Kirin 9050 Pro: jak działa technologia LogicFolding

Najważniejszy pomysł stojący za Kirinem 9050 Pro nie polega na tym, że Huawei po prostu zmniejszył tranzystory. Zamiast tego firma umieściła dwa aktywne układy krzemowe jeden nad drugim i połączyła je gęstą siecią pionowych połączeń. Rozbiórka Geekerwan oraz zdjęcia struktur przypisywane Kurnal Insights pokazują warstwę skoncentrowaną na obliczeniach i drugą, związaną głównie z SRAM-em i pamięcią podręczną. Takie ułożenie może zwiększyć efektywną gęstość układu i skrócić część połączeń, ale nie jest dowodem na zastosowanie najnowocześniejszego procesu produkcyjnego.31113

Dwie struktury, dwa zestawy funkcji

Według opublikowanych zdjęć obie struktury mają podobne wymiary: około 11,13 × 10,84 mm, czyli po 120,65 mm². Jedna jest ukierunkowana na logikę obliczeniową, druga mieści SRAM i pamięć podręczną. W tej drugiej warstwie mają się też znajdować m.in. układy wejścia/wyjścia i obwody zegarowe.111315

Warstwy połączono powierzchniami skierowanymi do siebie, wykorzystując hybrydowe wiązanie miedź–miedź. Raportowany odstęp między połączeniami wynosi około 1,5 mikrometra, co pozwala na gęste łącza pionowe między strukturami.1315

W doniesieniach pojawia się również liczba około 50 milionów pionowych połączeń oraz około 80 tysięcy przelotek TSV (ang. through-silicon vias, czyli połączeń przechodzących przez krzem). To różne rodzaje połączeń — nie należy dodawać tych wartości ani traktować ich jako równoważnych. Opisy różnią się też co do przebiegu TSV, dlatego podane liczby lepiej rozumieć jako osobne szacunki, a nie kompletną, potwierdzoną mapę wszystkich połączeń.13515

Gęstość układu to nie to samo co mniejsze tranzystory

Relacje z rozbiórki wnioskują, że struktura obliczeniowa powstaje w procesie SMIC N+3, a warstwa związana z SRAM-em — w N+2. To szacunki, a nie ostateczne potwierdzenie procesu produkcyjnego każdej z nich.1115

Huawei podaje efektywną gęstość na poziomie około 238 milionów tranzystorów na milimetr kwadratowy, wobec około 155 milionów w przyjętym przez firmę układzie odniesienia. Oznacza to wzrost rzędu 54%. Warto jednak odróżnić większą efektywną gęstość wynikającą z ułożenia struktur od zwiększenia gęstości tranzystorów na każdej z nich dzięki mniejszemu procesowi technologicznemu — te liczby nie opisują tego samego.1211

Oszczędność energii i wyniki testów — z zastrzeżeniami

Huawei deklaruje, że przy porównywalnej wydajności zużycie energii spada o 41% w CPU, 58% w GPU i 66% w NPU. Są to dane podane przez producenta, a nie pomiary wynikające z samej rozbiórki; relacja z premiery zaznaczała, że deklaracje nie zostały niezależnie zweryfikowane.1248

Wyniki testów nie sprowadzają się do prostego stwierdzenia, że układ dorównuje wszystkim topowym konkurentom. Według doniesień Bernstein Kirin 9050 Pro wyprzedzał Apple A17 Pro w niektórych wielowątkowych testach Geekbench 6, ale w porównaniu z nowszym A20 Pro pozostawał z tyłu. To oznaka postępu w wybranych zadaniach, nie ogólna przewaga nad innymi układami ani we wszystkich testach.49

Kirin 9050 Pro ma trafiać do droższych modeli z serii Mate 90, więc LogicFolding jest rozwiązaniem używanym w komercyjnych smartfonach, a nie tylko koncepcją.6

Co daje piętrowa konstrukcja, a czego nie rozwiązuje

Układanie struktur jedna na drugiej daje Huawei dodatkowy sposób na zwiększanie efektywnej gęstości bez uzależniania się wyłącznie od kolejnych zmian procesu produkcyjnego. Rozdzielenie obliczeń i pamięci może też pozwolić stosować różne procesy dla poszczególnych warstw i skrócić wybrane ścieżki przesyłu danych.711

Jest też druga strona: trzeba wyprodukować dwie aktywne struktury, precyzyjnie je ustawić i połączyć. Dostępne relacje nie potwierdzają wydajności produkcji, kosztów ani zachowania termicznego układu, więc te praktyczne kwestie pozostają niewiadomą. Samo piętrowanie nie sprawia też, że tranzystor wykonany w starszym procesie staje się równoważny tranzystorowi z najnowocześniejszej litografii.

W kontekście amerykańskich ograniczeń eksportowych LogicFolding najlepiej traktować jako sposób na złagodzenie części barier związanych ze skalowaniem, a nie dowód na równoważność procesów produkcyjnych czy pełną niezależność łańcucha dostaw. Według doniesień łańcuch dostaw układu nie został ujawniony.19