Huawei презентовала новую концепцию разработки и производства процессоров
фото: magnific
На международном симпозиуме IEEE ISCAS, состоявшемся в Шанхае, руководитель подразделения полупроводникового бизнеса компании Huawei Хэ Тинбо представила инновационную концепцию разработки микросхем, которая может существенно изменить конкурентную среду в полупроводниковой отрасли. Новая методология, известная как LogicFolding, предполагает размещение логических схем внутри чипа, что позволяет сократить физическое расстояние сигнала и уменьшить паразитную емкость.
Компания Huawei утверждает, что применение LogicFolding позволяет увеличить плотность размещения транзисторов на 55% и повысить энергоэффективность на 41% по сравнению с традиционными интегральными схемами. Флагманский процессор Huawei Kirin 9030, изготовленный по технологическому процессу N+3, демонстрирует значительное отставание от конкурентов. Однако благодаря внедрению LogicFolding, компания смогла увеличить плотность размещения транзисторов на 53,5% в течение одного поколения, не переходя на новую технологию производства.
Huawei планирует интегрировать LogicFolding в свои AI-ускорители Ascend и вычислительные кластеры дата-центров к 2030 году, что обеспечит создание локальной альтернативы оборудованию NVIDIA. К 2031 году компания намерена достичь плотности размещения транзисторов более 400 миллионов транзисторов на квадратный миллиметр, что соответствует уровню технологического процесса 1,4 нанометра, за счет комбинации архитектурных улучшений и повышения эффективности технологического процесса, реализуемого компанией SMIC.
Алексей Сигаев из компании YADRO подчеркивает, что LogicFolding представляет собой комплексный подход к оптимизации проектирования микросхем, охватывающий все этапы разработки. Этот метод позволяет сократить путь передачи данных внутри чипа и не может быть напрямую сравнен с переходом на менее технологичный процесс, так как эффективность будет зависеть от конкретной функции устройства.
Егор Дружинин из РСК отмечает стратегическое значение LogicFolding для Huawei и Китая в контексте санкций. Данная технология обеспечивает высокую производительность без необходимости доступа к оборудованию EUV, что способствует технологической независимости.
Однако LogicFolding имеет свои ограничения. Недостаточное развитие инструментов для трехмерной разработки сдерживает массовое внедрение технологии и требует значительных инвестиций. Huawei планирует создание многофизического 3D-инструмента, что, по мнению компании, станет важным шагом в следующем десятилетии. Кроме того, многоярусная структура чипов вызывает проблемы с их охлаждением.
Для реализации LogicFolding требуется высокоточное оборудование, в настоящее время недоступное в России. Текущий технологический предел российских предприятий составляет 65-90 нанометров, что на 5-7 технологических поколений уступает процессам SMIC (7 нанометров).
Тем не менее, отдельные элементы данного подхода могут быть адаптированы уже на текущем этапе. К ним относятся оптимизация времени задержки, вертикальное размещение критически важных компонентов и стратегия "временного масштабирования". Развитие отечественного оборудования и компетенций в области трехмерной интеграции представляется перспективным направлением. Прямое копирование LogicFolding представляется маловероятным из-за отсутствия зрелой экосистемы, однако адаптация методологических принципов может привести к значительным результатам.
