苹果M1 Ultra：真是用两颗芯片“高级胶水”粘出来的

　　半个月前的那场苹果发布会，我猜不少小伙伴都上去凑了个热闹。

　　新手机、新电脑、新芯片。。。

　　其中让大家印象最深刻的肯定就是那款新的顶级芯片了：M1 Ultra。

　　

　　我为什么会这么说?因为这款芯片的性能，简直是牛x上天了!

 

　　

　　欸等等，这参数咋这么眼熟。

 

　　你们等会儿哈，我再去苹果官网给你们截张去年的图。。。

　　

　　不能说是一模一样，只能说是。。。正好翻倍。

 

　　就好像是冥冥之中有一种感觉：苹果该不会是把两个M1 Max 给粘一起了吧!!!

　　

　　欸你还别说，苹果还真就是这么干的!!!

 

　　而且M1 Ultra的多核跑分也刚刚好好是M1 Max的两倍，苹果本来就叼的起飞的芯片，变得加倍起飞了。

　　

　　>/真胶水?假胶水?

 

　　但是哈。。。稍微对电脑知识有点儿了解的小伙伴可能就该说了。

　　这事怎么有点儿不对劲啊!因为，像M1 Ultra这样的“胶水芯片”，以前不是没人做过，结果个个都翻车了。

　　十几年前，Intel和AMD都搞过，当年两家还都为了一个“真假四核”吵的不可开交。

　　结果最后通过拼接芯片造出来的多核处理器，因为跨芯片的性能协调不善，实际性能是一个比一个拉。。。

　　不光CPU，老黄当年也做过GTX690一类的“双核显卡”，号称性能翻倍。结果实际上，大多数游戏中也只能调用其中一颗核心进行渲染。

　　为什么我知道的这么清楚?因为我当年就是花8000块钱买了一张这个卡的嫩韭菜!

　　

　　哎，当年的伤心事，不提也罢。

　　换句话说，在以往的大多数情况下。“胶水芯片” 都是—— 交双份芯片的钱，办一份芯片的工。

　　那。。。为啥这次苹果整的这颗M1 Ultra，就跟之前走在这条路上的老前辈们都不同，通过两颗芯片拼接，就能够实现100%的性能翻倍呢?因为啊，苹果在两颗芯片之间的沟通上，做足了文章。

　　假如大家上苹官网看过M1 Ultra芯片的介绍，会看到这么一段视频。

　　在视频里，两颗芯片缝合的中间，有一层薄薄的带子。苹果官方称之为 Ultra Fusion 。而别看这玩意这么薄，它能够承载2.5TB/s的数据通信量。

　　注意，是2.5TB!每秒!

　　这是个啥概念呢?咱们举几个可能不太恰当的例子吧。5G够快吧，在咱们日常生活中都觉得不需要这个速度。

　　Ultra Fusion是5G理论极限速度2.5GB/s的 1000 倍，是电脑显卡PCIE4.0x16插槽理论速度的近 80 倍。

　　根据苹果发布会上的说法，这次Ultra Fusion的性能比别家的旗舰多芯片互连技术高了4倍还多。就算是老黄在GTC上刚预告的最新胶水架构NVIDIA Grace Hopper，片内互联速度也只做到了900GB/s

　　

　　苹果这次具体用的是个啥工艺，咱们也说不清楚。有人说是带台积电的CoWoS-S封装，也有人猜测是INFO-LSI封装。

 

　　不过咱也不用费心去记这些名字，只要知道是非常非常非常 NB就好了。

　　以往那些翻车的 “胶水芯片”，虽然芯片本身的多核心调度效果非常不错，结果互相之间却不能协调好要做什么任务。

　　苹果这次的方法非常简单。

　　你通讯太慢是吧? 你沟通不畅是吧~!我给你装一个 2.5TB/s 的通讯带宽慢慢去玩。粗暴，直接，但有用。在苹果官方的宣传中，这两颗芯片之间的绝大部分单元，都可以直接通过Ultra Fusion交换信息和数据。

　　从而实现不同CPU，GPU计算单元之间的充分利用，极大的降低数据的延迟。

　　

　　所以啊，和以往的那些胶水芯片都不同，在解决了片内通讯的问题后。

 

　　苹果的这颗胶水芯片根本就不需要被当作“ 双核芯片 ”来看待。

　　对开发者来说，也不需要像以往那样，对多芯片进程做出额外的处理。因为苹果已经帮你把两颗芯片优化成一个整体了。

　　>/小芯片?大芯片?

　　不过可能也有小伙伴会好奇了：苹果为什么非得研究把两颗芯片拼一起这么麻烦的事。

　　直接像之前M1→M1Pro→M1 Max那样，设计更大一号的完整芯片不就得了?这样不是效率更高，还省事?

　　

　　啧啧啧，其实吧，苹果也想。只不过生产单片超大规格处理器的成本，就算是苹果这样大土豪掐指一算，也觉得划不来、扛不住。

 

　　讲到这，就不得不聊一聊芯片研发的成本控制了：咱们都知道，芯片是在晶圆上切割出来的。

　　

　　晶圆、晶圆、晶圆，顾名思义是个圆形部件，而大家常见的芯片则大多是个方形结构。

 

　　在切割的时候，就会尴尬的发现，这方形的芯片做的越大。。。就越容易浪费造成侧边的浪费。

　　

　　这浪费的边角料，都是白花花的票子哇。

 

　　而且啊，咱们做芯片，还得考虑到一个良品率问题。一块晶圆做完光刻出来，多多少少都会有些电路损坏。

　　

　　一般来说，厂商会通过电路设计的冗余(备份电路)来解决这个影响。

 

　　但是假如一个功能的主备电路都刻坏了，那这颗芯片肯定就是gg了。如果设计的是小芯片还好，本身面积小，不容易出故障，每次生产的出货量也多，坏了不心疼。

　　而超大规格的芯片。。。就反过来了，本身产量少，还容易坏。。。

　　所以用上胶水芯片设计的苹果，实际上是给自己留足了退路：

　　准备生产的时候啊，就直接按照M1 Max的规格来做。

　　

　　生产完成后找出其中相邻并且完好的电路，让它们两两成对，装好Ultra Fusion后切下来，那就是一颗崭新的M1 Ultra。

 

　　剩下那些没有成对匹配，但是本身性能完好的芯片，就可以将他们做正常的M1 Max继续卖。

　　说到这里还没有结束，如果这M1 Max也做坏了呢?

　　

　　要是这颗M1 Max只是底部做坏了，那还可以切掉下半的GPU和内存控制器，直接当作M1Pro继续出售。

 

　　也就是说，别看M1族有着四个兄弟，但是理论上，只要开两条生产线，就能给他全部生产出来。。。

　　这刀法。。。老黄自愧不如。其实早在发布会前，不少网友就已经在猜测苹果会给大家整这么一手“胶水芯片”了。

　　不过当时大家的猜测更加狂野，都认为苹果还会带来一款四芯片互联的 M1 Super Special Final Ultra Pro Max。长的是这样。

　　

　　或者说不定是这样。

 

　　

　　那这威力。。。可确实不敢想象。

 

　　造单芯?胶多芯?

　　虽然这次的M1 Ultra，我们最终只看到了两颗芯片的胶水贴贴，但是在发布会的最后，苹果也强调了这次整个桌面级处理的更新换代，还没有结束。

　　说不定等到秋天，出现在我们面前的苹果能够再进一步。

　　把四颗芯片用胶水粘起来，装在了Mac Pro上。

　　

　　话说回来，苹果发布会上的芯片，虽然性能毁天灭地。。。

 

　　不过对咱们普通消费者来说可能也就图一乐。谁吃得起茶叶蛋啊(狗头)。

　　但是对一些芯片厂商说，苹果走的这条路，也是在给他们打个样。这几年，每年都能看到不少人在唱衰摩尔定律。

　　随着半导体制程工艺的不断进步，生产芯片的成本也节节攀升。可成本上来了，做出来的产品却不能让消费者满意。特别是在手机SoC上，这两年更是频频翻车。

　　在这种环境下，芯片厂商的视野更是再次落到多芯集成上来了。单核不够，多核来凑;多核不行，胶水再顶。

　　虽然“胶水芯片”只能解决性能上的燃眉之急，不能从根本上提升晶体管的密度，但其实厂商这几年可一直没有放下。

　　像Intel 和NVIDIA，虽然当年做的胶水品质不佳，但是这几年也还在不断的推出新的“合成大芯片”：

　　AMD就更不用说了，前几年能杀回消费者市场，多靠了这一手胶水芯片Ryzen锐龙和EYPC霄龙

　　别看今天，苹果用2.5TB/s的“胶水”一时间独占鳌头。但是技术的发展也是日新月异，各家厂商的新技术，新工艺也是层出不穷。

　　谁能在这场没有硝烟的半导体战争中笑到最后，也还没个准信。想要真正做出让大家“眼前一亮”的 “One More Thing”。

　　光靠胶水可不够啊。。。