- Desain semikonduktor baru Huawei dapat mengatasi masalah manajemen panas.
- Kepadatan transistor pada chip Kirin terbaru meningkat sebesar 55%.
- Teknologi tumpukan vertikal efektif mengurangi panas dan menurunkan konsumsi daya.
- Teknologi ini membantu produsen chip China meningkatkan kinerja.
Huawei telah mengumumkan desain semikonduktor tumpukan vertikal baru yang mampu mengatasi salah satu masalah terbesar yang dihadapi oleh chip smartphone generasi berikutnya: manajemen panas. Perusahaan ini telah merilis data pengukuran baru berdasarkan arsitektur Tau Scaling Law, yang mengklaim bahwa prosesor Kirin yang akan datang dapat meningkatkan kepadatan transistor sambil menggunakan daya yang lebih sedikit dan beroperasi pada suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan generasi sebelumnya. Temuan ini sangat penting bagi Huawei untuk meningkatkan kinerja chip di tengah keterbatasan akses ke peralatan manufaktur semikonduktor canggih di China. Penelitian ini dipimpin oleh He Tingbo, Ketua Komite Sains Huawei dan Presiden Divisi Bisnis Semikonduktor perusahaan.
Teknologi Baru Mengatasi Hambatan Panas
Makalah ini menyanggah kekhawatiran bahwa sirkuit logika tumpukan vertikal akan menyebabkan hambatan panas, sehingga menghambat penerapan teknologi ini dalam prosesor seluler berkinerja tinggi. Menurut makalah tersebut, jumlah transistor per milimeter persegi pada chip Kirin baru meningkat sebesar 55% dibandingkan dengan Kirin 9030 Pro, dan dalam beberapa beban kerja kunci, konsumsi daya dapat dikurangi hingga 66%. Teknologi tumpukan vertikal efektif mengurangi panas, metode ini didasarkan pada arsitektur LogicFolding Huawei, yang menumpuk lapisan chip aktif secara vertikal, daripada menempatkan semua sirkuit dalam tata letak dua dimensi tradisional.
Tatanan ini memperpendek jarak sinyal yang harus ditempuh antara komponen pemrosesan, dan Huawei menyatakan bahwa ini dapat mengurangi kehilangan energi unit pemrosesan saraf, unit pemrosesan grafis, unit pemrosesan pusat, dan pemroses sinyal digital, yang semuanya merupakan sumber penting daya dan beban panas pada prosesor smartphone.
Manajemen Panas dan Peningkatan Kinerja
Perusahaan juga memanfaatkan perencanaan panas untuk mendistribusikan panas di dalam chip dengan lebih efektif. Menurut laporan dari Kaishin Securities, Huawei telah menurunkan kepadatan daya sumber melalui teknologi pelipatan dan menempatkan modul terpanas pada jalur yang lebih mudah untuk menghilangkan panas. Produsen ini menyatakan, "Chip baru mengurangi konsumsi daya sambil meningkatkan kepadatan transistor, memungkinkan peralihan fleksibel antara batasan fungsional dan kinerja puncak." Strategi ini sangat penting karena dikembangkan dalam kondisi pembatasan akses China ke alat manufaktur chip paling canggih. Hukum Penskalaan Tau yang diperkenalkan Huawei pada bulan Mei mengusulkan jalur berbeda untuk meningkatkan kepadatan transistor tanpa bergantung pada teknologi litografi ultraviolet ekstrem (EUV) canggih.
Huawei mengklaim bahwa LogicFolding pada akhirnya dapat mencapai kepadatan transistor yang setara dengan proses manufaktur 1.4 nanometer pada tahun 2031.
Perusahaan ini telah menerbitkan tiga makalah tentang Hukum Penskalaan Tau sejak bulan Mei. Makalah yang dirilis pada bulan Juli menunjukkan bahwa chip smartphone yang akan datang berpotensi meningkatkan kepadatan transistor sebesar 55% dibandingkan dengan Kirin 9030 Pro. Hasil penelitian terbaru juga menunjukkan kemajuan luas Huawei dalam pengemasan chip dan integrasi tiga dimensi. Analis memperkirakan bahwa teknologi ini akan mendorong pengembangan bahan semikonduktor baru, metode pengemasan, dan peralatan, membantu produsen chip China meningkatkan kinerja tanpa sepenuhnya bergantung pada teknologi manufaktur asing.
Ekonom utama dari Sanyao Yun Technology Group, Zheng Lei, menggambarkan metode ini sebagai "lahir karena kebutuhan", tetapi dia percaya bahwa masih ada ruang untuk berkembang. Dia juga memperkirakan bahwa prosesor Kirin baru akan mengatasi masalah overheating melalui metode ini.
Oleh karena itu, jika kombinasi kepadatan tinggi, daya rendah, dan peningkatan manajemen panas yang diklaim terbukti dalam pengujian independen, desain chip tumpukan vertikal akan menjadi metode yang lebih penting untuk mengekstrak kinerja ketika penskalaan tradisional menjadi sulit. Penelitian ini telah diterbitkan di platform makalah ilmiah ChinaXiv di China, dan makalah di platform ini belum menjalani tinjauan sejawat.
Dampak Potensial dari Teknologi Tumpukan Vertikal
Desain semikonduktor tumpukan vertikal Huawei menunjukkan kemajuan penting dalam manajemen panas dan kepadatan transistor, yang sangat penting untuk kinerja smartphone. Dengan meningkatnya permintaan global untuk prosesor berkinerja tinggi, teknologi ini tidak hanya dapat meningkatkan daya saing produk, tetapi juga dapat mendorong inovasi mandiri China di bidang semikonduktor. Terutama dalam menghadapi batasan teknologi eksternal, pendekatan baru ini mungkin menjadi tren penting dalam desain chip masa depan, membantu Huawei mempertahankan daya saingnya di pasar global.