Huawei'nin yeni mobil işlemcisi Kirin 9030, teknoloji dünyasının dikkatini çekiyor. Özellikle ABD'nin Çin'e uyguladığı ileri seviye EUV litografi teknolojisi ihracatı yasağı karşısında, bu çip Huawei'nin HiSilicon ve Çin'in SMIC firmalarının teknolojik yeteneklerini sergilemesi için önemli bir platform oluşturuyor.
Huawei'nin Kirin 9030 ve Kirin 9030 Pro'nun Mimari Yapısı
Huawei, yeni tanıttığı Mate 80 ve Mate X7 akıllı telefonlarında Kirin 9030 ve Kirin 9030 Pro çipleri kullanıyor.
Standart Kirin 9030 çipi şu özelliklere sahip:
- 8 adet ARMv8 CPU çekirdeği ve 12 iş parçacığı (thread). Bu çekirdeklerden ana çekirdek 2.75GHz, performans çekirdekleri 2.27GHz ve verimlilik çekirdekleri 1.72GHz hızında çalışıyor.
- Maleoon 935 GPU
Kirin 9030 Pro çipi ise benzer şekilde şunları içeriyor:
- 9 adet ARMv8 CPU çekirdeği ve 14 iş parçacığı (thread), 1+4+4 çekirdek konfigürasyonunda. Ana çekirdek 2.75GHz, performans çekirdekleri 2.27GHz ve verimlilik çekirdekleri 1.72GHz hızında çalışıyor.
- Maleoon 935 GPU
Bu rakamların, çip performansının henüz tam potansiyeline ulaşmadığı varsayılan ön test sonuçlarına dayandığını belirtmekte fayda var.
Kirin 9030/Pro Çipleri DUV Tabanlı Litografinin Sınırlarını Zorluyor
Yapılan detaylı analizler, Kirin 9030 çipinin SMIC'nin N+3 üretim süreci üzerine kurulu olduğunu gösteriyor. Bu süreç, SMIC'nin N+2 adlı 7nm seviyesindeki üretim teknolojisinden bir adım daha ileriye işaret ediyor.
Ancak, bu üretim sürecinin TSMC ve Samsung gibi firmaların 5nm süreçlerine tam olarak eşdeğer olmadığı, 7nm ve 5nm arasında bir yerde konumlandığı düşünülüyor. Aslında, bu sürecin mevcut 7nm düğümünün, Derin Ultraviyole (DUV) tabanlı çok desenleme (multi-patterning) ve Tasarım Teknolojisi Eş-Optimizasyonu (DTCO) tekniklerinden yararlanılarak kademeli olarak geliştirilmiş bir versiyonu olduğu tahmin ediliyor.
DUV litografi, silikon plakalara desenleri kazımak için 193 nanometre (nm) dalga boyunda ultraviyole ışık kullanır. Bu desenleme adımları tekrarlandıkça, DUV tabanlı çok desenleme teknikleri daha karmaşık devreler oluşturabilir.
DTCO ise, çip tasarımını, üretim süreçlerini ve verim yönetimini ayrı adımlar yerine eş zamanlı olarak optimize etmeyi amaçlayan gelişmiş bir tekniktir. Bu sayede, yalnızca EUV tabanlı litografi ile mümkün olabilecek özellik boyutlarına ulaşılması hedeflenir.
DTCO, çok desenleme ile birlikte kullanıldığında, agresif DUV çok desenleme ilerledikçe giderek daha belirgin hale gelen işlem varyasyonları ve kenar yerleştirme hatalarının (EPE) etkisini azaltmaya yönelik akışlar ortaya çıkarır.
Analizler, Kirin 9030'un N+3 üretim sürecinde, transistörlerin oluşturulmasında temel rol oynayan Front-End-of-Line (FEOL) litografisini oluşturan fin aralığı (FP), temaslı poliprop aralığı (CPP) ve temel transistör geometrisinde büyük bir iyileşme olmadığını gösteriyor. Bunun yerine, SMIC'nin N+3 süreci, transistörler arasındaki bağlantıları kuran Back-End-of-Line (BEOL) litografisine dayanarak kademeli ilerlemeler elde etmiş gibi görünüyor.
Ancak, bu yaklaşımın önemli riskleri bulunuyor. BEOL'u DUV ile ölçeklendirmek, son derece hassas bir şekilde hizalanması gereken birden fazla desenleme adımı gerektirir. Aksi takdirde verim ani düşüşler yaşayabilir. Dahası, her desenleme adımı çizgi pürüzlülüğü (hizalamama yoluyla) ve hata riskini artırır.
Kritik olarak, Kirin 9030, SMIC'nin litografi süreçlerini küçültmeye çalışmaktan çok, DTCO aracılığıyla üstün tasarım disiplini elde etmeye odaklandığını gösteriyor. Sonuçta, bu tür optimizasyonlardan elde edilebilecek iyileştirmelerin de bir sınırı vardır.
SMIC, gelişmiş paketleme teknikleri aracılığıyla hala önemli performans iyileştirmeleri elde edebilir, ancak bunlar Kirin 9030 gibi mobil odaklı Uygulama İşlemcileri (AP'ler) için daha az önemlidir.
