Настольные процессоры нового поколения Intel Core Ultra 200S поступят в продажу 24 октября. По этому случаю китайский офис компании Asus решил опубликовать видео, в котором рассказал о материнских платах на чипсете Intel Z890, предназначенных для этих чипов. В этом ролике компания также в деталях рассказала об особенностях архитектуры самих процессоров Intel.

Источник изображений: Asus

Asus не только сняла теплораспределительную крышку с одного из процессоров серии Core Ultra 200S, но также убрала верхний кремниевый слой с его четырёх чиплетов, чтобы рассказать об их особенностях.

Кристаллы Arrow Lake-S (слева) и Raptor Lake-S Refresh (справа)

Процессоры Core Ultra 200S состоят из четырёх логических компонентов (плиток или чиплетов), объединённых на подложке Foveros: вычислительного чиплета с ядрами CPU, кристалла SoC, блока встроенной графики (iGPU), а также кристалла интерфейсов ввода-вывода (I/O Die). У Core Ultra 200S также имеются два чиплета-пустышки, которые на предоставленных Asus изображениях выглядят как пустоты (чёрные области).

Вычислительный чиплет с ядрами производится на базе самого передового технологического процесса среди четырёх кристаллов в составе Core Ultra 200S — TSMC N3B класса 3 нм. В отличие от предыдущих поколений процессоров Raptor Lake-S и Alder Lake-S у новых Arrow Lake-S производительные P-ядра и энергоэффективные E-ядра не сгруппированы друг с другом. Большие и малые ядра процессоров Core Ultra 200S расположены поочерёдно: за рядом P-ядер следует кластер E-ядер, за которым следует два ряда P-ядер, а после них ещё один кластер E-ядер перед последним рядом P-ядер. В конечном итоге получается конфигурация из восьми P-ядер и 16 E-ядер. Такая схема расположения ядер снижает концентрацию тепла при загрузке P-ядер (например, во время игр) и гарантирует, что каждый кластер E-ядер находится всего в одном шаге от кольцевой шины и от P-ядра, что должно улучшить задержки миграции потоков. Сама кольцевая шина, а также 36 Мбайт кеш-памяти L3, совместно используемой P- и E-ядрами, находятся в центральной области чиплета.

Чиплет SoC процессоров Core Ultra 200S производится по 6-нм техпроцессу TSMC N6 с применением литографии в глубоком ультрафиолете. По обоим концам кристалла расположены схемы PHY, отвечающие за работу различных интерфейсов ввода-вывода. На одной стороне чиплета расположена схема PHY для DDR5, на другой — для PCI Express. Чиплет SoC обеспечивает поддержку 16 линий PCIe 5.0 для разъёмов PCIe x16 на материнской плате. В составе SoC присутствует блок NPU (ИИ-ускоритель), который, судя по всему, позаимствован у SoC процессоров Meteor Lake. Его пиковая ИИ-производительность составляет 13 TOPS (триллионов операций в секунду). Также в составе SoC присутствует сопроцессоры безопасности платформы, а также некоторые элементы iGPU, включая контроллер дисплея (Display Engine), ускорители мультимедиа и т.д.

Помимо шины чипсета DMI 4.0 x8 чиплет I/O (тоже 6-нм техпроцесс TSMC N6) обеспечивает работу четырёх линий PCIe 5.0 и четырёх PCIe 4.0 для NVMe-накопителей. Линии PCIe 4.0 из I/O-чиплета можно переконфигурировать для поддержки интерфейсов Thunderbolt 4 или USB4.

Чиплет встроенной графики (iGPU) процессоров Core Ultra 200S производится с применением 5-нм техпроцесса TSMC N5. С использованием этого же техпроцесса (одной из его версий) выпускаются графические процессоры актуальных видеокарт Nvidia с архитектурой Ada Lovelace и AMD с RDNA 3. В составе этого чиплета присутствуют четыре графических ядра Xe, а также различные элементы для рендеринга изображения.

Технические энтузиасты провели полную разборку одного из процессоров серии Ryzen 9000 (Granite Ridge) и поделились высокодетализированными изображениями кристаллов CCD (с ядрами Zen 5) и cIOD (ввода-вывода) новых процессоров.

Источник изображений: X / @FritzchensFritz

Упаковка новых чипов похожа на упаковку предшественников Ryzen 7000 (Raphael). В зависимости от модели чип может содержать один или два восьмиядерных чиплетов CCD, а также один кристалл ввода-вывода (cIOD), располагающийся в центральной части процессорной платы. Кристалл cIOD новые Ryzen 9000 позаимствовали у предшественников. Таким образом AMD удалось снизить затраты на разработку новых чипов. Кристаллы CCD с ядрами Zen 5 производятся с применением 4-нм техпроцесса TSMC N4P.

Ядра в составе CCD процессоров Granite Ridge расположены ближе друг к другу, чем в CCD процессоров Raphael на Zen 4. Каждый CCD Granite Ridge содержит по 8 полноразмерных ядер Zen 5, в составе каждого из которых имеется по 1 Мбайт кеш-памяти L2. В центральной части CCD расположены 32 Мбайт кеш-памяти L3, распределяющиеся между ядрами. Другими компонентом CCD является контроллер управления SMU (System Management Unit) и физическая реализация шины Infinity Fabric over Package (IFoP), которая нужна для соединения чиплетов CCD и cIOD.

Блок CCD с ядрами Zen 5 процессоров Ryzen 9000

Каждое ядро Zen 5 по размерам больше, чем Zen 4 (производится с применением техпроцесса TSMC N5), ввиду использования блока FPU с врождённой поддержкой 512-битных данных для AVX-512. Векторный движок (Vector Engine) вынесен к самому краю ядра. Это имеет смысл, поскольку FPU является самым горячим компонентом ядра CPU. На другом краю ядра, ближе к общему L3-кешу находятся два блока кеш-памяти L2 по 512 Кбайт. AMD удвоила пропускную способность и ассоциативность этой кеш-памяти по сравнению с Zen 4.

Схема ядра Zen 5

В центральной области Zen 5 находятся 32 Кбайт кеш-памяти L1I, 48 Кбайт кеш-памяти L1D, целочисленные исполнительные устройства (Integer Execution Engine), а также входная часть конвейера процессора с блоком выборки и декодирования инструкций (Instruction Fetch & Decode), блоком прогнозирования ветвлений (Branch Prediction Unit), кешем микроопераций и планировщиком (Scheduler).

Кеш L3 в центральной части кристалла CCD объёмом 32 Мбайт имеет ряды TSV (сквозные кремниевые переходные отверстия), которые служат заделом для потенциальной «склейки» с дополнительным кристаллом кеша 3D V-Cache. Кристалл 3D V-Cache объёмом 64 Мбайт с помощью этих TSV может быть подключен напрямую к внутренней кольцевой шине CCD.

Кристалл cIOD в составе новых процессоров производится с применением 6-нм техпроцесса TSMC N6. Примерно 1/3 его площади занимает встроенный блок iGPU и его смежные компоненты, такие как мультимедийный движок и механизм отображения.

Блок cIOD

iGPU, как и ранее, основан на графической архитектуре RDNA 2 и оснащён всего одной группой процессоров рабочих групп (WGP) с двумя исполнительными блоками (CU) или 128 потоковыми процессорами. Другим ключевым компонентом cIOD является интерфейс PCIe Gen 5 с поддержкой 28 линий, два интерфейса IFoP для межкристального соединения с ядерными блоками CCD, довольно большой SoC I/O с поддержкой USB 3.x и других типов интерфейсов, а также одна из важнейших частей процессора — контроллер памяти DDR5 с двуканальным (с четырьмя подканалами) интерфейсом.

В китайской социальной сети Baidu энтузиасты поделились изображением кристалла ПК-процессора Qualcomm Snapdragon X Elite. Благодаря этому появилось возможность узнать из чего состоит этот чип. Анализ дает представление об архитектуре указанной SoC (системе-на-чипе) и выделяет несколько её ключевых особенностей, включая большие ядра CPU, графический процессор и сложную систему кеширования.

Источник изображения: HotHardware

Согласно имеющейся информации, площадь кристалла Snapdragon X Elite составляет 169,6 мм². Для его выпуска используется 4-нм техпроцесс N4P компании TSMC. Примечательным на снимке кристалла является значительный размер ядер Oryon (Phoenix), каждое из которых, как сообщается, имеет размер около 2,55 мм². Эти ядра значительно больше типичных ядер процессоров Arm, что логично, учитывая их изначальное предназначение для центров обработки данных. SoC имеет в общей сложности 12 ядер, работающих в конфигурации 8+4.

SoC Qualcomm Snapdragon X Elite. Источник изображения: Baidu/Piglin

В составе кристалла также присутствует блок GPU Adreno X1, занимающий до 24,3 мм² площади кристалла, что составляет почти половину от размера площади процессорных ядер и кеша CPU. Несмотря на свои компактные размеры, этот GPU, со слов Qualcomm, обладает чистой производительностью на уровне 4,6 Тфлопс. Блок ИИ-ускорителя (NPU) с производительностью 45 TOPS (триллионов операций в секунду) на снимке отчётливо не виден.

Другой интересной особенностью кристалла Snapdragon X Elite является его сложная система кеш-памяти. Каждый из трёх четырёхъядерных кластеров L2-кеша процессора занимает площадь 16,1 мм2 и имеет объём 12 Мбайт. Но в общей сложности процессор имеет 54 Мбайт кеш-памяти, распределённых по кристаллу.

SoC Apple M4. Источник изображения: Baidu/Piglin

Предоставленный анализ также сравнивает кристалл Snapdragon X Elite с SoC Apple M4. Однако стоит отметить, что это не совсем корректное сравнение, поскольку для производства чипа Apple используется техпроцесс N3E класса 3 нм. Изображение кристалла M4 от Apple с аннотациями можно посмотреть выше.

Энтузиасты опубликовали подробное изображение 4-нм кристалла нового мобильного процессора AMD Strix Point (Ryzen AI 300), на котором отчётливо видны все компоненты чипа. Вместе с изображением было представлено подробное описание того, какие компоненты содержатся в чипе.

Источник изображения: BiliBili

Новый Strix Point значительно больше кристалла Phoenix — его размеры составляют 12,06 × 18,71 мм против 9,06 × 15,01 мм у чипа прошлого поколения. Увеличение площади в основном связано с тем, что Strix Point получил более крупные блоки CPU, iGPU и NPU. Кроме того, AMD перевела кристалл нового чипа с техпроцесса TSMC N4 (Phoenix и его наследник Hawk Point) на усовершенствованный техпроцесс TSMC N4P.

Новый процессор получил 12 вычислительных ядер, разделённых на два блока CCX, в одном из которых содержатся четыре ядра Zen 5 и 16 Мбайт кеш-памяти L3, а во втором — восемь энергоэффективных ядер Zen 5c и выделенные для них 8 Мбайт кеш-памяти L3. Блоки CCX соединяются с остальными компонентами процессора шиной Infinity Fabric. Весьма крупный блок iGPU занимает центральную часть кристалла. Он основан на графической архитектуре RDNA 3.5 и содержит восемь процессоров рабочих групп (WGP) или 16 исполнительных блоков (CU), в составе которых присутствуют 1024 потоковых процессора. Другие ключевые компоненты iGPU включают четыре блока рендеринга с 16 ROP и управляющую логику. Встроенная графика Strix Point имеет собственные 2 Мбайт кеш-памяти L2.

Источник изображения: X / @GPUsAreMagic

Рядом с iGPU, в правой части кристалла Strix Point находятся его родственные компоненты Media Engine и Display Engine. Первый обеспечивает аппаратное ускорение для кодирования и декодирования h.264, h.265 и AV1, а также нескольких устаревших видеоформатов. Display Engine отвечает за кодирование выходного кадра iGPU в различные форматы разъёмов (такие как DisplayPort, eDP, HDMI), включая аппаратно-ускоренное сжатие потока (DSC). Схемы Display PHY отвечают за физический уровень подключения iGPU к видеоразъёмам.

Блок NPU является третьим ключевым логическим компонентом Strix Point. В новых процессорах AMD используется второе поколение NPU, чьи физические размеры стали заметно больше, чем у Phoenix. Новый NPU основан на продвинутой архитектуре XDNA 2 и содержит 32 плитки ИИ-движка, которые взаимодействуют с собственной высокоскоростной локальной памятью и управляющей логикой, которая в свою очередь подключена к шине Infinity Fabric. Этот NPU разработан в соответствии с требованиями Microsoft для ПК экосистемы Copilot Plus PC и обладает производительностью 50 TOPS (триллионов операций в секунду).

Контроллер памяти в Strix Point поддерживает двухканальную (160-битную) ОЗУ DDR5-5600 и 128-битную LPDDR5 со скоростью до 7500 МТ/с. Контроллер имеет неуказанный размер кэша SRAM, который, как отмечается, также был замечен в кристаллах Phoenix 2 и Phoenix.

У кристалла Strix Point корневой комплекс PCIe меньше, чем у Phoenix, который, в свою очередь меньше, чем у кристалла Cezanne (Ryzen 5000). За последние три поколения процессоров AMD сократила в них количество линий PCIe на четыре. Если Cezanne имеет 24 линии PCIe 3.0 (x16 для видеокарты + x4 для NVMe SSD + x4 для шины чипсета или GPP), то у Phoenix количество линий было сокращено до 20 PCIe 4.0 (x8 для видеокарты + x4 для NVMe SSD + x4 для шины чипсета или GPP + x4 для USB4). А у нового Strix Point количество линий PCIe 4.0 сокращено до 16 (x8 для видеокарты + x4 для NVMe SSD + x4 для USB4 или GPP).

Cокращение количества линий PCIe связано с тем, что Strix Point предназначен для конкуренции с Intel Lunar Lake, у которых также есть только четыре линии PCIe для видеокарты или GPP. С выходом процессоров Intel Arrow Lake-H и Arrow Lake-HX компания AMD, как ожидается, выпустит чипы Fire Range, которые получат 28 линий PCIe 5.0 и смогут работать в паре даже с самыми быстрыми дискретными мобильными графическими процессорами.

Данные берутся из публикации Фотонные кристаллы: нелинейность нам поможет

Western Digital на конференции инвесторов предварительно представила первый в мире кристалл памяти 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит (256 Гбайт). Новая флэш-память потенциально может изменить рынок твердотельных накопителей, позволяя создавать гораздо более быстрые и энергоэффективные SSD большой ёмкости. Кристалл производится по отработанному 218-слойному производственному процессу BiCS8 и имеет настолько крошечные размеры, что легко помещается на кончике пальца.

Источник изображений: Western Digital

«Я очень рад поделиться с вами предварительным обзором кристалла BiCS8 2Tb 3D QLC, — заявил генеральный менеджер подразделения флэш-памяти Western Digital Роберт Содербери (Robert Soderbery). — Мы разработали этот кристалл для удовлетворения потребностей центров обработки данных и систем хранения данных искусственного интеллекта. Вскоре мы собираемся анонсировать этот продукт, но я хочу поделиться им с вами сегодня. Это кристалл памяти с самой высокой ёмкостью в мире».

«Обычно мы показываем вам пластину, но мне показалось, что вид пластины не совсем передаёт то, чего мы достигли, — сказал Содербери. — Итак, я хочу показать вам кристалл. Пожалуйста, увеличьте масштаб того, что я держу здесь на пальце. Это размер кристалла, намного меньше чем кончик моего пальца».

Микросхема 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит является огромным достижением по сравнению с «базовым» продуктом 3D TLC ёмкостью 1 Тбит, изготовленном на основе той же 218-слойной производственной технологии BiCS8. На данный момент компания не предоставила информации об архитектуре нового чипа и скоростных характеристиках, но поделилась сравнительными показателями производительности и энергопотребления.

3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит (256 Гбайт) позволит производителям создавать SSD ёмкостью 1 Тбайт, используя всего четыре кристалла памяти. В производители уже научились упаковывать до 16 кристаллов в один корпус — с новыми кристаллами WD можно получить ёмкость 4 Тбайт в одном чипе. Таким образом, если Western Digital и её партнёр Kioxia смогут наладить массовое производство 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит, новинка может существенно повлиять на стоимость твердотельных накопителей большой ёмкости.

Western Digital заявляет, что плотность её кристаллов QLC на 15–19 % выше, чем у конкурентов. По утверждению компании, новинка на 50 % быстрее и требует на 13 % меньше энергии на 1 Гбайт хранимой информации, чем конкуренты.

Официальный анонс 3D QLC NAND ёмкостью 2 Тбит ожидается в ближайшее время.

Информатор HXL поделился фотографией предполагаемого кристалла мобильного гибридного процессора AMD Phoenix 2, в состав которого входят большие ядра Zen 4, а также вспомогательные ядра общего назначения Zen 4с. Ожидается, что Phoenix 2 в иерархии процессоров AMD будет находиться ниже основной линейки процессоров Ryzen Phoenix.

Источник изображения: @9550pro / X

На предоставленном снимке отчётливо виден большой блок кеш-памяти L3 (выделен зелёным цветом в левой части фото), два высокопроизводительных ядра Zen 4 (под кешем L3), четыре малых ядра Zen 4c (три выше кеш-памяти L3, одно рядом с ядрами Zen 4), а также большой блок встроенного ГП (на правой стороне фото). В верхней части кристалла расположены интерфейсы DDR5/LPDDR5 PHY, в нижней и левой части APU расположились интерфейсы PCIe, USB и других физических разъёмов.

Оригинальные процессоры AMD Ryzen 7040 (Phoenix) предлагают восемь высокопроизводительных ядер Zen 4. Phoenix 2 имеет только шесть ядер — два больших Zen 4 и четыре энергоэффективных Zen 4c, что позволило сократить общую площадь кристалла. Это намекает на то, что Phoenix 2 будут использоваться в недорогих моделях ноутбуков. Что ещё AMD отрезала от процессора, чтобы сделать его более доступным — неизвестно. Узнаем на момент анонса указанных чипов.

Предполагается, что первые гибридные процессоры AMD с разными ядрами должны составить конкуренцию младшим моделям процессоров Intel Alder Lake и Raptor Lake в сегменте ноутбуков. Комбинируя высокопроизводительные и энергоэффективные ядра, компания может добиться ранее недостижимых показателей энергоэффективности своих процессоров.

Анонс Phoenix 2 ожидался в этом году. Однако по состоянию на сентябрь официальных данных о них по-прежнему нет. Возможно, компания решила сделать их частью будущей серии процессоров Ryzen 8000, которая ожидается в 2024 году. В таком случае им придётся конкурировать с младшими моделями Intel Meteor Lake.

Учёные Калифорнийского университета в Санта-Барбаре пропустили мощный луч света через два химических соединения и открыли экзотический материал из субатомных квазичастиц. Новый материал они назвали «бозонным коррелированным изолятором» — это высокоупорядоченный кристалл из экситонов, которые относятся к субатомным квазичастицам. И он представляет собой новое состояние вещества.

Формирование кристалла электронами и «дырками» — художественная иллюстрация. Источник изображения: ucsb.edu

Субатомные частицы можно разделить на фермионы и бозоны. Они отличаются друг от друга спином и особенностями взаимодействия. Фермионы, а это, например, кварки и электроны, рассматриваются как строительные блоки материи — из них образуются атомы, а частицы эти характеризуются полуцелым спином. Бозоны же являются переносчиками взаимодействия — к ним, в частности, относятся фотоны — и считаются своего рода клеем Вселенной, поскольку связывают воедино фундаментальные силы природы. Эти частицы имеют целые спины; несколько бозонов могут находиться в одной и той же точке пространства одновременно, тогда как фермионы собираться вместе «не любят».

При этом известен случай, когда два фермиона образуют бозон. Если отрицательно заряженный электрон образует связь с положительно заряженной «дыркой» (квазичастицей), то вместе они формируют бозонную квазичастицу, называемую экситоном. Американские учёные решили изучить взаимодействие экситонов, наложив решётку дисульфида вольфрама на аналогичную решётку диселенида вольфрама и образовав узор, который называется муаром. Далее на обе решётки учёные направили сильный луч света, из-за чего экситоны начали активно сталкиваться и образовали новую кристаллическую материю с нейтральным зарядом — бозонный коррелированный изолятор.

Исследователи отметили, что это новое состояние вещества впервые было создано в системе «реальной» материи, а не синтетической системе, что даёт ключи к новому пониманию поведения бозонов. И прокладывает пути к созданию бозонных материалов нового типа.