Сколько нм процессоры apple

Если вам кажется, что 2020 год стал самым худшим с точки зрения дефицита полупроводниковой продукции, то вы ошибаетесь, ведь следующий год будет ещё суровее, что должно привести к целому ряду проблем. В первую очередь это касается процессоров AMD Ryzen 6000-й серии, которые должны быть построены на 5-нм техпроцессе и поддерживать оперативную память DDR5.

Как стало известно, на конец декабря 2020 года Apple зарезервировала 80% всех мощностей TSMC на 2021 год, которая остаётся единственной, кто способен проводить чипы по самому совершенному 5-нм техпроцессу. Все эти 80% пойдут под выпуск процессоров A14 Bionic и A15 Bionic. Последние будут входить в состав смартфонов iPhone 13-серии. Оставшиеся 20% разделят между собой Qualcomm, MediaTek и Broadcom. Все остальные получат крохи.

Известно, что TSMC имеет несколько различных 5-нм технологий, что расширяет спектр потребителей и количество выпущенной продукции, вот только ребята из Apple претендуют как на первое поколение техпроцесса, так и на его улучшенную версию.

В настоящее время активно осваивает массовый выпуск высокотехнологичных чипов и Samsung. Однако южнокорейский производитель пока не в состоянии даже обеспечить достаточное количество годных 8-нм чипов для видеокарт NVIDIA. Предположительно, в 2021 году Samsung будет готова начать массовое производство 7-нм чипов, что разгрузит мощности TSMC, но как будет на самом деле пока неясно.

Источник

3-нм техпроцесс все ближе к народу: Intel, Apple и TSMC вовсю готовятся к новому витку прогресса

В самом начале этого года мы публиковали статью «У TSMC и Samsung возникли серьезные проблемы с производством 3-нм чипов». Тогда мы рассказывали о том, что Apple разместила у TSMC первый заказ на чипы, выполненные по 3-нм технологии. Но возникли определенные проблемы, так что сертификация нового техпроцесса оказалось под угрозой, кроме того, тестовое производство тоже пришлось перенести, несмотря на то, что изначально его планировалось запустить в 2021 году.

Как бы там ни было, прогресс не стоит на месте, а компании ищут выход из сложившейся ситуации. И, похоже, у некоторых из них это получается. Сейчас стало известно о том, что Apple, Intel, а потом, возможно, Samsung смогут начать переход на 3-нм техпроцесс уже в 2022 году. Первые две компании сделают это при помощи технических мощностей TSMC, причем речь не только о потребительских чипах. О подробностях — ниже.

Серверные процессоры и SoC от Intel

Насколько известно, Apple и Intel действительно станут первыми клиентами TSMC после того, как тайваньская компания сможет запустить новые производственные линии. Intel собирается начать выпуск не только потребительских процессоров для ноутбуков и десктопов, но и для серверов. А вот Apple нужны как раз системы на кристалле для потребительских устройств.

Сейчас, по данным экспертов, Apple и Intel тестируют разработанный ими дизайн чипов на базе 3-нм техпроцесса. TSMC удалось преодолеть проблемы, связанные с новым витком технологической эволюции, так что сертификация уже проводится, и тестовый запуск чипов не за горами. Apple и Intel, по некоторым данным, уже завершили финальный этап разработки дизайна своих чипов, теперь дело лишь за началом производства. А оно намечено на вторую половину 2022 года.

Корпорация Intel заявила о том, что по 3-нм техпроцессу будут выпускать как ноутбучные, так и серверные чипы, по крайней мере, на первых порах. О технических характеристиках этих чипов пока известно не так много. Но Intel подтвердила подачу заявки TSMC на производство Atom и Xeon SoC. Также корпорация Intel сообщила о работе с TSMC по выпуску ряда продуктов 2023 года, но технических спецификаций, к сожалению, пока нет.

Не забывает Intel и о собственных производственных линиях. Ранее в этом году компания заявила о процессорах для клиентских ПК с названием Meteor Lake и серверном варианте Granite Rapids. Производство этих чипов намечено на 2023 год, хотя эти процессоры планируется выпускать по 7-нм техпроцессу, а не 3-нм или 5-нм.

Apple не отстает

Корпорации для своих новых устройств нужны и новые, более мощные процессоры. И как раз 3-нм чипы, которые планируется производить на базе мощностей TSMC, будут устанавливаться в обновленные планшеты компании. Только пока неясно, случится это в конце 2022 года или в начале 2023. Ну а учитывая то, что последние iPad Pro работают с теми же чипами, что устанавливаются в Mac базового и среднего уровня, то надо думать, что 3-нм чипы попадут и в модели ноутбуков следующего компании из Купертино.

Начало производства

Согласно предварительным данным, производство новых чипов начнется во второй половине 2022 года. По словам исполнительного директора TSMC, сейчас компания наращивает усилия и пытается ускорить выполнение планов по выходу 3-нм чипов. Проблема в том, что сама технология очень сложна как в плане разработки дизайна, так и обработки чипов при изготовлении.

Процессоры очень важны для IT-отрасли, но у нас есть и другие статьи, оцените — мы рассказываем о:

Еще одна проблема в том, что производственные мощности по выпуску 5-нм и 7-нм чипов полностью выбраны — резервов просто нет. Соответственно, ресурсов на запуск новых 3-нм производственных линий не так много, и нагрузка на них, даже если удастся все запустить вовремя, окажется выше ожидаемой.

Ранее также сообщалось, что у TSMC есть еще одна проблема. За квалифицированными специалистами, экспертами в отрасли разработки чипов, охотится Китай. То есть Поднебесная переманивает инженеров к себе, предлагая им увеличенные в 2-3 раза зарплаты.

Сейчас за ценными кадрами охотятся две китайские компании: Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) и Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC). Им уже удалось переманить больше сотни сотрудников, сделав им предложение, от которого не отказываются.

В целом, хантинг и переманивание специалистов — обычная практика в IT-отрасли. Но для TSMC — это проблема, поскольку в компании работает не так много профессионалов, способных производить новые чипы.

Руководство тайваньского производителя чипов хорошо понимает, чем все это грозит компании, поэтому TSMC еще несколько месяцев назад начало предпринимать срочные меры по ликвидации угрозы. Например, поставщикам оборудования запретили делиться с китайскими партнерами технологическими решениями, которые разработаны по заказу компании. Также инженерам начали повышать зарплату, чтобы условия Китая для них не были слишком уж привлекательными.

И, похоже, эти меры оказались результативными. Процесс все же продвигается. По словам исполнительного директора TSMC, сначала компания запустит максимальный объем производства мобильных процессоров, а затем, уже в конце 2022 — начале 2023 года, станет наращивать объемы производства чипов для ноутбуков и серверного оборудования.

Источник

Apple анонсировала M1 Pro и M1 Max: гигантские новые SoC на архитектуре ARM с полной производительностью

Сегодняшний основной доклад Apple Mac был очень насыщенным — компания анонсировала новую линейку устройств MacBook Pro на базе двух различных новых SoC в линейке Apple Silicon: M1 Pro и M1 Max.

M1 Pro и Max представляют собой продолжение прошлогоднего M1, процессора Mac первого поколения Apple, который стал первым этапом для Apple в реализации планов по замене процессоров на архитектуре x86 чипами собственного дизайна. M1 был успешным для Apple, продемонстрировав фантастическую производительность при невиданной доселе энергоэффективности на рынке ноутбуков. Хотя M1 достаточно быстрый, это все еще был небольшой SoC. Он предназначался, в первую очередь, для таких устройств, как iPad Pro. Соответственно, у него более низкий TDP, уступающий более производительным и мощным чипам от конкурентов.

Сегодняшние два новых чипа стремятся изменить эту ситуацию. При этом Apple делает все возможное для повышения производительности, увеличивая количество ядер процессора и графического процессора, плюс инвестируя в разработку электронных компонентов. Компания вкладывает в это направление весьма немалые средства.

M1 Pro: 10-ядерный процессор, 16-ядерный графический процессор, 33,7 млрд транзисторов в 245 мм 2

Первым из двух чипов, которые были анонсированы, был M1 Pro. Он стал основой для того, что Apple называет бескомпромиссными SoC для ноутбуков.

Apple начала презентацию с показа корпусировки SoC, M1 Pro сохраняет собственный дизайн корпусировки. Apple корпусирует чип SoC вместе с чипами памяти на одной органической печатной плате, что контрастирует с другими традиционными чипами, такими как AMD или Intel, где используются отдельные модули для DRAM. Подход Apple, вероятно, значительно повышает энергоэффективность и компактность.

Компания рассказала о том, что она удвоила пропускную способность шины памяти для M1 Pro по сравнению с M1. Тем самым завершен переход от 128-битного интерфейса LPDDR4X к новому 256-битному интерфейсу LPDDR5, с заявленной пропускной способностью памяти до 200 ГБ/с. Мы не знаем, является ли эта цифра точной или приблизительной, но стандарт LPDDR5-6400 как раз соответствует 204,8 ГБ/с.

В презентации Apple продемонстрировала снимки как M1 Pro, так и M1 Max, чтобы мы увидели макет чипа и деление на блоки. Начнем с контроллеров памяти, которые теперь в углах SoC, а не по краям, как на M1. Из-за увеличенной ширины интерфейса контроллеры памяти стали занимать довольно большую часть SoC. Еще более интересным является тот факт, что Apple теперь, по-видимому, использует два блока кэша системного уровня (SLC) непосредственно за контроллерами памяти.

Блоки кэша на системном уровне Apple отличаются тем, что обслуживают весь SoC, и способны увеличить пропускную способность, уменьшить задержку или просто сэкономить электроэнергию, избегая транзакций с памятью вне кристалла, что значительно повышает общую энергоэффективность. Этот блок SLC нового поколения выглядит совсем иначе, чем у M1. Ячеек SRAM больше, чем в M1, поэтому, хотя мы не можем точно подтвердить это прямо сейчас, это может означать, что в каждом блоке SLC 16 МБ кэша — для M1 Pro это будет 32 МБ общего кэша SLC.

Что касается процессора, Apple сократила количество энергоэффективных ядер с 4 до 2. Мы не знаем, будут ли эти ядра похожи на ядра M1 по эффективности или Apple приняла IP нового поколения от A15 SoC — но ясно, что новый iPhone SoC имеет некоторые более крупные микроархитектурные изменения.

Что касается производительных ядер, Apple удвоила их количество до 8. Производительные ядра Apple были чрезвычайно впечатляющими на M1, однако отставали от других 8-ядерных SoC с точки зрения общей многопоточной производительности. Удвоение ядер должно продемонстрировать огромное повышение производительности в многопотоке.

На снимке мы видим, что Apple зеркалирует два 4-ядерных блока, кэши L2 также зеркалируются. Хотя Apple пишет 24 МБ L2, я думаю, что это скорее конфигурация 2×12 МБ аналогично конфигурациям AMD. В таком случае синхронизация двух кластеров производительных ядер будет проходить через внутреннюю шину и SLC. Здесь можно лишь предполагать, но это предположение имеет смысл, учитывая показанный макет.

Что касается производительности процессора, Apple провела некоторые сравнения с конкурентами. В частности, сравниваемые здесь SKU Core i7-1185G7 от Intel и Core i7-11800H, 4-ядерные и 8-ядерные варианты новейших процессоров Intel Tiger Lake по техпроцессу 10nm ‘SuperFin’.

Apple утверждает, что в многопоточной производительности новые чипы значительно превосходят любые конкурентные чипы от Intel, причем при более низком энергопотреблении. Представленные кривые производительности и мощности показывают: при равном энергопотреблении в 30 Вт новые M1 Pro и Max в 1,7 раза быстрее по пропускной способности процессора, чем 11800H, кривая мощности которого чрезвычайно крутая. В то же время при равных уровнях производительности — пиковой у 11800H — новый M1 Pro/Max достигает тех же показателей при энергопотреблении ниже на 70%. Эти результаты на голову выше того, что есть у Intel.

Наряду с мощными процессорными блоками Apple также радикально масштабирует свою кастомную архитектуру GPU. M1 Pro теперь оснащен 16-ядерным графическим процессором с заявленной вычислительной способностью 5,2 терафлопс. Он идет в паре с гораздо более широкой шиной памяти и, предположительно, 32 МБ SLC. Это аналогично подходу AMD с их GPU Infinite Cache.

Производительность графического процессора Apple, как утверждается, значительно превосходит производительность интегрированной графики конкурентов предыдущего поколения. По этой причине компания решила провести прямые сравнения с дискретной графикой ноутбуков среднего класса — GeForce RTX 3050 Ti 4 ГБ. По результатам тестов чип от Apple показал аналогичную производительность, используя на 70% меньшую мощность. Правда, неясно что такое 30 Вт — является ли это общей мощностью SoC или системы. Возможно, Apple просто сравнивает сам блок графического процессора.

Наряду с GPU и CPU, Apple также отметила значительно улучшенный медиадвижок, который теперь может аппаратно ускорять декодирование и кодирование ProRes и ProRes RAW, что пригодится создателям контента и профессиональным видеографам. Apple Mac традиционно хороши для работы с видео, но аппаратно ускоренные движки для форматов RAW были бы киллер-фичей, которая станет решающей для этой аудитории.

M1 Max: 32-ядерное GPU чудовище на 57 миллиардов транзисторов и 432 мм 2 .

Кроме M1 Pro, Apple также рассказала о «большем брате» — M1 Max. В то время как M1 Pro догоняет и опережает конкурентные ноутбуки с точки зрения производительности, M1 Max предоставляет то, чего раньше еще не было: графический процессор «‎с турбонаддувом» на 32 ядра. По сути, это больше не SoC со встроенным графическим процессором, а GPU с встроенным SoC.

Корпусировка для M1 Max тоже отличается — чипы DRAM увеличились с 2 до 4, что соответствует увеличению ширины интерфейса памяти с 256-бит до 512-бит. Apple рассказывает о впечатляющей пропускной способности в 400 ГБ/с. Если это LPDDR5-6400, было бы более точным указать 409,6 ГБ/с. Такая пропускная способность неслыханна в SoC, но является нормой для производительных графических чипов.

M1 Max выглядит довольно своеобразно — во-первых, вся верхняя часть чипа над графическим процессором очень похожа на M1 Pro, указывая на то, что Apple повторно используют большую часть дизайна, и что вариант Max просто растет вниз.

Добавлены два 128-битных блока LPDDR5, причем количество блоков SLC растет вместе с ними. Если бы было 16 МБ на блок, то это представляло бы собой 64 МБ общего кэша для всего SoC. Помимо очевидного использования в GPU, мне интересно, чего могут достичь процессоры с помощью такой гигантской пропускной способности памяти.

M1 Max впечатляет количеством транзисторов. Так, Apple сообщила, что у M1 Pro их количество достигает 33,7 млрд, в то время как M1 Max включает уже около 57 млрд транзисторов. AMD, в то же время, с гордостью рассказывает о 26,8 млрд транзисторов в 7-нм графическом чипе Navi 21 на 520 мм 2 . У Apple здесь в два раза больше транзисторов при меньшем размере чипа благодаря использованию передового 5-нм техпроцесса от TSMC. Даже по сравнению с самым большим 7-нанометровым чипом NVIDIA с 54 млрд транзисторов в серверных GA100 — M1 Max имеет большее количество транзисторов.

Что касается размеров чипов, Apple разместила на одном из слайдов M1, M1 Pro и M1 Max рядом друг с другом, и они, похоже, имеют масштаб 1:1. В этом случае M1, который мы уже знаем, составляет 120 мм 2 , соответственно M1 Pro 245 мм 2 , а M1 Max около 432 мм 2 .

Большая часть чипа занята 32-ядерным графическим процессором, для которого Apple заявляет производительность в 10,4 терафлопс. Похоже, что Apple зеркалировала их 16-ядерный GPU. Первое, что приходит на ум — это 2 графических процессора, работающих в унисон, и какая-то общая логика между двумя половинами графического процессора. Мы сможем рассказать больше, как только проверим поведение системы на программном уровне.

С точки зрения производительности Apple успешно может конкурировать с лучшими предложениями на рынке, сравнивая производительность M1 Max с производительностью мобильного GeForce RTX 3080 при меньшей мощности на 100 Вт (60 Вт против 160 Вт). M1 Max и тут превосходит дискретный GPU NVIDIA, при этом потребляя на 40% меньше энергии.

Презентация нового поколения Apple Silicon стала тем, чего мы ждали больше года. Я думаю, что Apple удалось не только оправдать ожидания, но и значительно превзойти их. Как M1 Pro, так и M1 Max кардинально отличаются от всего, что мы когда-либо видели в области ноутбуков. Если M1 был неким признаком успеха Apple в их кремниевых начинаниях, то два новых чипа превосходят любые варианты, что мы видели у конкурирующих компаний.

Источник

Сколько нм процессоры apple

Apple всех обманула. Уникальный 5-нм процессор А14 не выдерживает конкуренции со старыми чипами

Новый процессор хуже старых

Как Apple всех обманула

Все может оказаться не так уж и плохо

Откуда у Apple 5 нанометров