Huawei ha rilasciato nuovi dati a supporto del suo approccio Tau (τ) Scaling, dimostrando che l'aumento della densità dei transistor non comporta necessariamente un consumo energetico più elevato. Secondo la ricerca presentata da He Tingbo, direttore dei semiconduttori di Huawei, in un documento intitolato "Huawei's τ Chip Was Supposed to Melt?" pubblicato su ChinaXiv, il chip Kirin 2026 raggiunge una densità di transistor approssimativamente superiore del 55% mentre riduce il consumo energetico in più unità di calcolo a livelli di prestazioni comparabili. Le misurazioni rivelano guadagni significativi nell'efficienza energetica nei componenti chiave.
La NPU ha raggiunto una riduzione del consumo energetico del 66%, la GPU ha dimostrato un calo del 58% e il core di prestazione della CPU ha mostrato una riduzione del 41%, il tutto mantenendo lo stesso livello di prestazioni. Le prestazioni della NPU sono state particolarmente notevoli, mantenendo 29 TOPS operando a una frequenza inferiore del 63% e riducendo la tensione da 0,85V a 0,55V, con conseguente diminuzione della densità di potenza del 73%. Secondo il documento, una sostanziale porzione del consumo energetico del chip deriva dal movimento dei dati piuttosto che dal calcolo stesso.
Il movimento dei dati rappresenta più dell'80% dell'energia consumata da un modulo SoC. Il design Kirin affronta questa sfida attraverso la tecnologia LogicFolding, che converte lunghi interconnessi orizzontali in connessioni verticali corte tra strati impilati. Questo approccio riduce significativamente le lunghezze dei percorsi del segnale e diminuisce la capacitanza degli interconnessi e il consumo energetico.
Le lunghezze di routing tipiche del core possono essere ridotte del 20%, con alcuni percorsi critici accorciati fino al 70%. Il Kirin 2026 impiega un pitch di hybrid-bonding di 1,5 micrometri con approssimativamente 50 milioni di interconnessi verticali, dei quali il 10-15% sono utilizzati per la trasmissione del segnale. Le iterazioni future sono già in sviluppo, con il silicio di prova del Kirin 2027 che ha ridotto il pitch dell'hybrid-bonding a 1 micrometro e più di 100 milioni di interconnessi verticali.
Huawei pianifica il continuo scaling nei prossimi tre anni, puntando a una riduzione del pitch a 720 nanometri con più di 200 milioni di interconnessi verticali. Tuttavia, He ha avvertito che LogicFolding non è una soluzione completa e richiede continua ingegneria a livello di sistema e iterazione. Ha enfatizzato che Tau rappresenta una legge di scaling temporale piuttosto che una legge di scaling energetico, il che significa che se i progettisti utilizzano tutto il tempo risparmiato per aumentare la frequenza, il consumo energetico potrebbe effettivamente aumentare.
La tecnologia affronta ancora sfide ingegneristiche significative tra cui la precisione del pitch dell'hybrid-bonding, la gestione della warpage del wafer, l'accuratezza dell'allineamento e l'adattamento degli strumenti EDA, con ulteriori sviluppi necessari nei prossimi tre o cinque anni. Il processore Kirin 2026 dovrebbe alimentare la serie flagship Mate 90 di Huawei e il secondo smartphone Mate XT 2 a tre cerniere, entrambi programmati per il lancio a settembre 2026. Il Mate 90 ha aperto i preordini il 31 agosto, con il lancio ufficiale che inizia il 7 settembre.
Fonti: Global Times, documento di ricerca Huawei su ChinaXiv, STAR Market Daily, EE Times China, Commercial Times
Fonte: trendforce.com