苹果下一代芯片将采用Chiplet设计？

最新更新时间：2021-12-05

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来源：本文由半导体行业观察编译自tom‘shardware。

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苹果似乎对其新的 M1 Max 芯片进行了严格的保密。但最新的die shot新照片显示，它实际上可能有一个互连总线，支持多芯片模块 (MCM) 缩放，允许该公司在基于小芯片（chiplet ）的设计中将多个芯片堆叠在一起。这可能让芯片实现多达 40 个 CPU 内核和 128 个 GPU 内核。Apple 尚未确认改芯片的设计的规定，但 M1 Max 理论上可以扩展为“M1 Max Duo”甚至“M1 Max Quadra”配置，与未来各种基于芯片的 M1 设计的持续报道保持一致.

（图片来源：推特@Frederic_Orange）

苹果已经不止一次让世界对其留下深刻的印象，该公司最新的M1 Max 芯片本身就是一股不可忽视的力量——芯片的 570 亿个晶体管使 Apple 能够扩展到 10 个 CPU 内核和 24 或 32 个 GPU 内核（取决于您获得的配置），儿这一切尽在单个 5nm 芯片上实现。为基于小芯片的设计添加适应性理论上会增加计算资源，从而增加性能。

互连总线将允许 Apple 通过将适当数量的 M1 Max 芯片“粘合在一起”来扩展其芯片。但是，当然，这不仅仅是翻转一个 M1 Max 芯片并将其与第二个芯片对齐的问题；对于基于小芯片的设计，Apple 仍然必须使用特定的中介层和封装选项。

有趣的是，Apple 的 M1 Pro 芯片（适用于 M1 和 M1 Max SoC 之间）缺少互连总线——它实际上位于 M1 Max（M1 Pro 的更强大版本）的扩展部分。这可能意味着 Apple 只希望在其 M1 Max 中赋能需要额外图形计算能力的用户（例如图形或电视工作室），而要实现最终目标则需要通过这种小芯片设计理念进一步扩展性能。

在“M1 Max Duo”芯片中结合两个 520 mm^2 Apple M1 Max 芯片可以提供多达 20 个 CPU 内核和 48 或 64 个 GPU 单元。它还需要将系统内存适当地加倍到 128 GB。内存带宽也应在此类系统中扩展，最高可达 800 Gb/s。这在当前的 M1 Max 设计中似乎是可行的，当然，尽管 1,040 mm^2 的 Apple 芯片会更贵。

选择具有 40 个 CPU 内核和 128 个 GPU 内核的“M1 Max Quadra”解决方案会更加复杂。或许正如消息来源所暗示的那样，增加一个 I/O 芯片是正确的解决方案，但可能性比比皆是。Apple 还可以通过类似于 AMD Infinity Fabric 的 I/O 技术维持足够的芯片间带宽。更大的芯片是否需要 I/O 芯片仍然是一个悬而未决的问题，因为其他泄漏表明该设计将在单片设计中进行扩展。

目前尚不清楚 Apple 将如何选择处理内存带宽扩展。但可以肯定的是，任何解决方案都会大大增加平台开发成本。但话又说回来，这些理论上的“M1 Max Duo”和“M1 Max Quadra”产品将迎合一个更关心性能和功率效率而不是成本的市场。

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