Huawei опубликовала первые результаты внедрения нового метода компоновки чипов — «масштабирования тау». Он позволяет увеличить плотность транзисторов без перехода на более тонкие техпроцессы, сокращая путь прохождения данных внутри чипа.
Основная экономия энергии достигается за счёт снижения затрат на перемещение данных — эта статья расходов составляет до 80% энергопотребления системы на чипе. Новая компоновка сокращает путь данных на 20–70%.
Блоки чипа разнесены по двум слоям и соединены вертикальными каналами с шагом 1,5 мкм. В Kirin 2026 таких соединений около 50 млн, из них 10–15% передают сигнал.
Автор публикации — Хэ Тинбо, одна из идеологов перехода на новую архитектуру. По данным отчёта, плотность транзисторов в Kirin 2026 выросла на 55%, энергопотребление ключевых блоков снизилось, а быстродействие осталось на прежнем уровне.
Образцы Kirin 2027 уже показывают шаг каналов 1 мкм при более чем 100 млн соединений. Через три года Huawei планирует сократить шаг до 720 нм и увеличить число каналов до 200 млн.
Если направить весь выигрыш во времени на рост тактовых частот, энергопотребление вырастет. Новый подход также требует изменения производственных процессов, что дорого и долго. Но у Huawei на фоне санкций нет альтернативных путей развития.
На этой неделе стартуют продажи Mate 90 с новым поколением Kirin. Тактовую частоту компания не повышала, поэтому чип показал снижение энергопотребления: 66% для NPU, 58% для GPU и 41% для CPU при сопоставимой производительности.
NPU достиг 29 TOPS при частоте на 63% ниже, чем у предыдущего поколения, а напряжение снизилось с 0,85 до 0,55 В. Плотность потока энергии упала на 73%.
Борьба с тепловыделением в многослойных чипах остаётся сложной задачей и станет ограничением для роста быстродействия Huawei в ближайшие годы.