بسته‌بندی 2.5D اپل برای کاهش دما و نرخ خرابی M5 Pro و M5 Max

گزارش‌ها نشان می‌دهند اپل با کنار گذاشتن بسته‌بندی InFO و مهاجرت به طراحی 2.5D در تراشه‌های M5 Pro و M5 Max، به‌دنبال کاهش دما، کاهش مقاومت الکتریکی و پایین آوردن نرخ خرابی چیپ‌ها است؛ تغییری که بدون بازطراحی اساسی سیستم خنک‌کننده مک‌بوک پرو اعمال می‌شود. همچنین به تازگی اپل شرکت هوش مصنوعی Q.ai را خریداری کرده است.

بسته‌بندی 2.5D در تراشه‌های M5 Pro و M5 Max اپل

مدل‌های به‌روزشده مک‌بوک پرو 14 اینچی و 16 اینچی که طبق شایعات در ماه مارچ با تراشه‌های جدید M5 Pro و M5 Max اپل معرفی می‌شوند، همان راهکار حرارتی نسل قبل را حفظ می‌کنند. با وجود بهره‌وری بالای این SoCها، در شرایط فشار کاری دمای بسیار بالایی ایجاد می‌شود. اپل ظاهراً تمایلی به بازطراحی چیدمان هیت‌پایپ یا مهاجرت به محفظه بخار ندارد؛ در همین راستا شایعه‌ای تازه از استفاده بسته‌بندی 2.5D شرکت TSMC به‌جای فناوری Integrated Fan-Out یا InFO خبر می‌دهد؛ رویکردی که به بهبود دفع حرارت و کاهش مقاومت کمک می‌کند.

فناوری Small Outline Integrated Circuit Molding Horizontal یا SoIC-MH با 2.5D تفاوت دارد؛ به همین دلیل منبع Fixed-focus digital cameras در ویبو به رویکرد طراحی به جای نوع بسته‌بندی اشاره کرده است. معمولاً InFO شرکت TSMC برای فرم‌فکتورهای بسیار باریک ایده‌آل محسوب می‌شود؛ جایی که بهره‌وری بر سایر ملاحظات اولویت دارد. با این حال افزایش اندازه و پیچیدگی Apple Silicon باعث شده InFO به محدودیت برسد؛ در این نقطه 2.5D وارد عمل می‌شود.

در کنار مزایای حرارتی و الکتریکی، کارایی هزینه‌ای سومین مزیت مهم این ترکیب به خاطر کمبود DRAM به‌شمار می‌آید. در این روش، بلوک‌های پردازنده و گرافیک به‌صورت مجزا ساخته می‌شوند؛ اپل هر بلوک را جداگانه از نظر نقص بررسی می‌کند. وجود ایراد در یکی از بلوک‌ها امکان جایگزینی همان بخش را بدون نیاز به تعویض کل دای فراهم می‌کند؛ نتیجه مستقیم این رویکرد کاهش هزینه‌های تولید خواهد بود.

طبق توضیحات Fixed-focus digital cameras، تجمیع همه اجزا روی یک دای یکپارچه نقطه داغ بزرگی ایجاد می‌کند؛ نقطه‌ای که دفع آن با راهکار تک هیت‌پایپی اپل دشوار خواهد بود. استفاده از چند بلوک مجزا توزیع یکنواخت حرارت را ممکن می‌سازد؛ مزیتی مهم زمانی که M5 Pro و M5 Max زیر بار کاری سنگین قرار می‌گیرند. به‌عنوان نمونه، یکی از مالکان مک‌بوک پرو مجهز به M4 Max گزارش داده پیک مصرف توان پیکربندی پردازنده 16 هسته‌ای و گرافیک 40 هسته‌ای به 212 وات می‌رسد؛ دما نیز تا 110 درجه سلسیوس افزایش پیدا می‌کند. حتی M5 با مصرف توان کمتر هم در فشار کاری داغ می‌شود و دمای 99 درجه سلسیوس در این شرایط ثبت شده است. بر همین اساس، مهاجرت به طراحی 2.5D همراه با بسته‌بندی SoIC-MH تصمیمی منطقی به‌نظر می‌رسد.

با توجه به مزایای این دو فناوری، می‌توان انتظار داشت M6 نیز با همین تغییرات عرضه شود. گزارشی پیشین از عرضه زودتر سیلیکون 2 نانومتری اپل برای مک‌ها خبر داده است؛ بنابراین باید منتظر اطلاعات تکمیلی در آینده نزدیک ماند.