Kína új módszerrel próbálja megkerülni az amerikai szankciókat a félvezetők piacán, a válaszuk pedig a chip stacking strategy alkalmazása. A koncepció lényege, hogy régebbi technológiákat ötvöznek vertikálisan a versenyképesség érdekében.
A technológiai kényszermegoldás részletei
Washington folyamatosan szigorítja a legfejlettebb chipgyártási technológiák exportját. A kínai kutatók ezért egy merész alternatívát javasolnak a lemaradás behozására. Ahelyett, hogy egyre kisebb chipeket gyártanának, inkább egymásra építik a meglévőket. Ha nem tudnak fejlettebb lapkákat készíteni, okosabb rendszereket építenek abból, ami van.
Wei Shaojun, a Csinghua Egyetem professzora vázolta fel nemrég ezt az architektúrát. A terv szerint 14 nanométeres logikai chipeket kombinálnának 18 nanométeres memóriamodulokkal. A megoldás kulcsa a háromdimenziós hibrid kötés.
Ez a megközelítés azért lényeges, mert az amerikai korlátozások pontosan ezen határértékek alá céloznak. A javaslat tehát olyan technológiákat használ, amelyek még elérhetők a kínai gyártók számára. A módszer a szoftver alapú, memóriához közeli számítástechnikára épül. Az adatok utaztatása helyett a függőleges elrendezés révén egymás közvetlen közelébe helyezik az egységeket.
Ígéretek és a nyers valóság
A szakértő szerint ez a konfiguráció felveheti a versenyt az Nvidia fejlett megoldásaival. Jelentősen csökkentené a költségeket és az energiafogyasztást is. Wei 120 TFLOPS összteljesítményt és wattonkénti 2 TFLOPS hatékonyságot ígér.
Van azonban egy komoly bökkenő az összehasonlításban. Az Nvidia A100 modellje, amelyet referenciaként említenek, valójában 312 TFLOPS teljesítményre képes. Ez több mint két és félszerese a kínaiak által ígért értéknek.
A chip stacking strategy megvalósíthatósága körül tehát kérdőjelek sorakoznak. Az építészeti innováció valós, de a teljesítménybeli szakadék hatalmas marad. A régebbi chipek egymásra halmozása nem tünteti el a fejlett gyártástechnológia előnyeit. A modernebb lapkák jobb energiahatékonyságot és nagyobb tranzisztorsűrűséget kínálnak.
Miért bízik ebben az ázsiai nagyhatalom?
A stratégia mögött nem csupán a nyers számok állnak. Ren Zhengfei, a Huawei alapítója is megfogalmazta már ezt a filozófiát. Szerinte a csúcsteljesítményt a chipek rétegzésével és klaszterezésével kell elérni. Nem a nanométerekért folytatott versenyben akarják legyőzni a nyugati riválisokat.
A piaci helyzet is ezt diktálja:
- A TSMC és a Samsung már a 3 és 2 nanométeres technológiánál tart.
- Ezek a szintek jelenleg elérhetetlenek Kína számára.
- A rendszerarchitektúra fejlesztése maradt az egyetlen járható út.
Van egy másik szempont is, mégpedig a szoftveres függőség. Az Nvidia dominanciája nemcsak a hardveren, hanem a CUDA ökoszisztémán alapul. A kínai tervezőknek vagy másolniuk kellene ezt, vagy teljesen újat alkotni. A rétegezéses módszer egy teljesen új számítási paradigmát kínál, amivel megkerülhető ez a technológiai akadály.
A módszer korlátai és jövője
Működhet ez a gyakorlatban? A technikai alapok adottak, hiszen a 3D technológiát világszerte használják memóriák esetén. Az innováció itt abban rejlik, hogy ezt teljes számítási architektúrák létrehozására alkalmazzák.
Számos kihívással kell azonban szembenézniük:
- A hőkezelés sokkal nehezebbé válik több aktív réteg esetén.
- A 14 nanométeres chipek eleve több hőt termelnek, mint modernebb társaik.
- A gyártási selejt aránya kritikus, egyetlen hiba az egész tornyot tönkreteszi.
- A hatékony szoftveres háttér még nem létezik, kifejlesztése éveket vehet igénybe.
A reális értékelés szerint a stratégia bizonyos feladatoknál életképes lehet. Ilyenek a memóriasávszélességet igénylő elemzések vagy következtetések. A betanítási feladatok terén azonban az Nvidia beérése távoli célnak tűnik.
Ez a lépés inkább egy stratégiai irányváltást jelez. Kína nem próbálja meg lemásolni a nyugati terveket rosszabb eszközökkel. Inkább olyan területeken keresik az innovációt, ahol az exportkorlátozások hatása kisebb. Ilyen a csomagolástechnológia és a rendszertervezés. A globális verseny ezzel bonyolultabbá válik, és érdemes lesz figyelni a fejleményeket.
