Kirin 9050 Pro: як працює двокристальна технологія LogicFolding

Головна особливість Kirin 9050 Pro — не ставка лише на менші транзистори, а вертикальне компонування двох активних кремнієвих кристалів. Розбір Geekerwan і зображення кристалів, оприлюднені Kurnal Insights, показують обчислювальний шар і окремий шар, зосереджений на SRAM та кеші. Таке компонування може збільшити ефективну щільність чипа й скоротити частину шляхів передавання даних. Водночас наведені цифри самі по собі не доводять, що чип виготовлено за передовим техпроцесом.31113

Що показав розбір

За оприлюдненими зображеннями, два кристали мають приблизно однакові розміри: 11,13 × 10,84 мм, або близько 120,65 мм² кожен. На одному розміщено обчислювальну логіку, а на іншому — SRAM і кеш, а також, за описами, такі функції, як введення-виведення та тактові схеми.111315

Кристали з’єднані лицем до лиця за допомогою мідно-мідного гібридного бондингу. Заявлений крок з’єднань — близько 1,5 мкм, що дає змогу розмістити між шарами щільні вертикальні контакти.1315

У звітах також фігурують приблизно 50 мільйонів вертикальних з’єднань і близько 80 000 наскрізних кремнієвих перехідних з’єднань (TSV). Це різні типи з’єднань: їх не слід додавати або вважати взаємозамінними. Описи маршрутизації TSV у різних матеріалах відрізняються, тож ці числа варто сприймати як окремо наведені оцінки, а не як підтверджену схему кожного з’єднання.13515

Оцінки техпроцесів і щільність транзисторів

Автори розборів припускають, що обчислювальний кристал виготовлений за техпроцесом SMIC N+3, а шар із SRAM — за N+2. Це оцінки з публікацій, а не остаточне підтвердження техпроцесу кожного шару.1115

Huawei заявляє про ефективну щільність близько 238 мільйонів транзисторів на квадратний міліметр проти приблизно 155 мільйонів у базовому чипі для порівняння — приріст близько 54%. Ця цифра описує заявлений ефект компонування шарів, а не означає, що щільність транзисторів на кожному кристалі окремо зросла настільки завдяки меншому техпроцесу.1211

Що відомо про енергоспоживання та бенчмарки

Huawei стверджує, що за однакової продуктивності енергоспоживання зменшується на 41% для CPU, 58% для GPU та 66% для NPU. Це дані компанії: сам розбір не підтверджує їх вимірюваннями, а в матеріалах про запуск зазначалося, що заяви не пройшли незалежний аудит.1248

Результати бенчмарків не дають підстав говорити про беззастережну рівність із найкращими чипами. За повідомленнями про аналіз Bernstein, Kirin 9050 Pro випередив Apple A17 Pro у деяких багатоядерних тестах Geekbench 6, але в порівнянні поступився новішому A20 Pro. Це свідчить про прогрес в окремих сценаріях, а не про перевагу в усіх тестах чи над усіма конкурентами.49

Процесор, за повідомленнями, встановлюють у дорожчі моделі Mate 90. Отже, LogicFolding — це вже комерційне рішення, а не лише запропонована архітектура.6

Переваги й межі конструкції в умовах експортних обмежень

Вертикальне компонування дає Huawei додатковий спосіб збільшувати ефективну щільність без повної залежності від переходу на менший техпроцес. Розділення обчислювальних і пам’яттєвих функцій також може дозволити виготовляти різні частини на різних техпроцесах і скоротити деякі шляхи передавання даних.711

Зворотний бік — складніша інтеграція: потрібно виготовити два активні кристали й з’єднати їх із дуже малим кроком. Доступні матеріали не встановлюють рівень виходу придатних чипів, собівартість чи теплові характеристики, тож ці практичні аспекти залишаються невизначеними. А саме по собі вертикальне компонування не перетворює транзистор, виготовлений за старішим техпроцесом, на еквівалент транзистора з передового вузла.

На тлі експортних обмежень США LogicFolding доречніше розглядати як спосіб обійти частину труднощів зі зростанням щільності, а не як доказ рівності техпроцесів або повністю незалежного ланцюга постачання. У матеріалах про чип зазначається, що його ланцюг постачання не розкрито.19