منذ عام تقريبا ، إنتل كشفت النقاب عن واحدة من أكثر التقنيات ذات الصلة لهذا العقد ومعها الهندسة المعمارية التي فاجأت الجميع بالنهج والتنفيذ اللذين سينفذهما البلوز. هذه العمارة ليك فيلد ، الذي كان قيد التطوير لعقود من الزمان ، وسيكون لنا شرف التفكير فيه ، ولكن ما هو ولماذا هو ثوري للغاية؟
قد يبدو النهج الذي اتبعته شركة Intel تجاه هذه البنية و SoC معقدًا ، ولكن الحقيقة هي نفسها ARM دخلت للتنافس بشكل أو بآخر في سوق الخوادم وسطح المكتب ، ستحاول إنتل الآن الاعتداء على سوق الهواتف الذكية وأجهزة التلفاز وبشكل عام ما يسمى IOT .
لا يعد LakeField خطوة ، بل قفزة في المستقبل بسبب ما يمثله وكيف تم تصميمه ، وهو في الوقت نفسه الشيء الأكثر إثارة للاهتمام حول الهندسة المعمارية.
تنفيذ Intel LakeField ، 3D يصل إلى رقائق المستقبل
دعونا نضع البطاقات الرئيسية على طاولة المدخل لفهم نوع التكنولوجيا التي نشير إليها وأن إدراجها ، سيكون من الأسهل فهمها:
- نحن نواجه شركة نفط الجنوب المتنقلة.
- استهلاك منخفض للغاية ( 2 ميغاواط ).
- أول بنية إنتل حقيقية متعددة النواة.
- الاسم الأول بنتا كور في تاريخها.
- أول شركة تعتمد على رقاقة big.LITTLE مفهوم.
- الجيل 11 المتكامل iGPU .
- تقنية Foveros مع تغليف شرائح ثلاثية الأبعاد.
- دعم لل LPDDR4X .
- سوف تحتل فقط 12 X 12 مم مع 1 ملم ارتفاع.
العديد من المفاهيم ، والكثير من الابتكار ، وقبل كل شيء سنوات عديدة من التطوير التي ستضع دعامة الجيل الجديد من المعالجات ، ليس فقط من Intel ، ولكن من AMD وبقية الشركات التي تريد أن تكون قادرة على المنافسة. يركز القطاع بأكمله على ما يسمى بالحزمة ثلاثية الأبعاد ، دعونا لا نخدع أنفسنا ، إنه المستقبل وسرعان ما سيكون الحاضر ، ولكن لفهمه من الضروري فهم كيفية صنع LakeField.
التراص ثلاثي الأبعاد ، أساس الجيل الجديد من القوالب
ليس من الصعب فهم مفهوم يموت 3D. هي رقائق مرتبطة عموديا ، واحدة فوق الأخرى مع تقنيات مختلفة تحدثنا عنها بالفعل ، مثل EMIB أو Foveros أو Co-EMIB من خلال ODI.
في LakeField ، كانت Intel طموحة وذكية على حد سواء ، وقد تم استخدام الركيزة (المصفوفة) لجميع الوظائف التي تسميها Intel "طاقة منخفضة". يتضمن ذلك واجهة USB-C 3.0 وبعض حركات الإدخال والإخراج المنخفضة الأداء وخاصة واجهة PCIe Gen 3.
كقاعدة جيدة ، سيكون أكبر من الحجم النهائي للشريحة ويفتخر 92 mm2 في إطار عملية 22 نانومتر FFL ، والتي تسمى أيضًا 22FFL ، والتي على الرغم من أنها قد لا تبدو كذلك من خلال تسميتها ، إلا أنها في الواقع عملية محددة جدًا لهذا النوع من المنتجات التي تستند إلى 14 نانومتر ، ولكنها محسنة لـ SoC المحمولة.
لذلك سيتم تسجيل الترانزستورات عند 14 نانومتر وبالتالي تسهيل كفاءة المصفوفة بأكملها. إنه رخيص ، ولديه قدرات محسنة خاصة بهذا النوع من المنتجات ، ولديه طبقات أقل من القالب العادي ، لذلك لديه أفضل ما توفره Intel من 10nm و 7 nm التاليين ، حيث لا تزال التكلفة مرتفعة جدًا.
يموت هو الأكثر تقدما التي أنشأتها إنتل حتى الآن
بالنظر إلى قاعدته ، سنقدم أنفسنا بالموت نفسه ، حيث توجد جميع مزايا ومستجدات هذه العمارة والشريحة. نحن نتحدث عن قالب يبلغ 82 مم 2 فقط مع أكثر من 4 مليار ترانزستور ، مما يدل على أن الكثافة وحشية للغاية ولا تُرى حتى الآن.
هذا له تفسيره ، وهو أن LakeField سيصل تحت الجديد 10 نانومتر + من إنتل ، أي الجيل الثاني من عملية الطباعة الحجرية الجديدة التي تزيد من التردد بشكل كبير مقارنة بالإصدار الثاني وتحسن الكثافة النهائية قليلاً. هنا يجب التأكيد على أنه ، على ما يبدو ، سيتم إنفاق 37 ٪ من الشريحة على iGPU ، مما يظهر الجهد الذي يجب أن تقوم به Intel مع Gen 12 لجعل بطاقات الرسومات المتكاملة أكثر قوة ومع مساحة نهائية أقل في النرد.
بالنسبة للنوى نفسها ، سنجد أربعة استنادًا إلى بنية Tremont و Sunny Cove واحد ، حيث لم تقم Intel بتمكين Hyper Threading. تم ذلك بهذه الطريقة لتسهيل توزيع المهام في أنظمة التشغيل ، حيث يبدو أن هذه التقنية ستستغرق وقتًا طويلاً للمطورين لأدائها كما هو متوقع.
الميزة هنا هي أن نواة Tremont على نفس التردد مثل Sunny Cove ستحقق ما يصل إلى 70٪ من أدائها ، ولكن مع استهلاك أقل بشكل لا نهائي.
ويتطلب هذا أعباء عمل للوصول إلى رشقات نارية لأكبر النوى ، بينما تتم إدارة عمليات الخلفية بواسطة 4 نوى Tremont ، وبالتالي توفير الكثير من الطاقة.
أخيرًا ، يُقدر أن جميع نوى Tremont الأربعة متشابهة في الحجم مع نواة Sunny Cove ، بما في ذلك مخابئها وتعليمات AVX-512 (المعطلة كمعيار قياسي) ، حتى نتمكن من الحصول على فكرة عن الإمكانات التي يمكن أن تحتوي عليها رقائق المستقبل. تقريبا لنفس المنطقة.
Foveros
لقد تحدثنا بالفعل طويلًا وصعبًا عن هذه التكنولوجيا وأخواتها ، لذلك سوف نتخطى الجزء النظري للتعليق بإيجاز على كيفية خطط Intel لترتيب رقائقها بشكل عمودي. سيكون لدينا طبقتين رئيسيتين بالإضافة إلى LPDDR4X رامات ذاكرة رقائق ، وهو أمر مثير للإعجاب.
وترتبط المصفوفة "وجها لوجه" مع الركيزة 22nm LFF باستخدام المطبات الدقيقة 50um وهذا بدوره مع الحزمة الرئيسية. يتم إيداع الذكريات فوق النوى ومصفوفة 10nm + بها 350 ميكرون TSVs للتوصيل البيني. لذلك وخلاصة القول ، لدينا 5 طبقات إجمالية على رقاقة يبلغ قياسها 12 مم 2 و 1 مم في الارتفاع.
يتم إنشاء واجهات الاتصال باستخدام ما أسمته Intel واجهة FDI أو Foveros Die Interface ، حيث تصل السرعة القصوى بين المصفوفات إلى 500 طن متري / ثانية ولكل ممر. بالنظر إلى أنه يحتوي على أكثر من 200 حارة مع نفس الساعة ، لدينا عرض نطاق ترددي مذهل حقًا لشريحة من هذا الحجم.
لإنهاء هذا القسم ، يجب أن يوضع في الاعتبار أن توفير الأنظمة الغذائية هذا ينتهي بعامل شكل مختلف يتضمن مصدر طاقة من خلال TSVs ، والذي تم تسميته PMIC وليس له علاقة مع وحدات التحكم في الجهد سلسلة U و Y المحمولة.
LakeField ، مستقبل التراص ثلاثي الأبعاد
كما رأينا بالفعل شارك EMIB و ODI ، مستقبل الشركة يكمن في تحسين ما هو موجود مع LakeField. ستكون الخطوة الأولى هي تحسين الكفاءة والتكاليف ، والتنفيذ التدريجي للتحسينات المختلفة التي تتطلب أنظمة إنشاء CAD جديدة ، وإمدادات الطاقة ، و ESD ، وسلامة الإشارة وطول طويل ، إلخ ...
ما ستبحث عنه إنتل في فترة زمنية قصيرة هو دمج النوى منخفضة الطاقة مع النوى عالية الأداء للغاية ، بما في ذلك وحدات معالجة الرسومات Xe مع HBM وكل ذلك في نفس الحزمة العمودية ثلاثية الأبعاد التي تقدم أفضل العوالم.
