الملخص:
نشر هي تينغبو، رئيس وحدة أعمال أشباه الموصلات في هواوي، مؤخرًا بحثًا بعنوان "هل كان من المفترض أن تذوب شريحة τ من هواوي؟" على ChinaXiv، وهي منصة ما قبل النشر للأوراق العلمية للأكاديمية الصينية للعلوم. ولأول مرة، استخدم البيانات المقاسة الفعلية للرقائق المنتجة بكميات كبيرة للرد بشكل مباشر على شكوك الصناعة بأن التراص ثلاثي الأبعاد سيولد الحرارة حتمًا.
في ظل نفس الأداء، انخفض استهلاك الطاقة لوحدة المعالجة العصبية بنسبة 66%، وانخفض استهلاك طاقة وحدة معالجة الرسومات بنسبة 58%، وانخفض استهلاك الطاقة الأساسية لأداء وحدة المعالجة المركزية بنسبة 41%. عندما حافظت وحدة NPU على نفس قوة الحوسبة البالغة 29 TOPS، انخفض التردد بنسبة 63%، وانخفض الجهد من 0.85 فولت إلى 0.55 فولت، وانخفضت كثافة الطاقة بنسبة 73%.
وأشار تينغبو إلى أن معظم استهلاك الطاقة للرقاقة لا يتم استهلاكه في حسابات الترانزستور، ولكن في نقل البيانات عبر الأسلاك المعدنية. يكدس الطي المنطقي الدوائر المستوية عموديًا ويستبدل الآثار الأفقية الطويلة بوصلات رأسية قصيرة جدًا. يتم تقصير أطوال الأسلاك الأساسية النموذجية بحوالي 20% ويتم تقصير المسارات الحرجة بنسبة تصل إلى 70%.
يؤدي تقصير الآثار بشكل مباشر إلى تقليل سعة التوصيل البيني، ويمكن أن تؤدي الدائرة إلى تقليل جهد التشغيل بشكل أكبر. يتناسب استهلاك الطاقة الديناميكي مع مربع الجهد، مما يؤدي إلى مكاسب أكبر في استهلاك الطاقة. تم تقليل عدد المخازن المؤقتة للساعة في وحدة معينة من 43600 إلى 19000، وهو ما تم تخفيضه بأكثر من النصف.
فيما يتعلق بالإدارة الحرارية، تتبنى شركة Huawei استراتيجيات تخطيط المناطق وتخطيط المناطق المراعية للحرارة. إنه يتجنب عمدا طي الدوائر عالية الطاقة أثناء مرحلة التصميم ويمنع الأنظمة الفرعية عالية الطاقة من أن تكون متجاورة في الفضاء. يتم وضع الوحدات التي تولد معظم الحرارة حيث يكون مسار تبديد الحرارة أوضح.
يُعد Kirin 2026 أول معالج SoC للهواتف المحمولة يعتمد الطي المنطقي. باستخدام درجة ربط هجينة تبلغ 1.5 ميكرون، يتم تحقيق 50 مليون وصلة رأسية. وتؤكد هواوي أن هذه الاختلافات في الأداء تأتي بالكامل من التغييرات المعمارية ولا تستخدم عمليات الطباعة الحجرية الضوئية الجديدة.
ومع ذلك، لا يعمل الطي المنطقي بشكل متسق في جميع الوحدات، وتختلف فوائد وحدات الحوسبة المختلفة بشكل كبير.
انخفض إجمالي استهلاك الطاقة لوحدة DSP بنسبة 25%، ولكن نظرًا لتقليل مساحة الرقاقة في نفس الوقت بنسبة 40%، زادت كثافة الطاقة بنسبة 24%. لقد حل كيرين 2027 هذه المشكلة. ومع ذلك، فإن فوائد أداء وحدة المعالجة المركزية الأساسية محدودة نسبيًا نظرًا لخصائص الحوسبة التسلسلية، كما يتم تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 41%.
التعليقات