AMD и Nvidia смогут удвоить производительность видеокарт благодаря новой технологии TSMC

Крупнейший контрактный производитель полупроводниковых микросхем, компания TSMC, на технологическом симпозиуме в Санта-Кларе, Калифорния, представила новую технологию, позволяющую удвоить производительность видеокарт.

Сейчас каждый графический процессор выпускается на тонкой кремниевой пластине, на которой специальным техническим методом формируют массив из полупроводниковых элементов, а на последнем этапе металлизируют медью. Чем сложнее процессор, тем больше в нем транзисторов и других элементов, тем больше сам чип.

До последнего времени площадь чипов стремительно росла, что удавалось сдерживать уменьшением размеров полупроводниковых элементов. За последние годы техпроцесс при производстве уменьшился с 90 то 5 нанометров, однако сейчас большинство чипов используют техпроцесс от 7 до 14 нанометров, 5 нанометровые изделия только выходят из опытных лабораторий.

При этом производителям будет крайне сложно пройти дальше из-за физических ограничений кристаллической решетки кремния. Иными словами, прогресс подошел к моменту конца гонки за нанометрами. Современные графические чипы тоже изделия крайне сложные и насчитывают от 6 до 12 миллиардов транзисторов. Будет очень сложно продолжать увеличивать их мощность теми же темпами.

Предвидя это, TSMC предложила технологию «пластина на пластине» (wafer-on-wafer), которая чем-то напоминает технологию, по которой сейчас производят память 3D NAND. Идея в том, чтобы над одной пластиной кремния поместить другую, соединить их вместе с помощью хорошо освоенного метода флип-чип-монтажа, при этом верхняя пластина содержит дополнительные кремниевые переходы для коммутации с предыдущим слоем.

Партнеры TSMC из компании Cadence утверждают, что это сейчас тайваньский производитель показал ряду заказчиков эту технологию на примере двух пластин. Однако их число может быть больше, причем все пластины, кроме первой, будут подключены через кремниевые переходы.

Это решение даст отличный рост производительности, в ряде случаев доходящий до 100 %. Во-первых, сократятся расстояния между краями чипа, у инженеров будет возможность разместить все необходимые блоки ближе друг к другу.

Во-вторых, необязательно конструировать несколько разных семейств для разных сегментов рынка — бюджетного, среднего, высокого и топового, выдергивая блоки из топовой архитектуры. Можно сделать архитектуру для среднего рынка и продвигать её на рынок производительных решений за счет добавления двух-трех слоев.

Единственное требование, которое нужно выполнить для реализации этой технологии — крайне низкий процент бракованных изделий. Источник утверждает, что если одна из пластин в слое окажется бракованной, весь чип придется выкидывать. Это не позволит применять технологию для бюджетных решений. Также придется использовать технический процесс 16 нанометров, который дает приемлемый уровень брака.

Нравится16
Комментарии (12)
  • 4
    Бутерброды в массы, скоро и до пере-asic-ов дойдем. А там уже и евангелион не за горами.
  • 10
    Не уверен, может это и будет работать как надо, но если их по слоям собирать не увеличится ли и температура нагревания так как каждый верхний слой будет вырабатывать одинаковое количество тепла что и самый нижний, причем конкретно так и довольно интенсивно?
  • 4
    Экономически не выгодно делать такие скачки производительности
  • 1
    смогут удвоить производительность видеокарт благодаря новой технологии TSMC

    DirectX12 уже увеличил производительность на 400% (нет).
    www.playground.ru/news/rannie_testy_directx_12_d..
  • 4
    удвоить производительность и утроить стоимость
  • 1
    По поводу теплоотвода, можно придумать четырехэтажные карты, или обязательное водяное охлаждение, шумно, дорого, но это же топовая карта будет. А экономическая обоснованность будет в завышенной цене, ну и как всегда, майнеры все раскупят)))) ведь явно не для гейминга будет.
  • 0
    VictorSolomonov
    Согласен, вопрос очень даже актуален. Однако, припоминаю, что сейчас уже есть и используются технологии постройки теплоотводящих "путей" внутри самого кристалла на наноуровне при изготовлении. Читал об этом в прошлом году, потому не помню как назвали данный метод создания чипов. Но там тоже шла речь о том, что малейший брак и изделие работать не будет -- может таки довели до ума. Да и как "вариант" еще есть охлаждать с обеих сторон. То есть там где сейчас бэкплейты у видеокарт среднего и выше сегмента.
  • 2
    Alex_Leo
    А ещё, как вариант, можно предположить, что такая технология позволит разместить в 2 раза больше ядер. И если делать приложения рассчитанные под многоядерность, то частоту, а в следствии и напряжение, которое влияет на TDP, можно будет снизить, компенсируя снижение производительности одного ядра повышением суммарной мощности всех ядер процессора. Конечно, сейчас такие многоядерные процессоры ни к чему, их просто нечем будет занять на домашнем пк. Но Интел собирается выкатить восьмиядерный I7 в ближайшее время, а это значит, что эпоха приложений рассчитанных под многопоток уже не так далеко. Да и потом, эту технологию не собираются подавать на массовый рынок уже завтра, пройдёт, может быть, ещё года 2 или 4, а может и ещё больше... Ну, а к тому времени уже и DDR5, и GDDR6 станут нормой, а может даже успеют устареть. В общем, ещё далеко до всего этого. Но поразмышлять на эту тему - забавно!)
  • 0
    Hotha
    Что-то подобное красные уже начали разрабатывать, да и Хуанг тоже говорил про такое. Мол век ГГЦ окончен и пора смотреть на количество ядер.
  • 0
    VictorSolomonov
    На HBM посмотри там энерго-эффективность только повысилась
    Pon4ik007
    Давно уже говорил (Да и сделал вроде).
    Hotha
    Будет не многоядерность, а многочиповость те же самые ASIC (И Nvidia уже вроде выпускала подобную штуку для AI).
    Плюс эпоха многоядерности уже 3-4 года как началась.
    Капитан Шэф
    DX12 создан лишь для разгрузки одного ядра, а по сути это тот же 11.
    K0nsul
    На то и есть 2 компании, а не одна.
  • 0
    Обратите внимание, мой предыдущий комментарий не только по теме видеочипов.* Так же я затронул и цпу. Я хотел сказать, что если такая технология будет освоена, то она будет перенесена и на производство центральных процессоров. И, что число ядер можно будет безопасно нарастить, а возросший теплопакет можно будет снизить, немного снизив частоты и напряжение. Да, в видеочипах число ядер уже перевалило за 500, а кое где их вообще тысячи. Предложение про приложения оптимизированные под многоядерность- это скорее относится к цпу, так как DirectX давно понимает что такое многоядерный GPU.
  • 1
    а греться как будут эти бутеры? верхний слой охладим, а нижний?
B
i
u
Спойлер