2019 yılında Almanya'nın Berlin kentinde Uluslararası Tüketici Elektroniği Fuarı (IFA2019) açıldı. Beklediğimiz gibi, Huawei bugün IFA2019'da yeni bir ürün lansmanı düzenleyerek kendi Kirin yonga serisinin en son ürünlerini yani Kirin 990 ve Kirin 990 5G'yi piyasaya sürdü. Bunların arasında dünyanın ilk amiral gemisi 5G SoC - Kirin 990 5G ve Kirin 990'ın teknik özelliklerinin çoğu aynı. 5G desteğine ek olarak ikisi arasında sadece küçük bir fark var.

Huawei Kirin 990 Parametreleri

Kirin 990 5G, Huawei tarafından piyasaya sürülen dünyanın ilk amiral gemisi 5G SoC'dir. Sektörün en küçük 5G mobil çip çözümüdür. Endüstrinin en gelişmiş 7nm + EUV sürecine dayanan 5G modem, ilk kez SoC'ye entegre edildi. NSA / SA ikili mimarisini ve TDD / FDD tam frekans bandını destekleyen ilk sistemdir. Baron 5'in mükemmel 5000G bağlantı kapasitesine dayanan Kirin 990 5G, 2.3Gbps yukarı akış tepe hızıyla Sub-6GHz bandında lider 1.25Gbps tepe indirme hızına ulaşır.

Bu çip, DaVinci mimarisi NPU'su olan ilk amiral gemisi SoC'dir. NPU büyük çekirdek + NPU mikro çekirdek mimarisinin yenilikçi tasarımı, büyük bilgisayar senaryoları için üstün performans ve enerji verimliliği için idealdir. İşlemciye gelince, Kirin 990, maksimum 2.86 GHz frekansına sahip iki büyük çekirdek + iki orta çekirdek ve dört küçük çekirdek içeren üç çekirdekli enerji verimli bir mimari kullanıyor. GPU, bir 16 çekirdekli Mali-G76 ile donatılmıştır. Yeni sistem düzeyinde Akıllı Önbellek, bant genişliğinden tasarruf sağlayan ve güç tüketimini azaltan akıllı boşaltmayı gerçekleştirir.

Oyun açısından Kirin 990 5G, donanım temellerinin ve çözümlerinin verimli işbirliğini sağlamak için Kirin Gaming + 2.0 olarak güncellendi. Fotoğraf açısından Kirin 990 5G, yeni ISP 5.0'ı benimser ve mobil çip üzerinde ilk kez BM3D (Blok Eşleştirme ve 3D filtreleme) tek ters donanım gürültü azaltma teknolojisini destekler. Sonuç olarak, karanlık ışık sahnesi daha parlak ve nettir. Dahası, bu çip dünyanın ilk çift alanlı ortak video gürültü azaltma teknolojisi ile birlikte geliyor. Video gürültüsü işleme daha hassastır, video çekimi karanlık sahnelerden korkmaz. Gerçek zamanlı video işleme sonrası işleme teknolojisi AI segmentasyonuna dayanır. Video resmi, rengi kare kare ayarlar ve akıllı telefon videosu film dokusunu sunar. HiAI Open Architecture 2.0 yeniden yükseltildi. Çerçeve ve operatör uyumluluğu sektördeki en yüksek seviyeye ulaşmıştır. Operatör sayısı 300'den fazla. Endüstrideki tüm ana çerçeve modellerini destekler, geliştiricilere daha güçlü ve eksiksiz bir araç zinciri sağlar ve AI uygulama geliştirmesini sağlar.

Hangi Avantajları Getirir?

Kirin 990 serisi çipin temel özelliklerine baktığımızda, Kirin 990 5G'nin ilk önemli teknik noktasının yeni nesil bir 7nm + EUV litografisi kullanan proses teknolojisi olduğunu göreceksiniz. Nitekim, bir çip için, süreci genellikle hayranları ilk endişe kaynağıdır. Öyleyse, Kirin 7 990G tarafından kullanılan 5nm + işlem düğümü ne anlama geliyor? EUV litografi teknolojisi olarak adlandırılan nedir? Daha derine inelim.

Geçen yıl piyasaya sürülen Kirin 980'in dünyanın 7nm işlem teknolojisini kullanan ilk mobil çipi olduğunu hala hatırladığınıza inanıyoruz. Bundan sonra, 7nm amiral gemisi mobil çipin standardı haline geldi. Ama aslında akıllı telefonda kullandığımız 7nm yonga tam bir 7nm işlem kullanmıyor ya da 7nm avantajını tamamen ortaya çıkarmıyor. Bu nedenle biz buna birinci nesil 7nm işlemi diyoruz ve 7nm + ikinci nesil 7nm işlemidir.

Bu yılın mayıs ayında, 7nm + süreç seri üretime ilişkin haberler sızdırıldı. Bu, mobil işlemcinin EUV litografi teknolojisini kullanarak seri üretime geçtiği ilk dönem. Bu, Intel ve Samsung'un sektörde lider olmasını sağladı.

Açıkçası, Huawei Kirin 990 5G, 7nm + işlem teknolojisini kullanan ilk mobil SoC grubudur. Peki bu 7nm + işlemi ne anlama geliyor? Onunla ilk nesil 7nm işlem teknolojisi arasındaki fark nedir?

Her şeyden önce, 7nm işlem düğümünün zorluğunu anlamak zorundayız.

Çipin çok sayıda transistörden oluştuğunu biliyoruz. Transistör aynı zamanda çipin en temel seviyesidir. Her transistörün iletimi ve kesilmesi, 0 ve 1'i temsil eder. Milyonlarca transistör bile on milyonları, hatta yüzlerce milyon 1 veya 0'i temsil eder. Bu çip hesaplamanın temel prensibidir. Her transistör çok küçük.

Transistör yapısında, 'Kapı' esas olarak Kaynak ve Drenajın her iki uçta açılıp kapanmasını ve akımın kaynaktan drenaja akışını kontrol etmekten sorumludur. Bu zamanda, geçidin genişliği, akım geçtiğinde kaybı belirler ve ısı ve güç tüketimi ifade edilir. Genişlik ne kadar dar olursa, güç tüketimi o kadar düşük olur. Geçidin genişliği (geçit uzunluğu), XX nm işlemindeki değerdir.

Talaş üreticileri için daha dar bir kapı genişliği için çabalamak doğaldır. Ancak genişlik 20 nm'ye yaklaştığında kapıdan akıma kontrol kabiliyeti keskin bir şekilde düşer, kaçak oranı buna göre artar ve üretim işleminin zorluğu da artıyor. Ancak, bildiğiniz gibi, bu sorun çözüldü ve burada genişlemiyor. Ve süreç küçülmeye devam ettiğinde, zorluk daha da artacaktır. İnsanlar orijinal çözümün işe yaramadığını ve başka bir numara getirdiğini fark ediyorlar. Bu nedenle, 10nm düğümünün başında, çip üreticileri üretim aşamasında zorluklarla karşılaştılar.

Transistör büyüklüğü işlemi daha da azaltıldığında, 10 nm'den daha az olduğunda, kuantum etkileri meydana gelir. Buna fiziksel sınır diyoruz. Transistörün özelliklerini kontrol etmek zorlaşacaktır. Bu zamanda, çipin üretim zorluğu açıkça katlanarak artmaktadır. Bu sadece teknik olarak zor değil aynı zamanda çok fazla sermaye yatırımı gerektiriyor.

Öyleyse, iki nesil teknolojide 7nm'den 7nm + 'ya olan gelişme nedir?

Yukarıdaki girişten, çip işleminin sürekli ilerlemesiyle, çip üretiminin zorluğunun katlanarak arttığını da anladık. Talaş üretimi sürecine özgü en önemli işlemlerden biri olan geliştirme ve aşındırma işlemlerinden biridir.

Gördüğünüz gibi, ışık açık ve açık olmayan bir 'desen' oluşturmak üzere fotorezist kaplı gofret üzerine entegre bir devre düzenine sahip bir maske (aynı zamanda bir retikül olarak da adlandırılır) vasıtasıyla yansıtılır. Daha sonra litografi makinesi tarafından kazınır.

Bu sadece resmin bir açıklamasıdır. Gerçek süreç son derece karmaşık. Fakat bilmemiz gereken, bu süreçte ışık kaynağının seçiminin çok önemli olduğudur. Işık kaynağının seçimi, aslında seçilen ışığın dalga boyudur. Dalga boyu kısaldıkça, maruz kalabilecek gerçek boyut küçülür.

Bundan önce, en gelişmiş, ayrıca ultraviyole litografi (DUV) idi, ayrıca KrF excimer lazer (248 nm dalga boyu) ve ArF excimer lazer (193 nm dalga boyu) dahil olmak üzere bir excimer lazerdi. DUV'den daha gelişmiş olan EUV, son derece ultraviyole ışık anlamına gelir.

Aşırı ultraviyole litografi, 13.5 nm'ye kadar dalga boyuna sahiptir. Artık çok açık. Transistörlerin yoğunluğunu büyük ölçüde artırabilen ve güç tüketimini azaltabilen 7nm yongalarının üretim süreci için daha uygun olduğu açıktır. Huawei, Kirin 990 çipinin genel alanının, 980 ile karşılaştırıldığında değişmediğini söyledi. Ancak dahil olan transistörlerin sayısı büyük ölçüde artmış ve şaşırtıcı bir 10.3 milyar transistöre ulaşılmıştır. Böylece, 10 milyardan fazla transistöre sahip ilk mobil çip budur. Bunun dışında, 7nm + süreç teknolojisinin benimsenmesi ile açıkça ilgilidir. Transistör sayısındaki artış, talaş işleme gücünde bir artış anlamına gelir. Geleneksel 7nm işlemine kıyasla, Kirin 990 serisi,% 18 oranında transistör yoğunluğu,% 10 oranında enerji verimliliği ve AI işlemlerinde daha fazla güç tasarrufu sağlayacaktır.

Ek olarak, 7nm yongaların üretimi sadece EUV değil, EUV litografinin avantajları daha belirgindir. DUV, 7nm yongalar üretmek için de kullanılabilir. Geçen yılın ilk 7nm yongaları hala DUV litografide kullanılıyordu.

Bu nedenle, EUV litografisinin kullanılması, ikinci nesil 7nm sürecini ilk nesilden ayırmanın anahtarıdır. Ancak bu teknolojinin kullanımı çok zordur. Ve çözülmesi gereken birçok zorluk var. Örneğin, EUV litografi makinesi yalnızca% 2 civarında bir ışık verimliliğine sahiptir. Ve aktif güç sadece 250W'dir ve bu, gofretin verimli şekilde dağlanması amacını yerine getiremez. Ek olarak, hava molekülleri EUV ışığına da müdahale eder. Bu nedenle vakum ortamı EUV litografisi için gereklidir. 7nm + işleminin seri üretimini çözmek için, Huawei, araştırma ve geliştirme için, 5,000'ten daha fazla doğrulama ve çok sayıda deneme ile çok sayıda işlem uzmanına yatırım yaptı. Bunun odak noktası, EUV litografi teknolojisi zorluklarının uygulanmasını çözmek olduğu açıktır.

Tabii ki, sonuç olarak, 7nm + proses teknolojisinin başarıyla seri üretildiğini zaten biliyoruz. Kirin 990 ayrıca bu ileri teknolojiyi ilk kez kullandı - bunun ticari olduğunu ve Huawei Mate 30 serisi akıllı telefonunun Eylül 19’te piyasaya çıkacağını unutmayın.

Kuşkusuz, Kirin 990 5G çipinin piyasaya sürülmesiyle, 7nm + işlemi, geçen yıl Kirin 7 tarafından yönetilen 980nm işleminde olduğu gibi, mobil amiral gemisi çipinde ana işlem teknolojisi standardı olacak.