PlayStation 5 və Xbox Series X-in tezliklə satışa çıxması ilə bir çoxunuz çox güman ki, əhəmiyyətli təkmilləşdirməyə can atırsınız. CPU və GPU imkanları baxımından hər iki konsolun kütləvi şəkildə təkmilləşdirilmiş imkanları, əsasən, istifadə etdikləri aparat sayəsindədir. Hər iki konsol əsl nəsil sıçrayışı üçün Zen 2 CPU nüvələri və RDNA2 GPU-ları birləşdirən yarı xüsusi AMD SoC-lər ətrafında qurulub. Bəs bu silikon tam olaraq necə hazırlanır? SoC-lər sadəcə montaj xəttində PlayStation və ya Xbox-a daxil olan komponent deyil. Hər bir çipin qurulması üçün kifayət qədər fikir, səy və iş var. Gəlin dərin bir dalış edək və konsol silikonunun necə istehsal olunduğunu araşdıraq.
Konsol silikonunu kim istehsal edir? Bu, düşündüyünüz qədər sadə deyil
İstehsalın necə olduğuna keçməzdən əvvəl kimdən başlayaq. İstehsal xəttindən çıxan hər PlayStation 5 və Xbox Series X və Series S-in mərkəzində SoC-ləri kim edir? Konsol istehsalçıları məsuliyyət daşımır. Nə Sony, nə də Microsoft yarımkeçirici istehsalı biznesində deyil. Bunların hər ikisi AMD hissələridir, ona görə də məntiqi olaraq AMD-nin çipləri istehsal etdiyini təxmin edərdiniz. Amma bu da tam doğru deyil. Təxminən 8 il əvvəl, GlobalFoundries-dən tamamilə ayrılana qədər AMD-nin öz silikon tökmə zavodu var idi. AMD, "əfsanəsiz" silikon istehsalçısı adlanan şeydir. Xeyr, bu, bir neçə yazı səhvi ilə inanılmaz deyil. Fables istehsalçıları əslində özləri heç bir şey istehsal etmirlər. AMD, Qualcomm, NVIDIA və Apple dizayn çipsetləri kimi inanılmaz istehsalçılar.
Performans, qiymət və səmərəlilik hədəflərinə çatan çiplər yaratmaq üçün mühəndislik işlərini görürlər. Daha sonra onlar silikon tökmə zavoduna istehsal öhdəliklərini müqavilə bağlayırlar. TSMC AMD-nin seçdiyi tökmə zavodudur və adından da göründüyü kimi (Tayvan Yarımkeçirici İstehsalat Şirkəti) onların baş ofisi Tayvanda, bütün dünyada tökmə zavodları ilə yerləşir. TSMC dünyanın üçüncü ən böyük tökmə zavodudur. Ən böyük ikisi, Intel və Samsung, tam inteqrasiya olunmuş təchizat zəncirlərinə malikdir. Xüsusilə Samsung, silikonun qurulmasından tutmuş öz telefonlarına yerləşdirməyə qədər hər şeyi edir.
AMD-nin yarı fərdi konsol çipləri TSMC-nin idarə etdiyi ən böyük həcmli sifarişlər sırasındadır: Son 150 il ərzində 4 milyondan çox PlayStation 7 və Xbox One ədəd satılıb. Bu, TSMC-nin istehsal etdiyi çoxlu AMD çipləridir. Ancaq TSMC PlayStation 5 və ya Xbox Series X SoC-ni qurmağa başlamazdan əvvəl dizayn prosesini AMD tərəfindən həll etməlisiniz.
Yarı fərdi çip dizaynları: köhnədən yeni üsullarla istifadə
Həm PlayStation 5, həm də Xbox Series X-i gücləndirən APU-lar yarı xüsusi çiplərdir. Hər iki istehsalçının bu sözün ətrafında birləşməsi tarixi var. Amma bu, tam olaraq nə deməkdir?
Tamamilə fərdi SoC dizaynı böyük bir işdir. Bu, yüz milyonlarla dollar və ya daha çox başa gələ bilər. Siz yeni CPU nüvəsi, yeni GPU, giriş/çıxış bağlantısı və hətta hər şeyi bir yerdə saxlayan substratın dizaynından danışırsınız. Nəticədə, bir neçə SoC istehsalçısı həqiqətən tamamilə fərdi çipləri, uçdan uca dizayn edirlər. Apple bunu edir və NVIDIA-nın qaranlıq Tegra X1 Denver başqa bir nümunədir, lakin tam fərdi SoC-lər qayda deyil, istisnadır.
Yarı xüsusi SoC-lər mövcud çip dizaynlarını götürür və onları yeni üsullarla birləşdirir. PlayStation 5 və Xbox Series X-də SoC ilə gördüyümüz budur. Bu hissələrin hər ikisi AMD-nin Zen 2 CPU dizaynından və onun RDNA2 GPU-dan istifadə edir. Zen 2 artıq məhsul göndərilməsində, yəni AMD-nin Ryzen 3000 seriyalı istehlakçı CPU-larında və onların EPYC Roma server sıralarında istifadə edilmişdir. RDNA2, dəqiq desək, hələ bir göndərmə məhsuluna çevrilməmişdir. Lakin 6000-ci ilin oktyabrında nümayiş etdiriləcək AMD-nin RX 2020 “Böyük Navi” GPU-su, ilk göndərmə RDNA5 hissəsi kimi PlayStation 2 və Xbox Series X-i ötürə bilər.
CPU və GPU-lardan fərqli olaraq, SoC bir çip üzərində müstəqil bir sistemdir və hər şey bir kalıp üzərində birləşdirilir: GPU, CPU, substrat, I/O və hamısı birlikdə yığılmış yaddaş. Hərəkət edən hissələr daha az olduğundan, TSMC-nin sizin üçün ayrıca CPU və GPU deyil, SoC qurması çox vaxt daha sərfəli olur.
Konsol istehsalçıları bu nöqtədə qurmaq istədikləri SoC növünə qərar verməkdə böyük rol oynayırlar. Burada bir sıra amillər rol oynayır. Die ölçüsü - hər bir SoC çipinin ölçüsü - vahidin dəyəri ilə birbaşa əlaqələndirilir. Daha böyük kalıplar daha böyük CPU və GPU dizaynlarını yerləşdirə bilər ki, bu da daha çox güc deməkdir. Bununla belə, bu da daha yüksək istilik və daha çox enerji istehlakı deməkdir. AMD-nin dizayn komandası performans, qiymət, kalıp ölçüsü və güc tələbləri baxımından konsol istehsalçısının gözləntilərinə uyğun gələn yarı fərdi konsol SoC dizaynlarını hazırlamaq üçün konsol istehsalçısının tələblərini nəzərə alaraq işləyir.
Tökmə zavodu çipləri istehsal edir: sənədlərin çapı kimi, daha mürəkkəb yollar istisna olmaqla
Dizayn bağlandıqdan sonra fabless istehsalçısı çipləri həqiqətən hazırlamaq üçün tökmə zavodu (bu halda TSMC) ilə işləyir. SoC istehsalı, sonsuz dərəcədə daha mürəkkəb istisna olmaqla, çapa çox bənzəyir. AMD, SoC üçün dövrə dizaynını TSMC ilə bölüşür. Və sonra, fotolitoqrafiya adlı bir prosesdən istifadə edərək, tökmə zavodu bu dizaynı milyardlarla tranzistorla silisium vaflisinə həkk edir. Dopinq, silikonun keçiriciliyini dəyişdirən çirklərin məntiq qapılarına, sonra isə tranzistorlara daxil olan mikroskopik birqütblü zonalar yaratmaq üçün istifadə edildiyi bir prosesdir. Tökmə zavodu nanometrlər boyu olan tranzistorlara qədər inanılmaz dərəcədə inteqrasiya edilmiş sxem dizaynını götürür və litoqrafiyadan istifadə edərək silisium üzərində çap edir. Litoqrafik texnikanın inkişafı çox bahalıdır. Üstəlik, məhsuldarlıq 100 faiz deyil - bütün komponentlər tam işləməsi ilə hər zərb onu keçmir. Bu və digər amillər birlikdə hər bir PlayStation 5 və ya Xbox Series X SoC-nin qiymətinə təsir göstərir.
Nəticə: çipi konsola yerləşdirmək
Bütün işləri görən konsolun döyünən ürəyi olan SoC TSMC tərəfindən hazırlanır. Microsoft və Sony SoC çiplərini konsol şassisinə yapışdırır və saxlama və soyutma həlli də daxil olmaqla digər komponentləri yığır. Hamısını bir yerə qoyun və doqquzuncu nəsil konsolu əldə edin.
