 Máme před sebou velmi zajímavé roky. Výrobci dokáží udělat mnohem zajímavější věci ...
Mnozí ještě nedávno pohřbívali Moorův zákon, a to jen proto, že jeho hlavní propagátor Intel, poněkud usnul na vavřínech. Ovšem štafetu přebrali dávno jiní. A ačkoliv klasické velké monolity jsou v mnoha případech v minulostí, protože jsou neefektivní, neznamená to konec velkých složitých čipů a ještě zajímavějších multi-čipů. To se týká i výroby samotné, kdy ještě nedávno, opět pod dojmem problémů a stagnace technologie výroby společnosti Intel, kdysi největšího výrobce čipů s nejvyspělejšími technologiemi, mnozí prorokovali, že dostat se pod 14nm bude stále větší problém.
Inu problém to je, zejména finanční, kdy každá nová generace výroby stojí mnohem víc, než ta předcházející. Takže už si nevystačíte s investicí několika miliard dolarů, ale potřebujete desítky a desítky miliard. Jakkoliv tedy mnozí předpokládali zpomalení vývoje a zaseknutí se na zmenšování výroby, nic takové se neděje. Naopak. AMD s partnery ukázaly v praxi nejen vícevrstvé čipy (AMD vymyslelo pře ledy vrstvené HBM, které se staly základem i pro další podobné čipy), ale nyní také funkční čipletové řešení, které umožňuje snadno a relativně levně vyrábět procesory a brzy i grafické karty s výkonem a efektivitou, kterou by klasický monolitický design prostě neumožnil. TSMC a také SAMSUNG ženou výrobní technologie vpřed a nejsou jediní.
Společnost IBM sice vycouvala z klasického PC businessu a výroby čipů, ale stále je velmi aktivní na poli výzkumu technologií jejích výroby. Dokonce nedávno k němu přišel i Intel s prosíkem, protože mu na poli výroby čipů úplně ujel vlak. Jak víte, Intel má jen přestárlý 14nm a rozbitý 10nm proces. Slibuje sice 7nm, ale nikdo mu ho nevěří a Intel jej zoufale potřebuje, takže si nemůže dovolit žádné zpoždění dál za rok 2024. A peníze má. IBM by mu tedy mělo pomoci a Intel ví, proč oslovil zrovna jeho.
IBM totiž aktuálně ukázalo první wafery s čipy vyrobenými 2nm procesem. Samozřejmě tohle číslo není úplně jednoduše srovnatelné a porovnatelné s jinými výrobami. Jsou zde také tranzistory typu GAA a poprvé IBM použilo i EUV technologii. Firmě šlo především o hustotu tranzistorů. Dokázalo tak nacpat zhruba 333 milionů tranzistorů na 1mm2! Pro srovnání, současné 7nm procesy od TSMC mají zhruba 91+ milionů tranzistorů na 1mm2. Již běžící 5nm výroba od TSMC (pro Apple M1 či AMD ZEN4) to posunula na úctyhodných 171 milionů. Aktuálně vyvíjený 3nm proces TSMC se přiblíží 300 milionům tranzistorů na 1mm2. Takže v tomhle ohledu je asi jasné, proč IBM mluví v jeho případě o 2nm výrobě.
IBM neplánuje tuhle svou výrobu skutečně nasadit a vyrábět, to přenechává jiným. Jeho technologie se ale v praxi určitě někde objeví. Dlouhodobě úzce spolupracovalo s AMD, ale tady je otázka, jak je to dnes vzhledem k tomu, že AMD dnes je víceméně donuceno úzce spolupracovat s TSMC. Nicméně je možné, že tam stále nějaké spolupráce jsou, nevíme. Ostatně IBM spolupracuje i se SAMSUNG, takže fakt, že AMD to dnes táhne s TSMC nemusí nutně znamenat, že kooperace s IBM je pasé. Mezi nejnovější partnery IBM má patřit pak Intel, který zjevně pomoc potřebuje. A upřímně, pokud ani s IBM v zádech nedokáže Intel uvést skutečně použitelnou novou generaci procesů, pak můžeme mluvit o skutečné krizi a úpadku.
Každopádně IBM jasně demonstruje, že ani 2nm nejsou problém. Myslím si, že můžeme celkem věřit tomu, když TSMC slibuje, že první 3nm čipy v praxi uvidíme od něj za 2 roky. Tím spíše, když TSMC investuje do vývoje a rozšiřování 100 miliard dolarů během následujících 3 let. Jen letos to bude 30 miliard, což je výrazně více, než bylo plánováno a výrazně více, než investují jiní. Taková je nicméně cena pokroku a tahle bude také muset někdo zaplatit v ceně procesorů, grafik a dalších čipů a hotových zařízení. Hádejte, kdo to bude … ;).
- Cerebras ukázal nový 7nm čip s plochou 462 cm2!
Ano, čtete správně, není tam chyba. Skutečně 462 centimetrů nikoliv milimetrů. Pro představu, největší klasický čip má dnes NVIDIA a její A100 je na stejné 7nm výrobě TSMC. A zatímco ve světě klasických čipů je to obr s velikosti 826 mm2 a 54 miliardami tranzistorů, vedle CEREBRAS řešení, je to prcek.
Rozměry CEREBRAS 7nm „čipu“ vyráběného také u TSMC jsou tedy 46 255 mm2 a má 2,6 bilionů tranzistorů (2 600 000 000 000 000). Jen vyrovnávací paměť celého řešení dohromady má 40GB (ano GB nikoliv MB). Zaujme i spotřeba celého čipu, která činí 15kW!
Při pohledu na tenhle „čip“ je asi mnohým jasné, o co jde. Ostatně tohle je už druhá generace, poprvé se tohle zajímavé řešení objevilo před časem na výrazně levnějším 16nm procesu. Těm, kterým není jasné, na co se to koukají, a jak ty úžasné parametry vznikly, je to jednoduché. Ta velikost je daná tím, že jde vlastně o celý jeden 300mm wafer s maximální využitelnou plochou :). Zatímco normálně by se z něj ty čipy „nasekali“ na jednotlivé menší celky, tak jak známe klasicky čipy pro procesory nebo GPU, Cerebras je neřeže, ale nechává pohromadě. Je to tedy trochu jiný přístup k multi-čipovému řešení, což tohle vlastně je.
Asi si říkáte, že přeci není možný, aby všechna ta jádra a čipy byly bezvadné a funkční. A máte pravdu. Nejsou. Každý vyrobený wafer má řadu vadných částí. Neexistuje žádný, který by byl dokonalý. Nejde prostě o jeden velký čip, ale „nenařezané“ menší čipy s komunikačními kanály mezi sebou tak, aby to jako jeden velký čip fungovalo a komunikovalo. Ovšem vše je navrženo tak, aby architektura a systém dokázaly obcházet ty nepovedené vadné části a jednotky, které nutně obsahuje.
Jak asi tušíte, jedná se o řešení pro akceleraci AI. Cerebras má na vše speciální řešení se speciální deskou s velkou „paticí“ a chlazením. Ten blok chladící tohoto obra a 15kW, bych chtěl docela vidět :). Vše je umístěno do 15U systému. Cena je pochopitelně astronomická (miliony dolarů za jednotku), ale v oblasti výkonu pro AI prý dokáže nahradit stovky až tisíce klasických třeba NVIDIA GPU A100 řešení, která zabírají desítky serverů a žerou stovky kW a stojí ve výsledku ještě mnohem více.
Zkrátka i tohle ukazuje možnosti a potenciál současných křemíkových čipů a jejich výroby. Prostě máme před sebou minimálně velmi zajímavou dekádu. I když se obávám že i velmi drahou. Celý ten vývoj všeho bude mnohem nákladnější, než vývoj současných produktů.
| AUTOR: Jan "DD" Stach |
|---|
| Radši dělám věci pomaleji a pořádně, než rychle a špatně. |
|
)
