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AMD, raddoppio delle prestazioni per la grafica Nvidia grazie alla tecnologia “stacked”

Una nuova tecnologia introdotta da Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) potrebbe consentire di aumentare la potenza delle schede grafiche di Nvidia e AMD senza renderle fisicamente più grandi

Nvidia

Una nuova tecnologia introdotta da Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) potrebbe consentire di aumentare la potenza delle schede grafiche di Nvidia e AMD senza renderle fisicamente più grandi. La tecnologia prende il nome di ”wafer-on-wafer” e imita la tecnologia di memoria NAND 3D utilizzata nei moderni dischi a stato solido impilando verticalmente i livelli anziché distribuire l’hardware orizzontalmente attraverso il circuito stampato, il che richiederebbe ulteriore spazio fisico.  In questo momento, i chip grafici prodotti da Nvidia e AMD si basano su un singolo wafer. Ma TSMC, la più grande fonderia di semiconduttori indipendente presente al mondo, ha scoperto un modo per impilare due wafer in un unico pacchetto. Il wafer superiore viene capovolto sul wafer inferiore, quindi entrambi vengono uniti insieme. Inoltre, il wafer superiore contiene i piercings di collegamento in / out (ovvero i cosiddetti thru-silicon vias), quindi il duo viene confezionato utilizzando la tecnologia flip-chip. 

 

Secondo Cadence , partner di TSMC , la tecnologia potrebbe vedere due insiemi di wafer che si collegano l’un l’altro in un pacchetto a forma di cubo usando quello che viene chiamato un interposer, un’interfaccia elettrica che instrada una connessione a un’altra. Più di due wafer potrebbero essere impilati verticalmente, con tutti tranne uno che espone le connessioni in / out thru-silicon vias.  Mentre si parla molto di tecnologia, si tratta fondamentalmente di come i chip grafici possono essere scalati verticalmente, non in orizzontalmente, usando la tecnica TSMC. Non solo si possono raggruppare più core in un singolo chip grafico, la comunicazione tra ogni wafer sarebbe estremamente rapida. Pertanto, anziché modificare un’architettura ed effettuare un rebranding del prodotto, i produttori potrebbero potenzialmente impilare due o più GPU esistenti su una singola scheda come aggiornamento del prodotto. Il sistema operativo lo rileva come una singola scheda e non come una configurazione multi-GPU. 

 

Con 3D NAND, le celle di memoria sono impilate verticalmente e collegate tra loro tramite ascensori di dati improvvisati. Questo metodo consente ai produttori di fornire ulteriore capacità di archiviazione rimanendo entro gli stessi vincoli fisici. Anche questo design è più veloce, dato che i dati viaggiano su e giù per la torre di memoria invece di cercare la loro destinazione usando “strade cittadine” orizzontali.  Il problema con i wafer del processore di impilamento può essere nel rendimento complessivi in fase produzione. Uno dei due wafer potrebbe passare, ma poiché l’altro wafer è cattivo, entrambi verranno scartati.

 

Questo metodo potrebbe rivelarsi troppo costoso per i prodotti a bassa resa e dovrebbe essere utilizzato su nodi di produzione con alti rendimenti di produzione, come la tecnologia a 16 nm di TSMC.  TSMC ha introdotto la sua tecnica wafer-on-wafer durante il suo simposio a Santa Clara, in California. La società ha anche rivelato una partnership con Cadence per la tecnologia di processo a 5 nm e 7 nm + per il mobile computing ad alte prestazioni e avanzato.