NVIDIA si patentovala Face-to-Face 3D pouzdření čipů pro budoucí GPU

Pokud jde o pokročilé způsoby pouzdření, NVIDIA z našeho pohledu jednoznačně zaostává za společnostmi Intel a AMD. Sám Intel má ale v tomto srovnání výsadní postavení jako firma, která si své technologie pro pouzdření vyvíjí sama a Ponte Vecchio ukazuje, že Intel má skutečně co nabídnout, respektive bude mít.

 

Intel Ponte Vecchio

 

AMD a NVIDIA se ale musí spíše spolehnout na možnosti samotných výrobců čipů, což bude především TSMC a jeho 3D Fabric čítající celou řadu technologií, na jejichž vývoji ale AMD i NVIDIA samozřejmě spolupracují, když mají být nasazeny právě i pro jejich účely. 

 

AMD přitom tento rok představilo paměti V-Cache a způsob jejich napojení na existující čiplety nám může připomenout nový patent firmy NVIDIA, kde se píše o "Face-to-face dies with enhanced power delivery using extended TSVs". Právě AMD totiž mluvilo o tom, že V-Cache se seshora napojuje na převrácený čiplet (čili také face-to-face) a samozřejmě že tu jsou využity i TSV, vertikální spoje jdoucí skrz křemík. Nicméně fakt, že si NVIDIA mohla svou technologii patentovat, nám značí, že tu musí být nějaké rozdíly a dle popisu patentu jde zvláště o zmíněné posílení napájení. 

 

My už samozřejmě víme, že NVIDIA se také plánuje posunout od monolitů k čipletům/dlaždicím a pokročilému pouzdření MCM čipů, nicméně to až v případě generace Hopper, která nepřijde hned po Ampere, ale až po Lovelace. Tak zní alespoň nezaručené informace, takže se nebudeme divit, když Hopper přijde po boku Lovelace (nebo i dříve), jen nepůjde o materiál pro nové GeForce, ale pro AI akcelerátory. 

 

Už v roce 2017 také NVIDIA prezentovala svůj MCM design příštích GPU, a to na International Symposium on Computer Architecture (ISCA), v němž šlo prostě o využití několika logických čipů tvořících jeden celek. Dle popisu nového patentu jde ovšem evidentně již o pravé 3D pouzdření logických čipů, jak ukazuje i následující náčrtek. 

 

 

Máme tu celkem čtyři vrstvy, a sice základní substrátovou destičku, na níž sedí interposer a pak až sestava čipů označených čísly 104 a 106. Právě ty už sedí přímo na sobě bez použití klasického napojení ve stylu BGA, ale právě s využitím TSV. Čip 106 by tak měl být obrácen stranou s obvody vzhůru a celek (102) pak má být protkán dlouhými vertikálními spoji TSV, z nichž některé povedou přímo a výlučně do vrchního čipu 104. 

 

Samotný fakt, že NVIDIA píše o posíleném napájení, ukazuje na to, že se asi nechystá využít takové pouzdření, které by do nejvyššího patra umístilo jen paměti, jako je tomu v případě V-Cache od AMD. Měly by to být naopak výkonné logické čipy s GPU jádry, apod. To má svou logiku, neboť právě ty potřebují nejvíce chladit a takto by měly výkonné čipy nejblíže k tělu chladiče. Právě vespod by pak mohly být čipy s pamětí SRAM či jinou, respektive takové, které samy o sobě moc tepla neprodukují. Co z toho ale nakonec vznikne, to se musíme nechat překvapit.