Apples M1 Ultra ist auf gute Weise ein Frankensteins Monster: zwei identische M1-Max-Chips, zusammengebolzt mit UltraFusion, einer Silizium-Schnittstelle, die als Brücke dient, berichtete WIREDs Will Knight im April 2022. Praktisch verhält er sich wie ein einzelner, unmöglich großer Siliziumblock. „Diese Technologie kam genau zur richtigen Zeit ... In gewissem Sinne geht es um das Mooresche Gesetz“, sagte Tim Millet, Apples Vizepräsident für Hardwaretechnologien, gegenüber WIRED.
Das Design war versteckt in aller Öffentlichkeit. Als der M1 Max im Oktober 2021 auf den Markt kam, bemerkten Beobachter einen Streifen rätselhaften Siliziums entlang einer Kante, der nichts zu tun schien – es stellte sich heraus, dass er eine Hälfte der UltraFusion-Verbindung war. TSMC, das Apples Designs fertigt, hatte begonnen, das Die-Joining zu perfektionieren, vor allem für Kerne mit unterschiedlichen Aufgaben; Apple passte die Technik an, um ganze Chips zu verbinden, was WIRED als die radikale Version des Chiplet-Ansatzes bezeichnete.
UltraFusion kam, als sich die Branche modularem Silizium zuwandte: Intel trieb gestapelte Chiplets voran, AMD nutzte bereits TSMC-3D-Stapelung, und Intel, AMD, Samsung, TSMC und ARM kündigten im Monat zuvor ein Konsortium für Chiplet-Standards an. „Fortschritt in der Zukunft wird nicht nur aus dem Mooreschen Gesetz kommen, sondern daraus, Systeme zu schaffen, die aus verschiedenen Technologien gefertigt werden könnten, die noch zusammengeführt werden müssen“, sagte MIT-Professor Jesús del Alamo gegenüber WIRED.
Zwei identische M1-Max-Dies werden mit einer maßgeschneiderten Silizium-Verbindung zusammengebolzt, sodass die Software einen einzigen Chip mit 114 Milliarden Transistoren und 128 GB gemeinsam genutztem Speicher sieht.
Transistoren ließen sich immer schwerer verkleinern, und einen einzelnen Chip deutlich größer zu machen war unpraktisch geworden.
Zwei bewährte M1-Max-Dies waren bereits in Produktion, sodass Skalierung Montage bedeutete statt eines unternehmensentscheidenden neuen Designs.
Die Einbettung der halben Schnittstelle in jeden M1 Max verwandelte scheinbar untätiges Silizium in eine Option auf ein künftiges Flaggschiffprodukt.
Das verschmolzene Paar präsentiert sich der Software als eine Maschine mit gemeinsam genutztem Speicher, nicht als ein Cluster aus zwei Chips.
Wenn eine Achse des Fortschritts stockt, kauft man Fortschritt auf einer anderen: Systeme aus bewährten Teilen zusammensetzen, sodass Skalierung zu einem Montageproblem wird statt zu einer riskanteren Neukonstruktion von Grund auf.
Der M1 Ultra kam im Mac Studio auf den Markt, und von WIRED berichtete Benchmarks stuften ihn als konkurrenzfähig mit den schnellsten High-End-Computerchips und Grafikprozessoren auf dem Markt ein. Modulare Designs verändern die Chip-Ökonomie: Wie der Ingenieur Todd Austin von der University of Michigan anmerkte, könnte zusätzliche Leistung nun als Premium-Stufe kommen – Basis-Chip 300 Dollar, Doppel-Chip 600 Dollar – statt als kostenlose jährliche Zugewinne.
DEN BELEGEN FOLGEN
Die Quellen
- How Apple's Monster M1 Ultra Chip Keeps Moore's Law Alive WIRED · wired.com ·