苹果M1 Ultra，真就是两块芯片用“胶水”粘起来的

本文来自微信公众号：差评（ID：chaping321），作者：差评君，原文标题：《苹果的新芯片，真就是用两块芯片粘起来的。。。》，题图来自：Apple

半个月前的那场苹果发布会，我猜不少小伙伴都上去凑了个热闹。

新手机、新电脑、新芯片......其中让大家印象最深刻的肯定就是那款新的顶级芯片了：M1 Ultra。

我为什么会这么说？因为这款芯片的性能，简直是牛 x 上天了！

欸等等，这参数咋这么眼熟。

你们等会儿哈，我再去苹果官网给你们截张去年的图。

不能说是一模一样，只能说是......正好翻倍。

就好像是冥冥之中有一种感觉：苹果该不会是把两个 M1 Max 给粘一起了吧？

你还别说，苹果还真就是这么干的。

而且 M1 Ultra的多核跑分也刚刚好好是 M1 Max 的两倍，苹果本来就厉害到起飞的芯片，变得加倍起飞了。

 真胶水？假胶水？

但是哈，稍微对电脑知识有点儿了解的小伙伴可能就该说了，这事怎么有点儿不对劲啊！

因为像 M1 Ultra 这样的“胶水芯片”，以前不是没人做过，结果个个都翻车了。

十几年前，Intel 和 AMD 都搞过，当年两家还都为了一个“真假四核”吵得不可开交。

结果最后通过拼接芯片造出来的多核处理器，因为跨芯片的性能协调不善，实际性能是一个比一个拉垮。

不光 CPU ，老黄当年也做过 GTX 690 一类的“双核显卡”，号称性能翻倍。结果实际上，大多数游戏中也只能调用其中一颗核心进行渲染。

为什么我知道的这么清楚？因为我当年就是花 8000 块钱买了一张这个卡的嫩韭菜！

哎，当年的伤心事，不提也罢。

换句话说，在以往的大多数情况下，“胶水芯片”都是交双份芯片的钱，办一份芯片的工。

那为啥这次苹果整的这颗 M1 Ultra，就跟之前走在这条路上的老前辈们都不同，通过两颗芯片拼接，就能够实现 100% 的性能翻倍呢？

因为啊，苹果在两颗芯片之间的沟通上，做足了文章。

假如大家上苹官网看过 M1 Ultra 芯片的介绍，会看到这么一段视频。

在视频里，两颗芯片缝合的中间，有一层薄薄的带子，苹果官方称之为 Ultra Fusion。

而别看这玩意这么薄，它能够承载 2.5 TB/s 的数据通信量。

注意，是 2.5 TB！每秒！

这是个啥概念呢？咱们举几个可能不太恰当的例子吧。

5G 够快吧，在咱们日常生活中都觉得不需要这个速度。

而 Ultra Fusion 是 5G 理论极限速度 2.5GB/s 的 1000 倍，是电脑显卡 PCIE 4.0 x16 插槽理论速度的 近 80 倍。

根据苹果发布会上的说法，这次 Ultra Fusion 的性能比别家的旗舰多芯片互连技术高了 4 倍还多。

就算是老黄在 GTC 上刚预告的最新胶水架构 NVIDIA Grace Hopper，片内互联速度也只做到了 900GB/s

苹果这次具体用的是个啥工艺，咱们也说不清楚。

有人说是带台积电的 CoWoS-S 封装，也有人猜测是 INFO-LSI 封装。

不过咱也不用费心去记这些名字，只要知道是非常非常非常 NB 就好了。

以往那些翻车的“胶水芯片”。

虽然芯片本身的多核心调度效果非常不错，结果互相之间却不能协调好要做什么任务。

苹果这次的方法非常简单。

你通讯太慢是吧？ 你沟通不畅是吧？我给你装一个 2.5 TB/s 的通讯带宽慢慢去玩。

粗暴，直接，但有用。

在苹果官方的宣传中，这两颗芯片之间的绝大部分单元，都可以直接通过 Ultra Fusion 交换信息和数据，从而实现不同 CPU，GPU 计算单元之间的充分利用，极大的降低数据延迟。

所以啊，和以往的那些胶水芯片都不同，在解决了片内通讯的问题后，苹果的这颗“胶水芯片”根本就不需要被当作“双核芯片”来看待。

对开发者来说，也不需要像以往那样，对多芯片进程做出额外的处理。

因为苹果已经帮你把两颗芯片优化成一个整体了。

小芯片？大芯片？

不过可能也有小伙伴会好奇了：

苹果为什么非得研究把两颗芯片拼一起这么麻烦的事。

直接像之前 M1 → M1 Pro → M1 Max 那样，设计更大一号的完整芯片不就得了？

这样不是效率更高，还省事？

其实吧，苹果也想。

只不过生产单片超大规格处理器的成本，就算是苹果这样大土豪掐指一算，也觉得划不来、扛不住。

讲到这，就不得不聊一聊芯片研发的成本控制了：

咱们都知道，芯片是在晶圆上切割出来的。晶圆、晶圆、晶圆，顾名思义是个圆形部件，而大家常见的芯片则大多是个方形结构。

在切割的时候，就会尴尬地发现，这方形的芯片做得越大，就越容易浪费造成侧边的浪费。

这浪费的边角料，都是白花花的票子哇，而且啊，咱们做芯片，还得考虑到一个良品率问题。

一块晶圆做完光刻出来，多多少少都会有些电路损坏。

一般来说，厂商会通过电路设计的冗余（备份电路）来解决这个影响。

但是假如一个功能的主备电路都刻坏了，那这颗芯片肯定就是 gg 了。

如果设计的是小芯片还好，本身面积小，不容易出故障，每次生产的出货量也多，坏了不心疼。

而超大规格的芯片，就反过来了，本身产量少，还容易坏。

所以用上“胶水芯片”设计的苹果，实际上是给自己留足了退路：准备生产的时候啊，就直接按照 M1 Max 的规格来做。

生产完成后找出其中相邻并且完好的电路，让它们两两成对，装好 Ultra Fusion 后切下来，那就是一颗崭新的 M1 Ultra。

剩下那些没有成对匹配，但是本身性能完好的芯片，就可以将他们做正常的 M1 Max 继续卖。

说到这里还没有结束，如果这 M1 Max 也做坏了呢？

要是这颗 M1 Max 只是底部做坏了，那还可以切掉下半的 GPU 和 内存控制器，直接当作 M1 Pro 继续出售。

也就是说，别看 M1 族有着四个兄弟，但是理论上，只要开两条生产线，就能给它全部生产出来。

库克这刀法，老黄自愧不如。

其实早在发布会前，不少网友就已经在猜测苹果会给大家整这么一手“胶水芯片”了。

不过当时大家的猜测更加狂野，都认为苹果还会带来一款四芯片互联的 M1 Super Special Final Ultra Pro Max。

长这样：

或者说不定是这样：

那这威力......可确实不敢想象。

造单芯？胶多芯？

虽然这次的 M1 Ultra，我们最终只看到了两颗芯片的胶水贴贴。但是在发布会的最后，苹果也强调了这次整个桌面级处理的更新换代，还没有结束。

说不定等到秋天，出现在我们面前的苹果能够再进一步，把四颗芯片用“胶水”粘起来，装在了 Mac Pro 上。

话说回来，苹果发布会上的芯片，虽然性能毁天灭地，不过对咱们普通消费者来说可能也就图一乐。

但是对一些芯片厂商说，苹果走的这条路，也是在给他们打个样。

这几年，每年都能看到不少人在唱衰摩尔定律，随着半导体制程工艺的不断进步，生产芯片的成本也节节攀升。

可成本上来了，做出来的产品却不能让消费者满意，特别是在手机 SoC 上，这两年更是频频翻车。

在这种环境下，芯片厂商的视野更是再次落到多芯集成上来了。

单核不够，多核来凑；多核不行，“胶水”再顶。

虽然“胶水芯片”只能解决性能上的燃眉之急，不能从根本上提升晶体管的密度。

但其实厂商这几年可一直没有放下。

像 Intel  和 NVIDIA，虽然当年做的“胶水”品质不佳，但是这几年也还在不断的推出新的“合成大芯片”。

AMD 就更不用说了，前几年能杀回消费者市场，多靠了这一手“胶水芯片” Ryzen 锐龙 和 EYPC 霄龙。

别看今天，苹果用 2.5TB/s 的“胶水”一时间独占鳌头，但是技术的发展也是日新月异，各家厂商的新技术，新工艺也是层出不穷。

谁能在这场没有硝烟的半导体战争中笑到最后，也还没个准信。

不过，想要真正做出让大家“眼前一亮”的 “One More Thing”，光靠“胶水”可不够啊。

图片资料来源：

【M1 Ultra】 大了又大的芯片， 背后到底用了什么技术?

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