Momir ĐEKIĆ

1. jul 2024.

Proširujući svoje mogućnosti na globalnoj sceni, američka kompanija Qualcomm je sa procesorom Snapdragon X stvorila talas kojim želi da promeni lice industrije. Za to vreme, holandska kompanija ASML postavlja nove standarde u industriji sa svojim novim litografskim mašinama, obećavajući znatno povećanje gustine tranzistora u čipovima i veću brzinu proizvodnje. Usred globalne trke u naoružanju kapacitetima za proizvodnju čipova, dok se nacije i korporacije takmiče za tehnološku nadmoć, svet je gladan napretka. Najsavremenija tehnologija i strateške investicije pred našim očima oblikuju budućnost.

Snapdragon X Elite ima 12 procesorskih jezgara i među njima nema performantnih i efikasnih jezgra, poput procesora iz Intel ili AMD kuhinje. U ovom procesoru, sva jezgra su sposobna da postignu visoke brzine. Dodatno, dva jezgra (u različitim klasterima) imaju mogućnost višeg turbo režima, za one najzahtevnije zadatke u kojima je potrebna dodatna snaga

Investicije u Windows na ARM tehnologiji praktično su stale sa prethodnom generacijom procesora Snapdragon. Ipak, jednu akviziciju i ciklus razvoja kasnije, Qualcomm je pozicioniran tako da može da ostvari uspeh. Vremena je, čini se, sasvim dovoljno. Ostalo je još pola godine do kraja ekskluzivnog ugovora koji je američka kompanija potpisala sa Microsoftom. Novo procesorsko jezgro je centar novog univerzuma, a plan je da ono postane osnovni gradivni blok čitave game budućih proizvoda. Nakon gotovo osam meseci vešto kreiranog medijskog uzbuđenja, u narednim sedmicama će se na policama prodavnica i e-prodavnica naći prenosnici sa izuzetnim trajanjem baterije i performansama.

Ključ ključnog izazivača

Akvizicija kompanije Nuvia 2021. godine bio je strateški potez Qualcomma za poboljšanje sposobnosti razvoja CPU-a korišćenjem sirovog ljudskog talenta i inovacija te mlade kompanije, a koja se oslanjala na mnoge bivše inženjere kompanije Apple, zaslužne za višegodišnje uspehe u proizvodnji procesora.

Nuvia je razvijala jezgro Phoenix, prvobitno namenjeno serverskim procesorima visokih performansi. Cilj kompanije bio je takmičenje sa Intelovim Xeon i AMD-ovim Epyc procesorima. Ipak, nakon kupovine, Qualcomm je Phoenix CPU jezgro rebrendirao u Oryon, preusmeravajući svoj fokus sa servera na potrošački hardver. Ova tranzicija zadržala je skalabilne i energetski efikasne principe konstrukcije originalnog čipa, usklađujući se sa postavljenim ciljevima za potrošačke procesore - visoke performanse, uz energetsku efikasnost. Arhitektura novog procesora demonstrira svestrano i sofisticirano jezgro, jasno pokazujući napredak u tehnologiji i radu američke kompanije koju pamtimo i po relativno neubedljivom procesoru Snapdragon 8cx.

Snapdragon X ima tri klastera ovih jezgara, jednakih po dizajnu, bez posebnih jezgara efikasnosti ili performansi. Svaki klaster može da se nezavisno klokuje i napaja, poboljšavajući tako energetsku efikasnost kroz omogućavanje čitavim klasterima da „spavaju” tokom laganih radnih opterećenja. Dizajn arhitekture uključuje veliku zajedničku L2 keš memoriju po klasteru, nasuprot tipičnih keš memorija po jezgru, optimizujući tako energetsku efikasnost i pojednostavljujući procese izbacivanja podataka iz keš memorije. Hijerarhija keš memorije novog procesora je tako „ravnija”, sa znatno većim kapacitetima L2 keš memorija i relativno manjim L3 kešom. Ovaj izbor dizajna balansira performanse i energetsku efikasnost, pri čemu L3 keš služi kao krajnja stanica pre pristupa DRAM-u. Snapdragon X podržava LPDDR5X memoriju sa velikim propusnim opsegom i adresira do 64 gigabajta RAM-a, sa potencijalom za 128 gigabajta u budućnosti.

Za x86 emulaciju, Qualcomm ima integrisanu hardversku pomoć za poboljšanje performansi, dok kompatibilnost sa AVX2 instrukcijama predstavlja izazov. Za razliku od kompanije Apple, koja je u slučaju svojih procesora M kontrolisala kompletno rešenje, i hardver i softver, Qualcomm je prinuđen da se u izvesnoj meri osloni na Microsoft i njihov softver za pokretanje x86 kôda. Dodatno, kod Appleovih laptopa nije postojalo očekivanje da novi modeli imaju znatniji stepen kompatibilnost sa starijim softverom, dok je to kod Windows laptopa neophodnost. Prema dostupnom dizajnu hardvera, jasno je da Qualcomm nije želeo da se u potpunosti prepusti „milosti” softverskog prevođenja, pa je uneo čitav niz hardverskih elemenata koji olakšavaju proces emulacije.

Nova mašina, stari igrači

Holandska kompanija ASML nedavno je napravila značajan napredak u industriji poluprovodnika uvođenjem prve svetske litografske mašine sa takozvanim „visokim NA” (eng. high-NA) numeričkim otvorom. Ovaj najsavremeniji uređaj, koji prevazilazi mogućnosti trenutnih mašina za ekstremno ultraljubičasto (EUV) zračenje niskog numeričkog otvora (eng. low-NA), ima potencijal da unese novu revoluciju u proizvodnju poluprovodnika.

Nova mašina, mase od oko 165 tona i cene od oko 380 miliona američkih dolara, namenjena je zameni postojećih EUV mašina, dvostruko jeftinijih. Nova mašina omogućava povećanje gustine utiskivanja do 70 odsto u odnosu na prethodnu generaciju. Dodatno, ona omogućava „štampanje” većeg broja elemenata u manjem broju prolaza. Ove mogućnosti donose znatno ubrzanje proizvodnje. ASML tvrdi da nove mašine mogu da proizvedu 185 vafera na sat. Poređenja radi, mašine postojeće generacije imaju osnovnu brzinu od 120 vafera dnevno, dok sa unapređenjima (koja znatno poskupljuju cenu mašina) dostižu proizvodnju od 170 vafera na dan. U februarskom obraćanju javnosti, ASML je istakao da im je cilj da do kraja sledeće godine maksimalnu brzinu podignu na 220 vafera dnevno.

Kuriozitet je da grdosiju od nove mašine za potrebe transporta pakuju u 250 brodskih kontejnera, a da je zatim na mestu na kome će ubuduće proizvoditi čipove montira 250 inženjera u procesu koji traje čak šest meseci. Odluka o kupovini ovog uređaja, ipak, neće biti jednostavna. Ona ne može da se montira umesto postojećih mašina starije generacije, jer zahteva drugačije uslove rada, te će budući kupci morati da prilagode svoja postrojenja, što dodatno povećava cenu i trajanje instalacije.

Očigledno je da ovo nije uplašilo, niti sprečilo kompaniju Intel da bude prvi kupac nove mašine i to za svoju fabriku u Oregonu. Navodno je prvi primerak ove mašine isporučen već u decembru prošle godine, ali će prvi vaferi „poteći” tek naredne godine. Nova mašina će se koristiti za Intel 14A proizvodni čvor, a serijska proizvodnja bi trebalo da počne 2026. godine. Strateški karakter Intelove odluke pokazuje i činjenica da je američka kompanija rezervisala sve ASML mašine ovog tipa za 2024. godinu. Ovaj proaktivni pristup očigledno ukazuje na Intelovu nameru da povrati status lidera u oblasti razvoja ove industrije.

Sa druge strane, ASML nije stao kod ove mašine, već gleda unapred u sledeću generaciju tehnologije. Reč je o Hiper-NA litografskoj mašini za koju se očekuje da će debitovati početkom naredne decenije. Hiper-NA će dodatno povećati otvor blende emitera svetlosti, povećavajući gustinu dizajna čipa daleko iznad trenutnih ograničenja. Trenutni plan razvoja proteže se do 2032. godine, a glavnu prepreku u dostizanju otvora blende od 0,75 će činiti polarizacija svetlosti, koja smanjuje kontrast. ASML teži da u međuvremenu razvije specifične filtere koji bi rešili izazov sa kontrastom. Filteri, sa druge strane, utiču na karakteristike dolazne svetlosti, te je potrebno prilagoditi sistem i rešenju, a ne samo problemu koji filter rešava.

Obe metode emisije svetlosti dizajnirane su u cilju poboljšanja mogućnosti EUV mašina u pogledu gustine čipova. Povećanje otvora blende omogućava precizniji dizajn, što, osim veće gustine na pločicama čipova i manje prolaza tokom proizvodnje, efektivno znači i povećanje brzine proizvodnje i smanjeni rizik od grešaka. TSMC i Samsung, preostale vodeće fabrike čipova, pokazale su interesovanje, ali tek treba da se obavežu na kupovinu novih mašina. Tajvanski proizvođač najavio je da unapređenja proizvodnih mašina neće biti dok ne završi proizvodni proces od jednog nanometra, što se neće desiti pre kraja tekuće dekade. Korejska kompanija će, navodno, razmotriti kupovinu novih mašina od 2027. godine.

Samsung je fokusiran na sopstveni proizvodni proces od dva nanometra, za koji tvrdi da će biti dostupan kupcima od sledeće godine sa dostizanjem punih kapaciteta u toku 2027. godine. Očigledno je da Samsung neće biti u mogućnosti da prestigne TSMC u dostizanju proizvodnih procesa manjih od dva nanometra. U prethodnim izveštajima, Samsung je tvrdio da će nove, niže proizvodne procese dostizati u 2025. i 2026. godini. Prema dostupnim materijalima, vidi se da će korejska kompanija opet raditi na preimenovanju svog procesa, kako bi „bolje uskladila očekivanja kupaca sa realnošću”.

• • •

U nemilosrdnoj trci u naoružavanju kapacitetima za proizvodnju čipova, industrija poluprovodnika nije samo igrač, već je u središtu tehnoloških inovacija i geopolitičkih tenzija. Ona je ključni deo globalnog političkog i ekonomskog pejzaža, punog potresa u ovim neizvesnim vremenima. Sa toliko aktera koji ulažu u najsavremenije tehnologije, sva unapređenja ne samo da pomeraju granice onoga što je tehnološki moguće, već stvaraju kritičnu prednost u široj strateškoj konkurenciji.

Kako se inovacije ubrzavaju, one ne utiču samo na naše živote, već i na infrastrukturu koja podržava globalnu ekonomiju. Ova brza tehnološka evolucija znači da čipovi koji napajaju naš svet postaju napredniji i neophodniji nego ikad, oblikujući sve što dodirnemo brže nego što možemo da zamislimo. Budućnost tehnologije i njene globalne implikacije zavise od sposobnosti industrije da se prilagođava promenjivoj političkoj i ekonomskoj stvarnosti.

Mediatek i Nvidia su sarađivali u proizvodnji potencijalnog konkurenta procesoru Snapdragon X. Očigledno je da ta saradnja nije savršena, jer postoje informacije koje ukazuju na to da je taktika razvoja menjana par puta. Mediatek će, navodno, koristiti standardna ARM jezgra kako bi ubrzao izlazak na tržište i bio spreman za sledeću godinu kada ekskluzivni ugovor Microsofta i Qualcomma istekne. Navodno, Nvidia će pokušati samostalno da nastupi, a, kada je u pitanju proizvodnja, svoje procesore će poveriti kompaniji Intel. AMD je nezvanično potvrdio da takođe radi na svojoj verziji procesora. Ryzen AI serija procesora je već najavljena, a Intel je najavio Lunar Lake procesore. Tanki i laki prenosnici sa procesorima koji imaju izražene mogućnosti ubrzavanja zadataka veštačke inteligencije sledeća su velika stvar, očigledno. Da li će to biti dovoljno da se pomalo uspavana industrija računara malo pridigne, pokazaće narednih godinu i po dana.