Kun la PlayStation 5 kaj Xbox Series X planitaj alveni baldaŭ, multaj el vi tie verŝajne serĉas signifan ĝisdatigon. La amase plibonigitaj kapabloj de ambaŭ konzoloj, laŭ CPU kaj GPU-kapabloj, estas plejparte pro la aparataro, kiun ili ekspluatas. Ambaŭ konzoloj estas konstruitaj ĉirkaŭ duonpersonaj AMD SoCs, kombinante Zen 2 CPU-kernojn kaj RDNA2 GPU-ojn por vera generacia salto. Sed kiel ĝuste ĉi tiu silicio estas fabrikita? SoCs ne estas nur komponanto, kiu estas enmetita en vian PlayStation aŭ Xbox sur la muntado. Estas konsiderinda kvanto da penso, penado, kaj laboro kiu iras en konstruado de ĉiu blato. Ni profunde plonĝu kaj esploru kiel konzola silicio estas fabrikita.
Kiu efektive produktas konzolan silicion? Ĝi ne estas tiel simpla kiel vi pensus
Antaŭ ol ni eniros la kiel de fabrikado, ni komencu kun la kiu. Kiu faras la SoC-ojn en la koro de ĉiu PlayStation 5 kaj Xbox Serio X kaj Serio S, kiuj eliras la produktadlinion? La fabrikantoj de konzoloj ne respondecas. Nek Sony nek Mikrosofto estas en la komerco de fabrikado de semikonduktaĵoj. Ambaŭ ĉi tiuj estas AMD-partoj, do vi logike supozus, ke AMD produktas la blatojn. Sed ankaŭ tio ne estas tute vera. AMD kutimis havi sian propran silician fandejon ĝis antaŭ proksimume 8 jaroj, kiam ĝi tute senigis de GlobalFoundries. AMD estas tio, kion oni nomas "senfabla" silicia fabrikanto. Ne, tio ne estas fabela kun kelkaj tajperaroj. Fableblaj produktantoj fakte ne fabrikas ion mem. Fabrikaj fabrikantoj kiel AMD, Qualcomm, NVIDIA kaj Apple dizajnas pecetarojn.
Ili faras la inĝenieran leglaboron por konstrui blatojn, kiuj trafas rendimenton, prezon kaj efikeccelojn. Ili tiam kontraktas produktadrespondecojn al silicia fandejo. TSMC estas la elekta fandejo de AMD kaj, kiel la nomo (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) sugestas, ili havas ĉefsidejon en Tajvano kun fandejoj tra la mondo. TSMC estas la tria plej granda fandejo de la mondo. La plej grandaj du, Intel kaj Samsung, havas plene integrajn provizoĉenojn. Samsung, precipe, faras ĉion de konstruado de silicio ĝis metado de ĝi en siajn proprajn telefonojn.
La duonpersonaj konzolaj blatoj de AMD estas inter la plej grandaj volumenaj mendoj, kiujn TSMC pritraktas: Pli ol 150 milionoj da PlayStation 4 kaj Xbox One estis venditaj dum la pasintaj 7 jaroj. Tio estas multaj AMD-fritoj, kiujn TSMC produktis. Sed antaŭ ol TSMC povas konstrui PlayStation 5 aŭ Xbox Series X SoC, la dezajnprocezo devas esti prizorgita de, vi divenis, AMD.
Semi-personaj ĉipetaj dezajnoj: uzante la malnovan en novaj manieroj
La APU-oj funkciantaj kaj la PlayStation 5 kaj Xbox Series X estas duonpersonaj blatoj. Ambaŭ produktantoj havas historion de bandi tiun vorton ĉirkaŭe. Sed kion ĝuste ĝi signifas?
Desegni tute laŭmendan SoC estas grandega entrepreno. Ĝi povas kosti centojn da milionoj da dolaroj aŭ eĉ pli. Vi parolas pri desegnado de nova CPU-kerno, nova GPU, I/O-konekteco, kaj eĉ la substrato, kiu tenas ĉion kune. Kiel rezulto, malmultaj SoC-produktantoj fakte desegnas plene kutimajn blatojn, de fino al fino. Apple faras tion kaj la obskura Tegra X1 Denver de NVIDIA estas alia ekzemplo, sed plene kutimaj SoC-oj estas la escepto, ne la regulo.
Duonpersonaj SoC-oj prenas ekzistantajn pecetajn dezajnojn kaj integras ilin en novaj manieroj. Jen kion ni vidas kun la SoC sur la PlayStation 5 kaj la Xbox Serio X. Ambaŭ ĉi tiuj partoj utiligas la Zen 2 CPU-dezajnon de AMD kaj ĝian RDNA2 GPU. Zen 2 jam estis uzata en sendaj produktoj, nome la konsumantaj CPUoj Ryzen 3000-serio de AMD kaj ilia EPYC Rome-servila vicigo. RDNA2, strikte parolante, ankoraŭ ne atingis sendan produkton. Sed la GPU RX 6000 "Big Navi" de AMD, kiu estas preta por malkaŝo de oktobro 2020, povus prezenti la PlayStation 5 kaj Xbox Series X kiel la unua senda parto RDNA2.
Male al CPU-oj kaj GPU-oj, SoC estas memstara sistemo sur blato, kun ĉio integrita kune sur ununura ĵetkubo: la GPU, CPU, substrato, I/O kaj memoro ĉiuj kunplenigitaj. Ĉar estas malpli da moviĝantaj partoj, ofte estas pli kostefike, ke TSMC konstruu SoC por vi, anstataŭ apartan CPU kaj GPU.
La konzolaj produktantoj ludas grandan rolon ĉe ĉi tiu punkto por decidi pri la speco de SoC, kiun ili volas konstrui. Kelkaj faktoroj eniras ĉi tie. Die grandeco - la grandeco de ĉiu SoC-peceto - rekte korelacias al kosto po unuo. Pli grandaj ĵetkuboj povas akomodi pli grandajn CPU- kaj GPU-dezajnojn, kio signifas pli da potenco. Tamen, ĉi tio ankaŭ tradukiĝas al pli altaj termikoj kaj pli da elektrokonsumo. La dezajnteamo de AMD laboras kun la postuloj de la fabrikanto de konzoloj en menso por elpensi duon-personajn konzolajn SoC-dezajnojn, kiuj kongruas kun la atendoj de la fabrikanto de konzoloj pri rendimento, kosto, grandeco kaj potencopostuloj.
La fandejo fabrikas la blatojn: kiel presi dokumentojn, krom multe pli kompleksaj
Post kiam la dezajno estas ŝlosita, la fabless-fabrikisto laboras kun la fandejo (TSMC ĉi-kaze) por efektive fari la blatojn. La fabrikado de SoC tre similas al presado, krom senlime pli kompleksa. AMD dividas ilian cirkvitan dezajnon por la SoC kun TSMC. Kaj, tiam, uzante procezon nomitan fotolitografio, la fandejo gravuras tiun dezajnon, kun miliardoj da transistoroj sur oblato el silicio. Dopado, procezo per kiu malpuraĵoj kiuj ŝanĝas la konduktivecon de silicio, estas uzataj por krei mikroskopajn zonojn de unupoluseco, kiuj konstruas en logikaj pordegoj, kaj tiam en transistorojn. La fandejo prenas nekredeble integran cirkvitodezajnon, malsupren al transistoroj kiuj estas nanometroj laŭlarĝe, kaj presas ĝin sur la silicio uzante litografion. Disvolvi litografiajn teknikojn estas tre multekosta. Krome, rendimentoj ne estas 100 procentoj - ne ĉiu ĵetkubo trapasas kun ĉiuj komponantoj plene funkciaj. Kune, ĉi tiuj kaj aliaj faktoroj influas la koston de ĉiu PlayStation 5 aŭ Xbox Series X SoC.
Konkludo: Meti la blaton en la konzolon
La SoC, la batanta koro de la konzolo, kiu faras la tutan laboron, estas farita de TSMC. Microsoft kaj Sony enmetas SoC-fritojn en konzolan ĉasion kaj kunvenas la aliajn komponentojn, inkluzive de stokado kaj la malvarmiga solvo. Kunmetu ĉion kaj vi ricevas naŭ-genan konzolon.
