ప్లేస్టేషన్ 5 మరియు Xbox సిరీస్ X త్వరలో అందుబాటులోకి రానున్నందున, మీలో చాలా మంది గణనీయమైన అప్‌గ్రేడ్ చేయాలని చూస్తున్నారు. CPU మరియు GPU సామర్థ్యాల పరంగా రెండు కన్సోల్‌ల యొక్క భారీగా మెరుగుపరచబడిన సామర్థ్యాలు ఎక్కువగా అవి ప్రభావితం చేసే హార్డ్‌వేర్ కారణంగా ఉన్నాయి. రెండు కన్సోల్‌లు సెమీ-కస్టమ్ AMD SoCల చుట్టూ నిర్మించబడ్డాయి, జెన్ 2 CPU కోర్‌లు మరియు RDNA2 GPUలను కలపడం ద్వారా నిజమైన తరానికి సంబంధించిన లీప్‌ను పొందవచ్చు. అయితే ఈ సిలికాన్ సరిగ్గా ఎలా తయారు చేయబడింది? SoCలు అసెంబ్లీ లైన్‌లో మీ ప్లేస్టేషన్ లేదా Xboxలోకి స్లాట్ చేయబడే ఒక భాగం మాత్రమే కాదు. ప్రతి చిప్‌ని నిర్మించడంలో గణనీయమైన ఆలోచన, కృషి మరియు పని ఉంటుంది. ఒక లోతైన డైవ్ తీసుకొని, కన్సోల్ సిలికాన్ ఎలా తయారు చేయబడుతుందో అన్వేషించండి.
వాస్తవానికి కన్సోల్ సిలికాన్‌ను ఎవరు తయారు చేస్తారు? ఇది మీరు అనుకున్నంత సూటిగా లేదు
మనం తయారీ విధానంలోకి వెళ్లే ముందు ఎవరు అనే దానితో ప్రారంభిద్దాం. తయారీ శ్రేణి నుండి బయటపడే ప్రతి ప్లేస్టేషన్ 5 మరియు Xbox సిరీస్ X మరియు సిరీస్ S యొక్క గుండెలో SoCలను ఎవరు తయారు చేస్తారు? కన్సోల్ తయారీదారులు బాధ్యత వహించరు. సోనీ లేదా మైక్రోసాఫ్ట్ సెమీకండక్టర్ ఫాబ్రికేషన్ వ్యాపారంలో లేవు. ఈ రెండూ AMD భాగాలు, కాబట్టి మీరు AMD చిప్‌లను తయారు చేస్తుందని తార్కికంగా ఊహించవచ్చు. కానీ అది కూడా పూర్తిగా నిజం కాదు. AMD 8 సంవత్సరాల క్రితం వరకు దాని స్వంత సిలికాన్ ఫౌండ్రీని కలిగి ఉంది, అది గ్లోబల్ ఫౌండ్రీస్ నుండి పూర్తిగా వైదొలిగింది. AMD అనేది "కల్పిత" సిలికాన్ తయారీదారుగా పిలువబడుతుంది. లేదు, ఇది రెండు అక్షరదోషాలతో అద్భుతంగా లేదు. కట్టుకథ తయారీదారులు వాస్తవానికి తాము ఏదైనా తయారు చేయరు. AMD, Qualcomm, NVIDIA మరియు Apple డిజైన్ చిప్‌సెట్‌ల వంటి కల్పిత తయారీదారులు.
పనితీరు, ధర మరియు సామర్థ్య లక్ష్యాలను చేధించే చిప్‌లను రూపొందించడానికి వారు ఇంజనీరింగ్ లెగ్‌వర్క్ చేస్తారు. అప్పుడు వారు సిలికాన్ ఫౌండ్రీకి తయారీ బాధ్యతలను ఒప్పందం చేసుకుంటారు. TSMC అనేది AMD యొక్క ఎంపిక యొక్క ఫౌండ్రీ మరియు పేరు (తైవాన్ సెమీకండక్టర్ మాన్యుఫ్యాక్చరింగ్ కంపెనీ) సూచించినట్లుగా, వారు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఫౌండ్రీలతో తైవాన్‌లో ప్రధాన కార్యాలయం కలిగి ఉన్నారు. TSMC ప్రపంచంలోనే మూడవ అతిపెద్ద ఫౌండరీ. అతిపెద్ద రెండు, ఇంటెల్ మరియు శామ్సంగ్, పూర్తిగా సమీకృత సరఫరా గొలుసులను కలిగి ఉన్నాయి. Samsung, ముఖ్యంగా, సిలికాన్‌ను నిర్మించడం నుండి దాని స్వంత ఫోన్‌లలో ఉంచడం వరకు ప్రతిదీ చేస్తుంది.
AMD యొక్క సెమీ-కస్టమ్ కన్సోల్ చిప్‌లు TSMC నిర్వహించే అతిపెద్ద వాల్యూమ్ ఆర్డర్‌లలో ఒకటి: గత 150 సంవత్సరాలలో 4 మిలియన్లకు పైగా ప్లేస్టేషన్ 7 మరియు Xbox One యూనిట్‌లు విక్రయించబడ్డాయి. ఇది TSMC తయారు చేసిన చాలా AMD చిప్‌లు. కానీ TSMC ప్లేస్టేషన్ 5 లేదా Xbox సిరీస్ X SoCని నిర్మించడానికి ముందు, డిజైన్ ప్రక్రియను AMD ద్వారా జాగ్రత్తగా చూసుకోవాలి.
సెమీ-కస్టమ్ చిప్ డిజైన్‌లు: పాతదాన్ని కొత్త మార్గాల్లో ఉపయోగించడం
ప్లేస్టేషన్ 5 మరియు Xbox సిరీస్ X రెండింటికీ శక్తినిచ్చే APUలు సెమీకస్టమ్ చిప్‌లు. ఇద్దరు తయారీదారులు ఆ పదాన్ని చుట్టుముట్టిన చరిత్రను కలిగి ఉన్నారు. కానీ దాని అర్థం ఏమిటి?
పూర్తిగా అనుకూలమైన SoCని రూపొందించడం అనేది ఒక అపారమైన పని. ఇది వందల మిలియన్ల డాలర్లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఖర్చు అవుతుంది. మీరు కొత్త CPU కోర్, కొత్త GPU, I/O కనెక్టివిటీ మరియు అన్నింటినీ కలిపి ఉంచే సబ్‌స్ట్రేట్ రూపకల్పన గురించి మాట్లాడుతున్నారు. ఫలితంగా, కొంతమంది SoC తయారీదారులు వాస్తవానికి పూర్తి అనుకూల చిప్‌లను ఎండ్ టు ఎండ్ డిజైన్ చేస్తారు. Apple దీన్ని చేస్తుంది మరియు NVIDIA యొక్క అస్పష్టమైన Tegra X1 డెన్వర్ మరొక ఉదాహరణ, కానీ పూర్తి-కస్టమ్ SoCలు మినహాయింపు, నియమం కాదు.
సెమీ-కస్టమ్ SoCలు ఇప్పటికే ఉన్న చిప్ డిజైన్‌లను తీసుకుంటాయి మరియు వాటిని కొత్త మార్గాల్లో ఇంటిగ్రేట్ చేస్తాయి. ఇది మేము ప్లేస్టేషన్ 5 మరియు Xbox సిరీస్ Xలో SoCతో చూస్తాము. ఈ రెండు భాగాలు AMD యొక్క జెన్ 2 CPU డిజైన్ మరియు దాని RDNA2 GPUని ప్రభావితం చేస్తాయి. జెన్ 2 ఇప్పటికే షిప్పింగ్ ఉత్పత్తులలో ఉపయోగించబడింది, అవి AMD యొక్క రైజెన్ 3000 సిరీస్ వినియోగదారు CPUలు మరియు వాటి EPYC రోమ్ సర్వర్ లైనప్. RDNA2, ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, ఇంకా షిప్పింగ్ ఉత్పత్తికి చేరుకోలేదు. కానీ AMD యొక్క RX 6000 “బిగ్ నవీ” GPU, అక్టోబర్ 2020 బహిర్గతం కోసం సెట్ చేయబడింది, మొదటి షిప్పింగ్ RDNA5 భాగంగా ప్లేస్టేషన్ 2 మరియు Xbox సిరీస్ Xని పిప్ చేయవచ్చు.
CPUలు మరియు GPUల మాదిరిగా కాకుండా, SoC అనేది చిప్‌లో ఒక స్వతంత్ర వ్యవస్థ, ప్రతిదీ ఒకే డైలో కలిసి ఉంటుంది: GPU, CPU, సబ్‌స్ట్రేట్, I/O మరియు మెమరీ అన్నీ కలిసి ప్యాక్ చేయబడతాయి. తక్కువ కదిలే భాగాలు ఉన్నందున, ప్రత్యేక CPU మరియు GPU కాకుండా TSMC మీ కోసం SoCని నిర్మించడం చాలా తక్కువ ఖర్చుతో కూడుకున్నది.
కన్సోల్ తయారీదారులు ఈ సమయంలో వారు నిర్మించాలనుకుంటున్న SoC రకాన్ని నిర్ణయించడంలో పెద్ద పాత్ర పోషిస్తారు. అనేక అంశాలు ఇక్కడ ఆటలోకి వస్తాయి. డై సైజు - ప్రతి SoC చిప్ పరిమాణం - నేరుగా యూనిట్ ధరతో సహసంబంధం. పెద్ద డైలు పెద్ద CPU మరియు GPU డిజైన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, అంటే ఎక్కువ శక్తి. అయినప్పటికీ, ఇది అధిక థర్మల్‌లు మరియు ఎక్కువ విద్యుత్ వినియోగానికి కూడా అనువదిస్తుంది. పనితీరు, ధర, డై సైజు మరియు పవర్ అవసరాల పరంగా కన్సోల్ తయారీదారు అంచనాలకు సరిపోయే సెమీ-కస్టమ్ కన్సోల్ SoC డిజైన్‌లతో ముందుకు రావడానికి AMD యొక్క డిజైన్ బృందం కన్సోల్ తయారీదారు అవసరాలను దృష్టిలో ఉంచుకుని పని చేస్తుంది.
ఫౌండ్రీ చిప్‌లను తయారు చేస్తుంది: పత్రాలను ప్రింటింగ్ చేయడం వంటిది, మార్గం మరింత క్లిష్టమైనది తప్ప
డిజైన్ లాక్ చేయబడిన తర్వాత, చిప్‌లను తయారు చేయడానికి కల్పిత తయారీదారు ఫౌండ్రీ (ఈ సందర్భంలో TSMC)తో కలిసి పని చేస్తాడు. SoC తయారీ అనేది చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది తప్ప, ప్రింటింగ్ లాంటిది. AMD SoC కోసం వారి సర్క్యూట్ డిజైన్‌ను TSMCతో పంచుకుంటుంది. ఆపై, ఫోటోలిథోగ్రఫీ అనే ప్రక్రియను ఉపయోగించి, ఫౌండరీ బిలియన్ల ట్రాన్సిస్టర్‌లతో సిలికాన్ పొరపై డిజైన్ చేస్తుంది. డోపింగ్, సిలికాన్ యొక్క వాహకతను మార్చే మలినాలు, ఏకధ్రువత యొక్క మైక్రోస్కోపిక్ జోన్‌లను సృష్టించడానికి ఉపయోగించబడతాయి, ఇవి లాజిక్ గేట్‌లుగా మరియు తరువాత ట్రాన్సిస్టర్‌లుగా తయారవుతాయి. ఫౌండరీ నానోమీటర్ల అంతటా ఉన్న ట్రాన్సిస్టర్‌ల వరకు నమ్మశక్యం కాని విధంగా ఇంటిగ్రేట్ సర్క్యూట్ డిజైన్‌ను తీసుకుంటుంది మరియు లితోగ్రఫీని ఉపయోగించి సిలికాన్‌పై ముద్రిస్తుంది. లితోగ్రాఫిక్ పద్ధతులను అభివృద్ధి చేయడం చాలా ఖరీదైనది. అంతేకాకుండా, దిగుబడి 100 శాతం కాదు - ప్రతి డై అన్ని భాగాలను పూర్తిగా పని చేయడం ద్వారా దాన్ని సాధించదు. కలిసి, ఇవి మరియు ఇతర కారకాలు ప్రతి ప్లేస్టేషన్ 5 లేదా Xbox సిరీస్ X SoC ధరను ప్రభావితం చేస్తాయి.
ముగింపు: కన్సోల్‌లో చిప్‌ను ఉంచడం
SoC, అన్ని పనిని చేసే కన్సోల్ యొక్క బీటింగ్ హార్ట్, TSMC ద్వారా తయారు చేయబడింది. మైక్రోసాఫ్ట్ మరియు సోనీ SoC చిప్‌లను కన్సోల్ ఛాసిస్‌లోకి అంటుకుని, నిల్వ మరియు కూలింగ్ సొల్యూషన్‌తో సహా ఇతర భాగాలను సమీకరించాయి. అన్నింటినీ కలిపి ఉంచండి మరియు మీరు తొమ్మిదవ-తరం కన్సోల్‌ను పొందుతారు.
