Еще в марте южнокорейский технологический гигант Samsung объявил о повышении цен на свои микрочипы до 20%, а теперь по его стопам пошел и Intel.
Согласно новому сообщению Nikkei, американский производитель полупроводников начал информировать своих клиентов о том, что цены на его чипы скоро вырастут на 10%-20%. Компания в основном объясняет повышение цен ростом производственных затрат и говорит, что, хотя повышение цен произойдет не на все ее предложения, оно затронет большинство ее продуктов.
Кроме Intel и Samsung, тайваньский гигант по производству микрочипов TSMC также ранее объявил о повышении цен, хотя и на меньший процент. Компания в основном производит процессоры для AMD, а учитывая рыночные доли AMD, Intel и Samsung в отрасли, у потребителей, желающих приобрести процессоры по прежним ценам, будет мало шансов.
Как MediaTek победил Qualcomm? Разбор
Мы долго не вспоминали MediaTek, как производителя мобильных процессоров. У компании была плохая репутация, но сейчас они лучше всех и вот почему…
Если спрошу вас: кто король мобильных процессоров? Наверное, скажете, конечно Qualcomm. А как насчет того, что вот уже два года подряд MediaTek обгоняет по продажам мобильных процессоров компанию Qualcomm. Ещё несколько лет назад у них была репутация греющихся и проблемных чипов, а сейчас этот бренд на первом месте. А флагманы будущего могут полностью пересесть на MediaTek . Как такое возможно?
В этом материале мы разберёмся, откуда такой рост продаж, какие крутые и уникальные технологии есть у компании, и почему флагманский MTK лучше топовых Snapdragon.
Откуда взялась MediaTek?
Компания была основана в 1997 году на Тайване. Сначала она делала чипы для CD- и DVD-приводов в компьютерах, а затем в 2004 вышла на мобильный рынок, начав производить чипсеты для телефонов в Китае.
По-настоящему известной компания стала в 2013-14 годах, когда рынок заполонили дешёвые смартфоны. В основу многих из них легли чипы от МедиаТек на архитектуре ARMv7. В основном, благодаря невысокой цене и приемлемой производительности. Именно MediaTek позволила тогда получить 8 настоящих ядер в среднебюджетном смартфоне. Например, на подобном процессоре работал первый Xiaomi Redmi Note.
За счёт чего выросли продажи?
Как же они пришли к успеху? Для начала давайте посмотрим, как устроен рынок мобильных процессоров.
Крупнейшие игроки на нём – Apple, Qualcomm, Samsung, MediaTek, Huawei и UNISOC. Недавно туда ворвалась и Google со своим Tensor. Если посмотреть процентное распределение доли каждой из них, окажется, что MediaTek опережает всех.
Но за счёт чего компания вырвалась на первое место?
Ключевой потребитель процессоров MediaTek – компания Xiaomi. А как мы знаем, Xiaomi – это один из крупнейших игроков на рынке мобильных устройств. Она третья на рынке вообще всех смартфонов и вторая среди Android-устройств. Выше неё только Samsung, которые используют и свои Exynos, и Snapdragon с MediaTek.
Xiaomi ставит процессоры МТК в большинство бюджетных смартфонов Redmi и даже в некоторые девайсы старшей серии, которые раньше мы знали под буквосочетанием Mi. Недавно от него, кстати, совсем избавились. В них часто можно встретить чипы линейки Helio или Dimensity. Чем они отличаются? Об этом чуть позже.
Получается, что MediaTek чаще всего ставят в бюджетники и середнячки. Это показывает и аналитика рынка. Но за что именно вендоры выбирают эти чипы?
Стоимость
Дело в том, что MediaTek предлагает производительные чипсеты, которые дешевле конкурентов. Например, согласно инсайдам, даже флагманский MediaTek Dimensity 9000 стоит меньше Snapdragon 8 gen 1 от Qualcomm. А ведь чипы находятся на одном уровне.
Но доминирует MediaTek именно в нижнем ценовом сегменте, где устройства стоят от 100 до 300 долларов. Всё это благодаря недорогим процессорам с поддержкой стандарта 5G, который сейчас активно распространяется. К примеру, модели Dimensity 700 и Dimensity 900. Самый дешёвый смартфон 2020 года с поддержкой сетей нового поколения, Realme V3, был построен именно на базе MediaTek Dimensity 720.
Возможности процессоров
Если процессоры MediaTek такие дешёвые, то наверное они отстают от Snapdragon по технологичности. Или нет?
Давайте посмотрим, что внутри каждого SoC, и выясним, в чём различия.
Вот так выглядит свежий Snapdragon 8 gen 1 от Qualcomm. Он состоит из кучи блоков. Кроме очевидных CPU и GPU здесь есть ещё несколько важных модулей – ISP, Sensing Hub, 5G Modem и FastConnect. Обо всём по порядку.
Начнём с самого интересного – ISP. Чем он полезен?
Spectra ISP – это сигнальный процессор, выделенный специально для обработки фотографий.
Что он делает: управляет автофокусом, регулирует экспозицию и баланс белого. И всё это в реальном времени, перед тем, как вы сделаете снимок. ISP занимается и более важными вещами: он превращает сырую информацию с сенсора в цветное изображение. После этого Spectra применяет HDR, корректирует геометрию снимка и убирает шум. То есть допиливает изображение, чтобы оно хорошо смотрелось. В общем-то, действительно полезная штука.
Новейший ISP Spectra 680 имеет пропускную способность 3,2 гигапикселя/c. Этот показатель означает количество данных, которые он может обработать за момент времени. В качестве данных выступают пиксели, так как ISP работает с изображениями. То есть за секунду Spectra 680 обрабатывает 3,2 миллиарда пикселей. Благодаря этому, чип умеет обрабатывать фото до 200 Мп и снимать HDR-видео в 8K. Цифры впечатляющие.
Что же есть у MediaTek? Заглянем внутрь Dimensity 9000.
У него тоже есть ISP – Imagiq 790. Он делает всё то же самое, но отличается возможностями. Пропускная способность у него 9 Гп/с, то есть в 3 раза выше, чем у Snapdragon. Поэтому такой чип может обработать снимок уже не на 200, а на 320 Мп. Но по заявлениям самой компании, HDR-видео может обрабатывать только в 4K. Для 8K доступна только обычная запись в 24 кадра.
В современных смартфонах ISP работает не один, а в связке с машинным обучением. Для работы ИИ в Snapdragon задействуются сразу и CPU, и GPU. Однако развитие нейросетей за последние несколько лет вынудили компанию добавить в чипы Sensing Hub, который мы упомянули ранее. Это отдельный модуль, выделенный специально под ИИ. C его помощью нейронки анализируют видео, распознают объекты, лица во время съёмки. И всё это для того, чтобы на выходе получился идеальный снимок.
В MediaTek с той же целью установлен APU 590. На этом модуле работает ИИ для обработки шума в снимках и видео, а также двойного увеличения без потерь. Кстати, этот же чип занимается оптимизацией процессов системы, чтобы повысить производительность в играх.
И наконец, последние два модуля в Snapdragon – 5G-модем и FastConnect. Благодаря им флагманский SoC от Qualcomm поддерживает 5G, Wi-Fi 6E и Bluetooth 5.3.
В MediaTek эти два модуля называются попроще: Connectivity и Modem. Но функциональность у них почти такая же. Исключение – максимальная скорость загрузки через 5G-модем. Последний Dimensity упирается в 7 Гбит/с, тогда как новейший Snapdragon может использовать все 10 Гбит/с. В остальном тут всё тот же набор интерфейсов, что у Snapdragon, но за более низкую цену. Кроме того, в современных процессорах MediaTek есть уникальная фича, которой до сих пор нет даже во флагманских Snapdragon.
Речь идёт об аппаратном декодировании видеокодека AV1. Про него у нас был отдельный материал, советуем глянуть, чем же он революционен. Если вкратце, то он используется всеми популярными стримингами и очень эффективно сжимает видео. Смартфон без аппаратного декодера сможет открыть видео в таком кодеке, но его процессор будет сильно нагружаться, а следовательно сильнее греться и разряжать батарею.
Qualcomm по слухам добавит поддержку кодека только в следующем флагманском чипе, а у MediaTek эта фича есть уже 2 года.
Производительность
Технологии это здорово, но не менее важна производительность чипа. Как с этим обстоят дела у MediaTek?
Посмотрим на результаты процессора Dimensity 810. Это один из самых популярных чипов в начальном сегменте с 5G. Конкурентом для него выступает Snapdragon 695. Это единственный чип от Qualcomm с 5G на устройствах за ту цену.
И тут Dimensity отстаёт на 15%. Но если сравнивать MTK с более популярным в сегменте Snapdragon 680, тогда уже он опережает Qualcomm.
Ещё один значимый для компании чип – Dimensity 1200. В прошлом году он помог MediaTek увеличить долю в среднем сегменте почти на 20%. Взглянем на результаты Geekbench 5.
Увидим, что смартфоны с ним выдают ту же производительность, что и Snapdragon 865+ и 870. Если поищем смартфоны с этими чипами, то увидим, что цены и на те, и на другие, примерно одинаковы – от 300-350 долларов.
Не сильный разрыв и в других сегментах. Даже во флагманском, куда MTK ворвалась только недавно. Причём там чипы компании оказались кое в чём лучше Qualcomm, но об этом чуть позже. Короче, MediaTek действительно тащит. Но одно дело выдавать хорошую производительность, а совсем другое – работать стабильно. Раньше середнячки МТК печально славились перегревом, а что сейчас?
Протестируем самый свежий среднебюджетный чип компании. Для этого у нас есть смартфон TECNO Camon 19 Pro, в котором стоит восьмиядерный Helio G96. Как будем тестировать: сначала запустим троттлинг-тест в 100 потоков и продержим его час.
Линейки
Мы сравнили производительность средней и субфлагманской линейки, а также протестировали игровую серию. Но этим модельный ряд компании не ограничивается. Что вообще есть у MediaTek?
За всю историю компании набралось много линеек: MT65, Helio A, Helio P, Helio X, Helio G и Dimensity.
Начнём с первых MT65. Именно процессоры этой серии принесли компании одновременно и популярность, и плохую репутацию. Они были дешёвыми, с большим количеством ядер, поэтому массово ставились в недорогие смартфоны. В обычных задачах они могли давать приемлемую плавность, но производители смартфонов часто забивали на любую оптимизацию. В итоге такие устройства тормозили, графика в них была очень слабой, а некоторые модели чипов еще и сильно грелись. Из-за этого компания долго не могла заслужить доверие пользователей.
Чтобы избавиться от плохой репутации и одновременно ознаменовать переход на архитектуру ARMv8, MediaTek перешла к выпуску линеек Helio. Их нейминг должен был стать более понятным для покупателей.
Серия Helio A была предназначена для самых бюджетных устройств. Эта линейка была создана в 2018 году и прожила всего два года – новые модели CPU не выпускаются с 2020 года.
Для более дорогих устройств существовала серия Helio P, где литера P означает Perfomance. Эта линейка появилась еще в 2015 году. Эти середнячки стали переломными в истории MediaTek, так как именно с выпуском этой линейки плохая репутация компании стала исчезать. Как и линейка Helio A, P прожила до 2020 года. Хотя сейчас можно встретить смартфоны с такими процессорами, обе линейки вытеснили две другие, более успешные.
Флагманскими должны были стать Helio X (eXtreme Performance), запущенные в 2014 году. Проблема в том, что топовыми они были только среди моделей компании. На деле они оказались средней производительности и могли соревноваться со Snapdragon 600-й серии. Процессоры Helio X были неплохими для своей цены, но позиционировать их как топ было неправильно.
Настоящая причина успеха MediaTek – игровая линейка G, то есть Gaming, для среднего сегмента. В чём её секрет? Дело в том, что раньше процессоры MediaTek сильно отставали по графике от конкурентов. Теперь же чипы Helio G соревнуются на равных с 700-й серией Snapdragon.
TECNO Camon 19 Pro
Например, на процессоре из этой линейки работает смартфон Camon 19 Pro от компании TECNO. Внутри девайса стоит MediaTek Helio G96. Это восьмиядерный процессор, выполненный по техпроцессу 12 нм. Связка из двух производительных ядер Cortex A76 и 6 энергоэффективных A55 даёт неплохую отзывчивость в повседневных задачах. При этом смартфон остаётся холодным и не тратит все ресурсы вмиг.
Дополняют чип 8 ГБ оперативной памяти, а значит, в фоне получится держать много приложений. Если этого не хватит, всегда можно расширить ОЗУ ещё на 5 ГБ с помощью технологии Memory Fusion. Для того, чтобы вместить на смартфон как можно больше программ, в Camon 19 Pro установлено 128 ГБ постоянной памяти.
А так как это всё-таки процессор линейки G, то есть Gaming, то для игр здесь стоит графика Mali G57 MC2. Этот же GPU умеет отрисовывать интерфейс в 120 FPS.
Раскрыть весь потенциал графики позволяет большой IPS-экран с частотой обновления 120 Гц для плавного изображения. У него разрешение Full HD+ при диагонали 6,8″. Поверх можно наклеить защитную плёнку из комплекта. Маленький, но приятный бонус. Благодаря тонким рамкам и небольшому вырезу под камеру дисплей занимает почти всё пространство передней панели, отчего смартфон выглядит компактно.
Кстати о вырезе. Там расположилась фронтальная камера с сенсором на 32 мегапикселя. Основные модули еще круче. Их целых три.
Для портретов здесь установлен 50-мегапиксельный датчик с двухкратным оптическим зумом. А для красивого размытия фона есть отдельный вспомогательный датчик. Встроенный в Helio 96 ISP умеет показывать этот эффект в реальном времени.
И наконец основная камера – сенсор на 64 Мп с диафрагмой f1.65. Его особенность в виде технологии RGBW позволяет снимать яркие и качественные снимки даже ночью. В паре с ней трудятся системы шумоподавления, встроенные в SoC. А для плавных видео и съёмки в ночное время предусмотрена оптическая стабилизация.
Питает такой интересный набор аккумулятор на 5000 мАч. Чтобы быстро наполнить такой объём, в смартфоне предусмотрена быстрая зарядка на 33 ватта. Благодаря этому с нуля за полчаса набирается 64%. Вся эта начинка упакована в тонкий и стильный корпус, чей дизайн получил награду iF DESIGN AWARD.
Вернёмся к процессорам MediaTek. Свернув якобы флагманские Helio X в 2017-ом, MediaTek вернулась в этот сегмент через 3 года. Но уже с удачными Dimensity. И это вторая причина текущего успеха компании. Чипы Dimensity действительно принадлежат высшему сегменту, а не называются так с целью маркетинга.
Сейчас линейка расширилась и до средних решений. Но это только улучшило положение компании, ведь нижние модели с 5G модемами захватили рынок среднебюджеток.
Но в чём же так удачны флагманские Dimensity? Почему Dimensity оказался лучше флагманского Snapdragon?
Вот сколько баллов выдаёт флагманский Qualcomm Snapdragon 8 gen 1 в бенчмарке GeekBench 5.
А вот Dimensity 9000 в Xiaomi Redmi K50 Pro.
MediaTek идёт наравне в однопоточном тесте и просто рвёт в многопотоке. Впечатляет?
И это при том, что MediaTek дешевле, но это не самое главное преимущество.
Помните, как обзорщики и владельцы смартфонов массово жаловались на высокую температуру Snapdragon 888? Так вот, та же проблема коснулась и более свежего 8 gen 1, пусть и в меньшей мере.
Почему так вышло? Ведь в своих флагманах Snapdragon 888 и 8 gen 1 Qualcomm перешла на, казалось бы, более крутой техпроцесс 5 нм. А как мы знаем, чем он меньше, тем энергоэффективнее чип. Так ведь?
Сначала были предположения, что виноват GPU Adreno 660. Однако в Snapdragon 8 gen 1 стоит уже другой видеочип, а проблема с перегревом осталась.
Оказалось, что семинанометровые Snapdragon 865 (2019-2020) и 870 производятся на заводе TSMC, а вот Snapdragon 888 и 8 gen 1 делает уже компания Samsung. И хотя компании не делали официальных заявлений, виной скорее всего стал выбор Samsung в качестве производителя. Во-первых, если сравнить два одинаковых чипа, произведённых по 5 нм на Samsung и по 7 нм на TSMC, разницы почти не будет. А ведь техпроцесс отличается.
Во-вторых, следующий флагман, 8+ gen 1, Qualcomm решила выпускать уже на TSMC и не просто так… По заверениям производителя, в нём энергопотребление снизится на 30%. И скорее всего, это эффект перехода к другому производителю.
Видимо, Samsung столкнулась с производственными проблемами на 5 и 4 нм техпроцессах.
А что касается Dimensity 9000, то он с самого начала выпускается на заводе TSMC по техпроцессу 4 нм. Кстати, там же выпускаются процессоры Apple Axx Bionic. И с ним никаких проблем по температуре нет. Dimensity 9000 умудряется быть не только быстрее конкурентов, но ещё и холоднее и стабильнее. И наконец, Dimensity 9000 поддерживает память LPDDR5X, в то время как Snapdragon 8 Gen 1 – только LPDDR5.
Выводы
Что же у нас получается? Те проблемы с перегревом, которые были у MediaTek несколько лет назад, теперь перекинулись на Qualcomm. МедиаТек же исправилась и теперь делает технологичные и мощные чипы. Благодаря им компания на равных конкурирует со Snapdragon, а порой и опережает за счёт низкой цены.
Удастся ли MediaTek и дальше повышать репутацию? Судя по последним наработкам, у неё есть все шансы.
ФОРМАТ: Как устроена компания TSMC?
В новом Формате речь пойдет о том, как на самом деле устроена компания TSMC и как им удалось стать одним из главных производителей микроэлектроники?
В новом Формате речь пойдет о том, как на самом деле устроена компания TSMC и как им удалось стать одним из главных производителей микроэлектроники на планете? Сколько заводов существует? Как они работают? Сколько тысяч людей трудится на фабриках и сколько они зарабатывают? Что там делают роботы?
Спикеры:
Валерий Шунков — старший разработчик аналоговых схем, YouTube-канал House of NHTI
Денис Шамирян — CEO ООО «Маппер»
Содержание:
00:00 Вступление
01:39 Что известно про TSMC
06:56 Основные процессы производства чипов
13:11 Роботы на фабрике TSMC, которые катаются по потолку — что это и зачем?
15:17 Сколько человек работает на главном заводе TSMC?
20:15 Экстремальная ультрафиолетовая литография и компания ASML
25:00 Как устроен рабочий день оператора на заводе?
33:27 Сколько электричества и ресурсов потребляет TSMC? Сколько фабрик у TSMC?
36:34 Какие еще важные бытовые нюансы?
41:01 Новые машины от ASML: High-NA EUV и ситуация между TSMC и Intel
46:42 Чем будет отличаться завод TSMC в США?
48:08 Спасибо, что посмотрели
Почему процессоры греются? Разбор
Сегодня мы разберемся, почему на самом деле процессоры греются, какое это оказывает воздействие и как его избежать…
Мы знаем, что практически все электронные устройства греются, но особенно греются процессоры. И вроде бы это обычное явление, к которому все привыкли. Но почему это происходит? Какие физические процессы за этим стоят и как этого избежать?
Поэтому сегодня мы ответим на фундаментальный вопрос: почему греются процессоры?
Разберем зачем нужен троттлинг? Узнаем, как нагрев мешает закону Мура? И определим можно ли охладить процессор ниже температуры команты?
Что такое тепло?
Для начала давайте освежим в памяти школьную программу по физике. Что вообще такое тепло?
Как вы знаете, мир состоит из атомов и молекул. А тепло — это энергия, которая выделяется или поглощается при столкновении этих молекул. Иными словами, чем быстрее движутся молекулы и чем быстрее они сталкиваются, тем больше тепла выделяется.
Хороший пример — трение. Когда мы быстро трем ладони друг от друга, мы чувствуем тепло, потому как мы в буквальном смысле разгоняем и сталкиваем частицы на поверхности кожи. По такому же принципу мы можем развести костер при помощи палочки. Или разжечь страстное пламя любви, тут тоже трение работает.
Но причем тут процессоры? Откуда тепло берётся там? А всё дело в электричестве. Смотрите.
Тепло и электричество
Сама природа электрического тока подразумевает нагрев. Ведь ток – это упорядоченное движение электронов по проводнику. А где есть движение неизбежно возникнет какое-никакое сопротивление.
Перемещаясь по проводнику электроны перепрыгивают, от молекулы к молекуле, что заставляет их сильнее колебаться, что и приводит к нагреву. И чем выше сопротивление внутри проводника, тем выше нагрев.
По науке этот процесс выражен в законе Джоуля-Ленца «Количество теплоты, выделяемое в единицу времени, пропорционально произведению квадрата силы тока на участке и сопротивлению проводника».
Q = I2Rt
Q – тепло, которое выделяется в момент прохождения электрического тока по проводу,
I – значение силы тока,
R – сопротивление проводника,
t – время, за которое электрический ток проходит через проводник.
С одной стороны, это свойство электричества нагревать всё и вся, в прямом смысле даёт нам тепло и свет. Всевозможные электрические обогреватели, плиты, чайники, лампы накаливания — все эти приборы используют во благо свойство электрической энергии преобразовываться в тепловую. Но вот в микроэлектронике, нам это сильно мешает. И больше всего от этот страдают центральные процессоры и другие сложные интегральные схемы.
А почему? Давайте разбираться.
Почему греются процессоры?
Итак, процессоры состоят из транзисторов — миниатюрных переключателей с электрическим управлением. Именно эти переключатели создают большие проблемы с нагревом. А виной тому сам принцип, по которому транзистор работает. Смотрите, состоит транзистор из трёх основных частей: исток, сток и затвор.
Исток — это вход, сюда мы подаем ток.
Сток — это выход, отсюда ток должен выходить.
Затвор — это ворота, которые, собственно, либо пропускают ток от истока к стоку, либо не пропускают.
Собственно задача транзистора — переключаться? миллиарды раз в секунду открывать и закрывать ворота. Если ворота закрыты? ток дальше не течет и на выходе мы получаем логический 0, а если ворота открыты — логическую 1.
Но как мы можем открывать и закрывать ворота? Отличный вопрос!
Смотрите, затвор — это, по сути, маленький аккумулятор. Чтобы его открыть, нам нужно его нужно зарядить. Поэтому, что мы делаем? Мы подаем на него напряжение, затвор быстро заряжается и ворота открываются. В этом случае какого-то существенного выделения тепла не происходит, ведь ток свободно течет по цепи.
Но ведь нам нужно не только открывать ворота, но и закрывать их! А что бы их закрыть, нам нужно куда-то очень быстро сбросить заряд с затвора. Мы сбрасываем заряд на “землю”. И именно в этот момент — при каждом таком сбросе — выделяется небольшое количество тепла. А чем чаще мы будем открывать и закрывать эти ворота, тем больше тепла будет выделяться. Иными словами, чем выше тактовая частота процессора, тем больше он будет нагреваться и это совершенно неизбежно.
Именно поэтому, самый популярный способ бороться с перегревом процессора – троттлинг. Когда проц перегревается, это улавливают специальные датчики и система понижает тактовую частоты. Способ неприятный, зато действенный.
Но есть и более приятный вариант – для борьбы с перегревом мы можем уменьшить не частоту, а напряжение. В народе этот способ называется андервольтинг. Кто делал — знает.
Нагрев от переключения транзисторов называют динамическом источником тепла, потому как нагрев тут зависит от частоты переключений.
И это полбеды, ведь существует и статический, то есть постоянный источник тепла. Даже когда транзистор выключен, всё равно на исток подаётся ток. И раньше это не было проблемой. Но по мере уменьшения размеров транзисторов, расстояние между стоком и истоком стало настолько маленьким, а затворы стали настолько тонкими, что электроны стали просто просачиваться, даже если затвор закрыт. И это называется токами утечки. Они приводят не только к дополнительному энергопотреблению современных процессоров, но и к дополнительному нагреву. Токи утечки — основная проблема, сдерживающая прогресс и мешающая выполнению закона Мура.
Охлаждение
Теперь понятно почему процессоры греются? Но можем ли мы как-то их охладить? Конечно, можем! Но есть хорошая и плохая новость.
По закону сохранения энергии мы не можем взмахом волшебной палочки заставить тепло исчезнуть в никуда. Это плохая новость.
Зато, в результате теплообмена мы можем это тепло переместить. Собственно, этим и занимаются все существующие системы охлаждения. Они отводят тепло подальше от процессора и рассеивают на большой поверхности или в воздухе. Многим мобильным процессорам с потреблением 1-5 Вт мощная система охлаждения вообще не нужна. Они могут эффективно рассеивать тепло просто через корпус девайса.
Поэтому поговорим про охлаждение десктопных процессоров.
Чтобы быстро и эффективно отводить тепло нам нужно создать некий беспрепятственный тепловой коридор от кристалла до воздуха. Поэтому кристалл процессора обвешивается максимально теплопроводными материалам.
Для начала создается термосоединение с высокой теплопроводностью: кристалл закрывается металлической крышкой, а эту крышку смазывают термопастой или жидким металлом. А дальше этот бутерброд зажимают сверху либо системой из тепловых трубок, либо жидкостным охлаждением. В чем разница между этими системами?
В целом, они выполняют выполняют одну и ту же задачу – передать максимально возможное количества тепла от чипа к теплоотводу или радиатору, который может дополнительно обуваться кулером.
Просто в случае с жидкостным охлаждением — по трубам тупо течёт вода, которая переносит тепло от чипа большому резервуару с водой — водоблоку. А вот в случае тепловых трубок охлаждение переходит за счет фазового перехода.
Внутри трубок также находится жидкость, но она там не просто течет, а при нагревании превращается в пар, проходит по тепловой трубке, пока не достигнет холодного конца, там пар отдает тепло и конденсируется, то есть обратно становится жидкостью. И дальше, под под действием силы тяжести или капиллярного эффекта жидкость возвращается обратно в горячий конец.
Как правило в больших корпусах, где есть много места и много денег используют жидкостное охлаждение. А вот в ноутбуках юзают тепловые трубки, так как они очень компактны.
Кстати, тепловые трубки чаще всего делают из меди, поскольку она имеет высокую теплопроводность 400 Вт/м*К (Ватт на метр-Кельвин). Но эффективнее было бы делать трубки из алмазов, у которых теплопроводность свыше 2000 Вт/м*К.
Термоэлектростатическое охлаждение
Но есть ли системы, которые позволяют охладить сам процессор ниже температуры помещения? На самом деле есть. И это называется термоэлектрическое охлаждение, также известное как эффект Пельтье.
Принцип работы такой: есть две керамические пластины между которыми зажат полупроводник, когда через одну сторону устройства протекает постоянный ток, тепло передается на другую сторону. И это позволяет «холодной» стороне опуститься ниже температуры окружающей среды. Технология очень перспективная, но пока что невероятно энергозатратная, поэтому используется очень редко. Тем не менее, в будущем вполне возможно, что такие системы охлаждения будут применяться повсеместно.
Но на сегодня это всё. Спасибо за внимание.
MadiaTek обогнал Qualcomm и Apple по поставкам чипов в Китае
MediaTek стал главным производителем процессоров на китайском рынке. Неужели они вскоре станут и мировым лидером?
Будучи одним из крупнейших в мире рынков смартфонов, Китай с его населением более 1 миллиарда человек отражает несколько тенденций, которые мы можем увидеть в индустрии смартфонов, и одной из них является марка SoC (System on a Chip), используемая в наших смартфонах. Сейчас мы почти в середине 2022 года и аналитическая компания CINNO Research недавно опубликовала отчет о пяти главных поставщиках SoC для смартфонов на рынке Китая в первом квартале 2022 года, и, похоже, что MediaTek является самым популярным брендом SoC, используемым в смартфонах в этом квартале.
Согласно отчету, поставки SoC для смартфонов в 1 квартале 2022 года составили 74,39 млн. единиц, что на 14,4% меньше по сравнению с прошлым годом и на 0,7% меньше по сравнению с предыдущим кварталом. А в топ-5 производителей SoC для смартфонов первое место занимает MediaTek, второе — Qualcomm, третье — Apple, четвертое и пятое — Huawei HiSilicon и UNISOC соответственно.
Начнем сверху вниз: в первом квартале 2022 года MediaTek отгрузила 30,7 млн. чипсетов для смартфонов, что выше, чем 25 млн. поставок в прошлом квартале и 30,1 млн. поставок в первом квартале 2022 года. Рост поставок SoC для смартфонов MediaTek можно в основном отнести на счет стратегии полупроводниковой компании и каталога чипсетов, которые она предложила за последние 6 месяцев, который включает популярный чипсет Dimensity 920 5G, установленный в Redmi Note 11 Pro+, Realme 9 Pro+ и Xiaomi 11i Hypercharge.
Что касается Qualcomm, то бренд остался на относительно стабильном втором месте с 26,7 миллионами поставок SoC для смартфонов в первом квартале 2022 года, что выше, чем 23,6 миллиона в прошлом квартале, но ниже, чем 27,9 миллиона поставок в первом квартале прошлого года. В связи с продолжающимся дефицитом чипов, компания Qualcomm ранее объявила о том, что она будет постепенно смещать акцент на флагманские чипсеты вместо чипсетов начального и среднего уровня, поскольку флагманские чипсеты обеспечивают более высокую маржинальность. Однако, одним из недостатков этой стратегии является потеря доли рынка на рынках среднего и начального уровня, что приведет к снижению поставок в целом, но увеличению доходов компании.
С другой стороны, в 1 квартале 2022 года Apple поставила всего 12 миллионов SoC для смартфонов, что на 15,8% меньше, чем в 4 квартале 2021 года, когда было поставлено 18,4 миллиона. Поскольку iPhone приближается к концу своего цикла выпуска, ожидается, что поставки также снизятся, так как потребители уже ожидают выход нового поколения iPhone, и поэтому воздержатся от покупки текущих моделей.
HiSilicon, принадлежащая Huawei, продолжает постепенный уход с китайского рынка SoC для смартфонов, поскольку в этом квартале компания отгрузила всего 2,5 миллиона устройств, по сравнению с 13,8 миллионами в первом квартале 2021 года. Поскольку запасы HiSilicon Kirin не пополняются в связи с продолжающимися санкциями против компании, ожидается, что бренд покинет топ-5 уже в следующем году или даже в следующем квартале.
В пятерку лидеров вошла быстрорастущая полупроводниковая компания UNISOC. В первом квартале 2022 года UNISOC поставила 1,9 миллиона SoC для смартфонов, что на 1760% больше, чем 0,1 миллиона в первом квартале 2021 года. Основной причиной экспоненциального роста UNISOC является рынок смартфонов начального уровня. Поскольку крупные игроки, такие как Qualcomm и Apple, сосредоточены на высококлассных устройствах, UNISOC стремится охватить этот сегмент рынка, продавая свои относительно доступные чипсеты компаниям Realme, Motorola и Samsung для продажи на их рынке устройств стоимостью менее 100 долларов.
TSMC совсем скоро запустит производство 3 нм процессоров
TSMC готов делать чипы по 3 нм технологическому процессу уже во второй половине 2022 года, но будут ли на нем устройства — пока загадка.
TSMC объявил, что начнет массовое производство своих процессоров на 3 нм со второй половины 2022 года.
Согласно отчету Digitimes, генеральный директор TSMC, г-н КК Вэй, на пресс-брифинге, посвященном прибыли, подтвердил, что компания начнет массовое производство своих процессоров на базе 3-нм техпроцесса (N2) во второй половине этого года, как и планировалось, а полупроводники на базе 2-нанометрового техпроцесса (N2) должны поступить в массовое производство в 2025 году.
В ходе брифинга г-н Вэй подтвердил, что благодаря новейшему техпроцессу N3 компания TSMC уверена, что новый узел сможет удовлетворить запросы и требования потребителей, обеспечив более высокую энергоэффективность и поддержку более высокой вычислительной производительности, чем его предшественники. Г-н Вэй также добавил, что компания получила множество заявок и предложений по технологии N3, и в первый год ожидается большее количество новых лент для N3 по сравнению с N5 (5 нм) и N7 (7 нм).
Источники в отрасли также сообщили, что после запуска N3 в массовое производство ожидается, что ежемесячно TSMC будет выпускать 30 000 и 35 000 пластин для чипов N3 своим клиентам.
Поскольку пластины чипов будут запущены в массовое производство очень скоро, ожидается, что устройства, оснащенные чипсетами, произведенными по техпроцессу N3 от TSMC, появятся также уже в H2 2022. По данным Digitimes, отличная новость заключается в том, что Apple может стать первым брендом, в котором будет использоваться новейшая технология TSMC. Это связано с тем, что, по слухам, в этом году Apple выпустит новый iPad, оснащенный кремнием Apple Silicon, который будет изготовлен по техпроцессу TSMC N3 в H2 2022 году.
Однако мы можем не увидеть широкого распространения технологии TSMC N3 в 2022 году, поскольку TSMC планирует увеличить производство пластин N3 в 2023 году. По слухам, TSMC N3 может быть использована в чипах Apple A17 Bionic для iPhone 15, а также в чипах Qualcomm Snapdragon 8 Gen 3 и MediaTek Dimensity 9200 для флагманского рынка Android в 2024 году.
Intel купил израильского производителя чипов Tower за 5,4 миллиарда долларов
Вслед за AMD, который за 50 миллиардов долларов купил Xilinx, Intel покупает израильский Tower. Правда, на порядок дешевле…
Intel приобретает израильского производителя микрочипов Tower Semiconductor в надежде увеличить объемы производства, чтобы удовлетворить растущие потребности в связи с глобальным дефицитом микроэлектроники.
Согласно заявлению технологической компании, стоимость сделки составляет примерно 5,4 миллиарда долларов США при цене 53 доллара США за акцию наличными. Приобретение не только увеличит производственные мощности Intel по выпуску собственных полупроводников, но и поможет подразделению Intel Foundry Services, которое производит микросхемы для сторонних клиентов.
«Портфель специализированных технологий Tower, географический охват, глубокие связи с клиентами и ориентированность на предоставление услуг помогут расширить масштабы литейных услуг Intel и продвинуть нашу цель — стать основным поставщиком литейных мощностей во всем мире», — сказал генеральный директор Intel Пэт Гелсингер. «Эта сделка позволит Intel предложить широкий спектр передовых нодов и дифференцированных специализированных технологий на зрелых нодах, открывая новые возможности для существующих и будущих клиентов в эпоху беспрецедентного спроса на полупроводники».
Приобретение компанией Intel компании Tower Semiconductor также произошло вскоре после того, как ее главный конкурент AMD выкупил другого производителя микросхем Xilinx за огромную сумму в 50 миллиардов долларов США.
Мобильные чипы AMD Ryzen 6000-й серии стали мощнее в графике на 81%
AMD рапортует о серьезном, почти двукратном росте в интегрированной графике, также росте общей мощности чипов в сравнении с прошлым поколением.
Компания AMD наконец-то представила более подробный обзор своей предстоящей серии мобильных чипов Ryzen 6000. Построенная на базе технологии Zen 3+, новая линейка мобильных процессоров обладает значительно более высокой производительностью, чем предыдущее поколение чипов AMD. По словам компании, ей удалось увеличить базовую тактовую частоту примерно на 40% для своих 15-ваттных чипов серии U, что означает увеличение общей производительности на 17%. Оснащенные интегрированным графическим процессором Radeon 680M, графические скорости также увеличились на ошеломляющие 81%, при этом время автономной работы увеличилось на три часа.
По сравнению с технологиями Intel, AMD также утверждает, что 15-ваттные процессоры серии U могут легко превзойти 28-ваттные варианты 11-го поколения своих конкурентов. Тест компании показывает, что Ryzen 7 6800U на 24% быстрее Core i7-11857G, хотя важно отметить, что сравнение проводилось со старыми технологиями Intel, а не с релизами 12-го поколения, поэтому ожидается более высокая производительность. Ноутбуки, оснащенные чипами AMD серии Ryzen 6000, начнут поступать в продажу уже в конце этого месяца.
#DroiderCast 171: Анонсы CES 2022, телескоп Джеймса Уэбба и первый складной HONOR
В новом выпуске нашего подкаста обсудили новинки CES 2022 и сразу три смартфона, а также поговорили о миссии телескопа Джеймса Уэбба.
И снова у нас в гостях Глеб Янкевич, а это значит, что мы обсудим не только гаджеты и новинки CES 2022, а также целых три новых смартфона, анонсированных в первые дни 2022 года, но и научную тему, а именно миссию телескопа Джеймса Уэбба и то, как там обстоят дела по дороге на точку Лагранжа (L2). Нам было интересно, надеемся, что и вам понравится.
Компания AMD готова внедрить 3D V-Cache в свои настольные чипы. Эта технология, которая, по сути, позволяет AMD использовать больше кэша поверх своих процессоров, дебютирует в Ryzen 7 5800X3D. В то время как оригинальная версия этого процессора имела 36 МБ кэша L2 и L3, новая версия имеет более 100 МБ совокупного кэша. AMD утверждает, что он обеспечивает на 5% более высокую производительность в играх 1080p по сравнению с Intel 12900K, и примерно на 15% быстрее, чем Ryzen 9 5900X.
Может показаться, что это не так много, но этот чип, по сути, является лишь доказательством концепции. AMD, вероятно, необходимо доказать, что ее технология V-cache действительно работает, прежде чем она начнет интегрировать ее в будущие линейки. Компания заявляет, что 5800X3D будет доступен позже этой весной.
AMD также сообщила, что процессоры нового поколения Zen 4 Ryzen 7000 появятся во второй половине 2022 года. Они будут построены на 5 нм техпроцессе, чипы Zen 4 также будут работать на новой платформе AMD Socket AM5. Выступая на выставке CES, генеральный директор AMD Лиза Су отметила, что AM5 будет представлять собой сокет LGA, размещая тонкие контакты на материнской плате, а не на процессоре. Чипы Ryzen 7000 также будут поддерживать память DDR5 и PCIE5, как и ожидалось. Во время короткой демонстрации Су показала, как Halo Infinite плавно работает на чипе Zen 4, и отметила, что каждое ядро работает на частоте 5 ГГц.
Также компания представила свои мобильные процессоры Ryzen 6000, которые построены по 6-нм техпроцессу Zen 3+ и имеют значительное обновление — графику RDNA 2. Компания утверждает, что новые чипы смогут справиться с большинством AAA-игр в разрешении 1080p, а их игровая производительность будет более чем в два раза выше, чем у графики Radeon предыдущего поколения.
AMD утверждает, что ядро Zen 3+ может лучше достигать состояния глубокого сна для экономии энергии, а также включает лучшие функции адаптивного управления питанием. Можно ожидать и то, что чипы Ryzen 6000 будут потреблять на 30% меньше энергии во время видеоконференций. Более того, AMD утверждает, что они обеспечат до 24 часов автономного воспроизведения фильмов. Что касается безопасности, Ryzen 6000 — это первая платформа, в которую интегрирован новый чип безопасности Microsoft Pluton.
В целом, мобильные чипы Ryzen 6000 будут примерно на 11 процентов быстрее, чем Ryzen 5000, при выполнении однопоточных задач, и на 28 процентов быстрее при многопоточной работе. Новое семейство процессоров возглавит 8-ядерный/16-поточный Ryzen 9 6980HX, тактовая частота которого может достигать 5 ГГц. Учитывая, что это совершенно новая процессорная платформа, она также включает в себя другие обновления, такие как более быстрая оперативная память DDR5, которая, по словам AMD, значительно повысит производительность интегрированного GPU, а также интеграцию Wi-Fi 6E и улучшенную поддержку устройств PCIe 4.0 и USB 4.
Для большинства покупателей интегрированная графика RDNA 2 будет самым привлекательным фактором. Сообщается, что графика RDNA 2 поддерживает технологию FreeSync для сглаживания игрового процесса, а также дисплеи Dynamic HDR. AMD утверждает, что она также будет примерно на 70% быстрее, чем графика Intel Iris Xe, которая интегрирована в процессоры 11-го поколения.
AMD не говорит многого о своих чипах Ryzen 6000 серии U, которые предназначены для ультрапортативных устройств, но они, вероятно, получат преимущества от многих обновлений платформы. Самый быстрый чип серии U, Ryzen 7 6800U, будет иметь восемь ядер и частоту до 4,7 ГГц.
Но и это ещё не все, AMD начинает 2022 год с выпуска графики серии RX 6000 для более широкого спектра ноутбуков. Компания представила линейку графических процессоров Radeon RX 6000S, созданных специально для тонких и легких ноутбуков (менее 0,78 дюйма и 4,5 фунтов).
Как сообщается, основная модель RX 6600S обеспечивает 80 кадров в секунду и более при высоких настройках детализации в ряде последних игр, таких как Call of Duty: Black Ops Cold War и Deathloop. При переходе на RX 6700S вы получите 100 кадров в секунду и выше, а RX 6800S — 100 кадров в секунду и выше при максимальных настройках.
Есть и другие варианты, если для вас производительность важнее портативности. Новая Radeon RX 6850M всего на 7% быстрее, чем 6800M, но RX 6650M и 6650M XT среднего уровня на 20% быстрее, чем 6600M. Вы также найдете стартовые чипы RX 6300M и 6500M, которые заявлены на 200% быстрее, чем GeForce MX450 от NVIDIA, хотя ожидается, что этот разрыв сократится с новыми MX550 и MX570.
А для ПК-геймеров настоящим подарком станет Radeon RX 6500 XT, которая будет конкурировать с GeForce GTX 1650 от NVIDIA с заявленной производительностью на 20-60% выше в играх 1080p. И что важно, есть новая функция Radeon Super Resolution, которая лучше противостоит повышению разрешения DLSS от NVIDIA. И все же самое приятное тут — цена: всего 199 долларов США, а в продаже новая карточка появится уже с 19 января.
