Сегодняшние высокоинтегрированные процессоры, изготовленные на цельной пластине кремния, вскоре могут уступить место наборам отдельных чипов, соединенных друг с другом высокоскоростными каналами связи.

В корпорации Intel раскрыли детали своей новой технологии Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB), которая позволит в одном процессоре объединить 22-нанометровый чип с 10-нанометровым и 14-нанометровым.

«Объединяя изготовленные по оптимальным техпроцессам блоки высокопроизводительных вычислений и процессор обработки изображений с элементами, обладающими низким энергопотреблением, мы сможем оптимизировать работу электронных систем», — указал Венката Рендучинтала, возглавляющий в Intel группу клиентских технологий, Интернета вещей и системных архитектур.

Венката Рендучинтала: «Объединяя изготовленные по оптимальным техпроцессам блоки высокопроизводительных вычислений и процессор обработки изображений с элементами, обладающими низким энергопотреблением, мы сможем оптимизировать работу электронных систем»

Таким образом, мы видим радикальный отход от сложившихся в корпорации методов проектирования центральных процессоров и интегрированных однокристальных систем (System on Chip, SoC), когда все их компоненты изготавливались на основе одного и того же технологического процесса.

Пока не говорится, какие именно системы на кристалле или центральные процессоры будут изготавливаться на основе EMIB, но ясно, что эта технология должна сыграть очень важную роль при проектировании Intel своих продуктов как в ближайшем будущем, так и в долгосрочной перспективе.

По словам Рендучинталы, EMIB способна обеспечить скорости порядка сотен гигабайтов в секунду и уменьшить задержки в четыре раза по сравнению с традиционными технологиями объединения чипов.

«Intel эта технология сулит кардинальные перемены», — подчеркнул он.

Благодаря технологии EMIB в Intel смогут изготавливать центральные процессоры и графические ядра с использованием самого современного 10-нанометрового процесса, сохранив для менее производительных компонентов норму проектирования 14 нм. А вспомогательные элементы (например, схемы питания) будут выпускаться по 22-нанометровой технологии. В процессорах четвертого поколения Haswell и пятого поколения Broadwell применялся интегрированный регулятор напряжения. Однако Intel при разработке чипов шестого поколения Skylake и седьмого поколения Kaby Lake вынуждена была от него отказаться. Произошло это, как полагают некоторые, из-за того, что компании не удалось реализовать соответствующий функционал при уменьшении нормы проектирования до 14 нм. В версиях EMIB интегрированный регулятор напряжения, выполненный по 22-нанометровой технологии, может появиться вновь.

Intel уже не впервые пытается объединить сразу два чипа в одном центральном процессоре. Например, первоначальный вариант Pentium Pro, а также семейство Core 2 Quad включали в себя несколько чипов.

Но технология EMIB является гораздо более совершенной. В традиционной конструкции на подложке монтируется несколько чипов, и через эту же подложку проходят проводники. Это накладывает определенные ограничения на количество проводников и их производительность.

Альтернативный метод заключается в том, что для связи между кристаллами используется кремниевый переходник, это дает возможность увеличить плотность размещения проводников и нарастить быстродействие, но производство обходится дороже.

EMIB, по сути, упрощает объединение чипов без снижения производительности.

По сообщениям Intel, технология Embedded Multi-die Interconnect Bridge позволяет добиться лучшего соотношения стоимости и эффективности по сравнению с методами, в которых для связи между чипами используется переходник, и обеспечивает более высокую производительность. На конференции для журналистов и финансовых аналитиков сотрудники Intel представили EMIB как новую технологию, однако это уже не первый случай ее применения. Ранее она использовалась компанией Altera в ее совместном с Intel проекте разработки однокристальной системы Stratix 10.

ТРАДИЦИОННАЯ МОНОЛИТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Современные центральные процессоры представляют собой монолитную конструкцию, все компоненты которой изготавливаются по одному и тому же технологическому процессу

Intel возвращается к многочиповым процессорам

Источник: Intel

НЕОДНОРОДНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

В перспективе при изготовлении процессоров ­Intel можно будет применять сразу несколько производственных технологий

Intel возвращается к многочиповым процессорам

Источник: Intel

ВАРИАНТЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ

Технология EMIB обеспечивает более высокую скорость связи чипов по сравнению с другими методами

Intel возвращается к многочиповым процессорам

Источник: Intel

 

Купить номер с этой статьей в PDF