שתי שכבות סיליקון, שבב אחד: מה חשפו על קירין 9050 Pro

החידוש המרכזי בקירין 9050 Pro אינו רק ניסיון לדחוס יותר טרנזיסטורים לאותה פרוסת סיליקון. לפי פירוק של Geekerwan ותמונות רכיבים שפורסמו בידי Kurnal Insights, Huawei מחברת שתי שכבות סיליקון פעילות: אחת שמיועדת בעיקר לחישוב, ואחרת שמתמקדת ב־SRAM ובזיכרון המטמון. המבנה עשוי להגדיל את הצפיפות האפקטיבית ולקצר חלק מהקשרים בתוך השבב — אך הנתונים שפורסמו אינם מוכיחים שימוש בתהליך ייצור מהמתקדמים ביותר.31113

מה רואים בפירוק?

שתי פרוסות הסיליקון, המכונות dies, מתוארות כבעלות ממדים דומים: כ־11.13 × 10.84 מ״מ, כלומר כ־120.65 מ״מ² לכל אחת. לפי הדיווחים, אחת נושאת את לוגיקת החישוב, ואילו השנייה כוללת SRAM ומטמון, לצד רכיבים כמו ממשקי קלט/פלט ומעגלי שעון.111315

הפרוסות מחוברות זו לזו פנים אל פנים באמצעות הצמדה היברידית של נחושת לנחושת. המרווח המדווח בין נקודות החיבור הוא כ־1.5 מיקרומטר — מרווח זעיר שמאפשר ליצור קשרים אנכיים צפופים בין השכבות.1315

בדיווחים מופיעים גם כ־50 מיליון חיבורים אנכיים וכ־80 אלף מעברים דרך הסיליקון, או TSVs. אלה שתי קטגוריות שונות של חיבורים, ולכן אין לחבר את המספרים או להתייחס אליהם כאילו הם מתארים אותו סוג רכיב. גם התיאורים של מסלול ה־TSVs אינם אחידים; נכון להבין את המספרים כמניינים נפרדים שדווחו, ולא כמפה מאומתת של כל חיבור בשבב.13515

צפיפות גבוהה יותר — אבל לא בהכרח טרנזיסטורים קטנים יותר

בסקירות הפירוק מעריכים ששכבת החישוב מיוצרת בתהליך N+3 של SMIC, ושכבת ה־SRAM בתהליך N+2. מדובר בהערכות שפורסמו, ולא באישור חד־משמעי של תהליך הייצור בכל שכבה.1115

Huawei מדווחת על צפיפות אפקטיבית של כ־238 מיליון טרנזיסטורים למ״מ², לעומת כ־155 מיליון בבסיס ההשוואה שלה — עלייה של כ־54%. הנתון מתייחס ליתרון הצפיפות שמיוחס למבנה השכבתי. הוא לא אומר שכל אחת מהפרוסות לבדה השיגה עלייה דומה בצפיפות הטרנזיסטורים בזכות מעבר לתהליך ייצור קטן יותר.1211

במילים אחרות, LogicFolding — „קיפול לוגי” — מנסה לנצל את הממד האנכי של השבב. במקום להסתמך רק על מזעור של הטרנזיסטורים, הוא מפזר חלק מהתכנון בין שכבות פעילות ומחבר ביניהן במסלולים קצרים וצפופים.

מה לגבי צריכת חשמל וביצועים?

Huawei טוענת כי כאשר משווים ביצועים דומים, צריכת החשמל פוחתת ב־41% במעבד, ב־58% במעבד הגרפי וב־66% ביחידת העיבוד העצבית (NPU). אלה נתוני החברה; הפירוק עצמו אינו מדידה של החיסכון, ודיווחי ההשקה ציינו שהטענות לא נבדקו באופן עצמאי.1248

גם תמונת הביצועים מורכבת יותר מכותרת כמו „השתווה למעבדי הדגל”. לפי דיווח על מחקר של Bernstein, קירין 9050 Pro עקף את A17 Pro של Apple בכמה מבחני Geekbench 6 מרובי־ליבות, אך עדיין פיגר אחרי A20 Pro החדש יותר בהשוואה שנערכה. זו התקדמות בחלק מהמבחנים — לא ניצחון גורף בכל עומס או מול כל שבב.49

לפי הדיווחים, המעבד משולב בדגמים המתקדמים יותר של Mate 90. כלומר, LogicFolding הוא תכנון שמגיע למכשירים מסחריים, ולא רק רעיון שנשאר על שולחן השרטוט.6

מה היתרון — ומה עדיין לא ידוע?

הערמה של שכבות נותנת ל־Huawei דרך להעלות את הצפיפות האפקטיבית בלי להסתמך רק על מזעור בתהליך הייצור. פיצול החישוב והזיכרון עשוי לאפשר להשתמש בתהליכים שונים לרכיבים שונים, וגם לקצר חלק מהמסלולים בין יחידות החישוב לזיכרון.711

אבל זו גם דרך מורכבת יותר לייצר ולשלב שבב: צריך לייצר שתי פרוסות פעילות ולחבר אותן בדיוק גבוה. הדיווחים הקיימים אינם קובעים מה שיעורי התפוקה, העלויות או הביצועים התרמיים של הייצור בפועל, ולכן התוצאות בתחומים האלה עדיין אינן ברורות. וחשוב לא פחות: ערימת שכבות אינה הופכת טרנזיסטור שיוצר בתהליך ותיק לשקול לטרנזיסטור מתהליך מתקדם יותר.

על רקע מגבלות הייצוא האמריקאיות, כדאי לראות ב־LogicFolding דרך להתמודד עם חלק מאילוצי המזעור — לא הוכחה לשוויון מול תהליכי ייצור מובילים או לעצמאות מלאה בשרשרת האספקה. לפי הדיווחים, שרשרת האספקה של השבב לא נחשפה.19