Зачем в процессоре дырка
Всё описанное ниже автор делал на свой страх и риск, и если найдутся повторители, то будут делать так же.
Эх, набрал текст и удалил . Вторая попытка.
Началось всё с вынужденной смены материнской платы с Epox EP-9GF6100-M на MSI K8N Neo 4F. Как бы ни был хорош Epox, он перестал быть полностью работоспособным. Разгон после смены МП упал с 2,7@1,75v до 0%. Так же реакция на напряжение, подаваемое на процессор, была несколько странной. Повышение напряжения мало улучшало частотный потолок, я уже всерьёз подумал о деградации ядра, что не было бы чудом при 1,75v на воздухе. Резкие «взлёты» температуры при нагрузке до 75С я списывал на глюки софта. Насторожила ж.
Всё описанное ниже автор делал на свой страх и риск, и если найдутся повторители, то будут делать так же.
Эх, набрал текст и удалил . Вторая попытка.
Началось всё с вынужденной смены материнской платы с Epox EP-9GF6100-M на MSI K8N Neo 4F. Как бы ни был хорош Epox, он перестал быть полностью работоспособным. Разгон после смены МП упал с 2,7@1,75v до 0%. Так же реакция на напряжение, подаваемое на процессор, была несколько странной. Повышение напряжения мало улучшало частотный потолок, я уже всерьёз подумал о деградации ядра, что не было бы чудом при 1,75v на воздухе. Резкие «взлёты» температуры при нагрузке до 75С я списывал на глюки софта. Насторожила же меня разница в температурах «Процессор» и «Процессор-диод» Хотя видимо первый датчик мало за что отвечает. Закралась мыслю о плохом контакте крышки и ядра процессора. Не долго думая, решил я вскрыть процессор. Давно меня тревожила эта мысль, а тут ещё и повод подвернулся
Для начала необходимо обзавестись артефактом «Бритва НЕВА 0,1мм» Без которого сложно будет аккуратно произвести данные манипуляции. Канцелярские ножи, для самого процесса вскрытия не подходят из за чрезмерной толщины лезвия, по крайней мере у меня не получалось засунуть его под крышку.
В общем, понеслось. Взяв в руки процессор, я сразу понял, что это грозит отвалом, отрывом или в лучшем случае просто гнутыми ножками. Подумав, достал нерабочую Mb с тем же сокетом и вставил туда процессор. Теперь я был спокоен за все 939 его конечностей…
Начинается всё с угла. Лезвие аккуратно вводится перпендикулярно диагонали процессора на 3-5мм, затем проводится по ребру и так по всему периметру.
(кликните по картинке для увеличения)
После чего в случае если крышка не припаяна, она легко отваливается и нашему взору предстаёт ядро процессора.
(кликните по картинке для увеличения)
Собственно, а зачем она там вообще была? - спросит кто-нибудь. Не только для удобного нанесения маркировки, а так же для распределения тепла от небольшого по размерам ядра. Ещё для предотвращения сколов кристалла, при установке, снятии радиатора охлаждения. Вспомнить бы хотя бы А ХР. Да и Epox EP-9GF6100-M погибла от множественных сколов чипсета.
(кликните по картинке для увеличения)
Получив горький опыт, я осознал, что оставлять кристаллы в таком виде нельзя. Поэкспериментировав с различными материалами и формами, я остановился на простом и эффективном решении: Кристалл окружается по периметру бортиком из изоленты. Вокруг ядра наклеивается в несколько слоёв изолента. Количество слоёв зависит от высоты кристалла и толщины самой изоленты. Бортик должен находиться на уровне ядра. В моём арсенале есть изолента толщиной 0,1-0,7мм. Также при обеспечении очень сильного прижима можно делать бортик немного выше ядра, т.к при сильном прижиме слой изоленты деформируется. В общем лучше один раз увидеть, чем долго и нудно читать.
Вот такая нехитрая манипуляция позволяет обезопасить дорогой сердцу кусочек кремния.
После установки радиатора на процессор система не могла продержаться в БИОСе и 1й минуты… На лицо было отсутствие прижима…
Но! После осмотра выяснилось что крепёжная рамка упирается в боковые ТТ куллера, с чего следует что снятие крышки не было прямым решением данной проблемы. Но вооружившись дремелем я доработал крепёжную рамку так что ТТ больше ни чего не мешало.
Немного загнув крепление Ниньзи я смог обеспечить полноценный прижим.
При снятии крышки толщина процессора уменьшается, что требует доработки крепления.
Итог что мы получаем при снятии крышки:
+ Уменьшение температуры на 10С в нагрузке
+ Уменьшение количества посредников в цепи теплопередпчи
+ «Идеально ровная поверхность»
+ Крышка процессора на брелок
Особенности
- Необходимость доработки крепления в связи с уменьшившейся толщиной процессора
- Невозможность использования куллеров с технологией прямого контакта*
- Опасность скола ядра**
_____________________________
* - Возможность есть но эффективность и безопасность данных экспериментов сомнительна
** - При грамотном подходе минимальна
============================
17,03,11
Процессор умер, сгорел. обуглился и взорвался.
Крышка была на кристале и видимо коприкасалась с окружением. Что создало КЗ. Вот так-то. Это означет, что при начичии на подложке элементов кроме кристала, Необходимо тщательнейшим образом обеспечить физическую и электрическую безопасноть этих элементов
Задумывались ли вы зачем на процессорах нужны металлические крышки, скрывающие под собой микросхему-кристалл? Кто-то верит, и убеждает других в том, что она лучше отводит тепло , снижая нагрев, а кто-то - в защиту от скола хрупкого кремния. Давайте подискутируем на эту тему в комментариях, а пока я расскажу свою точку зрения.
Теплораспределительная крышка лучше охлаждает процессор
Бытует мнение, что крышка лучше забирает тепло от кристалла и отдает его радиатору системы охлаждения. На самом деле это не так. Убедиться в этом можно взяв в пример десктопный Intel Core i7-8700 с 65 Вт TDP и мобильный Intel Core i7-8705G с аналогичным показателем: один закрыт металлом, а другой нет. Если бы этот миф был правдой, то на ноутбуках не использовали бы открытые процессоры, так как в них большая проблема с охлаждением.
Второй способ - найти тестирования процессоров с крышкой и без неё.
Крышка процессора распределяет вес системы охлаждения по всей поверхности микросхемы
С развитием технологий, мощности вычислительной техники возрастают в разы, требуя при этом больше электричества. Как следствие, возрастает тепловыделение, что заставляет улучшать показатели системы охлаждения путем увеличения площади рассеивания (размеры радиатора) и активных систем (вентиляторов), повышая тем самым общий вес. Но это лишь часть беды - самое плохое в утончении и ухудшении свойств текстолита под кристаллом, который при высокой температуре и давлении на него начинает гнуться, обрывая в своих слоях токоведущие проводники. Металлическая крышка же, распределяет нагрузку на всю площадь микросхемы , не давая кулеру давить в одну точку - пластину кремния.
А вы хотя бы раз в своей жизни внимательно осматривали процессор? Обращали внимание на то, что в металлическом крышке некоторых моделей есть небольшие отверстия?
Сегодня мы с вами постараемся разобраться в таинстве странных крышек "избранных" моделей процессоров. Постараемся в очередной раз разложить все по полочкам и найти ответы на вопросы.
Металлический корпус процессор - это не просто железка, а теплораспределительная крышка для кристалла процессора.
В наши дни загадочным отверстием оснащены процессоры серверной линейки Intel Xeon и пользовательских линеек Intel Core i7 и i9 .
В источниках на английском языке указано, что отверстие предназначено для идентификации пользователя с целью правильной установки процессора в разъем (конечно же, если переводить на русский язык). Но в такое описание функционального предназначения верится с трудом. Во-первых, что значит идентификация? Процессоры научились определять своего хозяина?!
Я пытался по данному вопросу связаться с техподдержкой Intel с помощью чата, но, увы, они также не дали никакого ответа на вопрос, а только постоянно твердили, что им нужно узнать исправен ли мой процессор и не нужно ли мне сервисное обслуживание.
В некоторых источниках пишут, что отверстие необходимо для правильной установки процессора на материнской плате (на специальной площадке). Но опять не сходится: там уже имеются стрелочки для правильной установки, да и надо еще умудриться поставить неправильно процессор с уникальным сокетом.
Многие пользователи, как и я, нашли наличию данного отверстия другое разъяснение. Скорее всего, оно выступает в качестве компенсатора разности давления при сильном нагреве процессора. Зачастую такими отверстиями оснащены корпуса именно мощных процессоров, а во время больших нагрузок есть вероятность увеличения расстояния между кристаллом процессора и металлической крышкой. В конечном итоге увеличение расстояния приведет к выходу из строя самого процессора. Поэтому разработчики и сделали "форточку".
Хотя бытует еще мнение, что данное отверстие является технологическим и необходимо для производства процессоров с помощью специального оборудования. Например, для того чтобы робот мог ухватить крышку и ровно установить ее на кристалл. Но если бы это высказывание было верно, то такое отверстие было бы на всех процессорах хотя бы одной фирмы, а не только на "избранных".
Многие счастливые обладатели таких процессоров часто беспокоятся о сохранности комплектующих при попадании в такие отверстия термопасты. Но практика показывает, что боятся не стоит, так как термопаста никакого вреда не причинит вашему процессору и не вызовет никаких негативных последствий. По крайней мере, пока таких случаев зафиксировано не было. Я тоже провел несколько тестов, но ни один компьютер и комплектующее не пострадало. Максимум при больших нагрузках на процессор термопаста вышла наружу под давление из отверстия. Жаль только, что не сфотографировал.
Спасибо за внимание, надеюсь статья была вам полезна.
Не забываем подписаться на канал " У дяди Васи " и нажимать "Палец вверх". Поверьте, у меня для вас есть еще много интересного.
Собственно, сабж. В десктопных современных процессорах дырки нет.
Была в четвёртопнях/соплеронах под 478 сокет. Ну и в P3-Туалетине, кажется.
Такой большой, а такие вопросы задаешь.
В десктопах отсутствие дырки для выравнивания давления это механизм запланированного устаревания, ящитаю. А в xeon за качество ещё хоть как-то отвечают. Мало того что всякое говно под крышку пихают, так оно ещё и отходить начнет через какое-то время.
Как говорил учитель труда во времена моей школьной молодости: дырка - у тебя в жопе, а это - отверстие.
в полупроводниках тоже дырка бывает, а процы, совершенно очевидно, из полупроводников сделаны
ОМН!!Вроде уже вторая тема с таким вопросом.
Там же дырки в разных местах, у современных в компаунде, под крышкой, он с разрывом.
А тут получается сверху.
Тут уже ответили — с дыркой, это для опущенных. Возьмешь в руки с дыркой — сам опетушишься! Так что это, братва, аккуратней надо.
В p-n переходе дырками именуются носители зарядов. Это термин.
Как, к стати, и пони на аватарке
Как говорил учитель труда во времена моей школьной молодости: дырка - у тебя в жопе, а это - отверстие.
Для гвоздика. Чтоб не раскололся когда прибивать будешь.
Хождение по морям и плавание овнов еще не разбирали лингвистически?
Отверстие - у тебя в анусе, а это - дырка.
чтобы проц не разорвало когда в космос запустишь
Собственно, сабж. В десктопных современных процессорах дырки нет.
Не сомненимя в качестве, а удовлетворения любопытства для, хотелось бы увидеть пруфпик со ссылками на официальные ресурсы.
Да погляди на любой современный процессор.
Естественно, Штеуд не будет писать - сверлим мы там дырку или не сверлим.
Зеоны в космос не запускают. Роскосый пускает 386е, мурика вроде бы спарки в термоядерном исполнении.
Вдогон - про то, что в союзах летают 386SX20 я точно знаю. А вот что там в мурике летает - хз.
а я и не утверждал что запускают. но если захочешь запустить то вспомнишь про дырку
Да погляди на любой современный процессор.
Ты хоть с одного скальп снимал? Там зазор в компаунде, тебе выше уже писали.
На mac pro, кстати, xeon'ы ведь ставят?
Как говорил учитель труда во времена моей школьной молодости: дырка - у тебя в жопе,
С дырявой жопой, вам наверное неудобно жить.
Дырок действительно нет в современных процессорах, но есть щель между крышкой и текстолитом.
Клей, на который сажается крышка, наносится не по всему периметру, оставляя пол см зазор, через который гуляет воздух. и сохнет термопаста.
Я тебя щас ругать буду. Нет в зеоне термопасты, там тупо крышка припаяна.
Ставят, где-то начиная годов с десятых.
Вдогон - хотя разбирая ядерное ведёрко, я люто-бешено проигрывал.
Ну ок. В десктопных интелах сохнет термопаста.
Вдогон - хотя разбирая ядерное ведёрко, я люто-бешено проигрывал.
Новый Mac Pro? Почему?
Потому что сделан из говна и ракушек. И греется как ядерный реактор.
Потому что сделан из говна и ракушек. И греется как ядерный реактор.
В смысле все на двухстороннем скотче и рассыпуха самая дешевая?
Нормальная там рассыпуха, хотя и припой бессвинцовое говно.
Страшнее всего то, что оно привинчено к трёхгранному кулеру. Причём если зиону более-менее похеру, то видюхе уже не очень.
Страшнее всего то, что оно привинчено к трёхгранному кулеру. Причём если зиону более-менее похеру, то видюхе уже не очень.
Это же фишка такая, чтоб тихо
Ты песенку послушай. В принципе конструкция сабж и напоминает.
Ты песенку послушай. В принципе конструкция сабж и напоминает.
Что напоминает? Мусорное ведро?
Дикий папуасский танк из ракушек и дерьма.
Дикий папуасский танк из ракушек и дерьма.
Ты о невозможности апгрейда/ремонта (на дому, из PC-комплектухи)?
Ну, зеон туда можно вставить другой, правда с охладом проблемы будут.
Ну, зеон туда можно вставить другой, правда с охладом проблемы будут.
Это же имиджевая вещь (уже), сменилась расстановка приоритетов. Впрочем, это не первое такое детище. До этого был Power Mac G4 Cube. Видимо, гробики перестали раскупать, и они стали делать игрушки для эстетов
svr4
тебе драйвер то надо подписывать или уже пофиг?
Размеры транзисторов в современных микросхемах неумолимо уменьшаются — несмотря на то, что о смерти закона Мура говорят уже несколько лет, а физический предел миниатюризации уже близок (точнее, в некоторых местах его уже успешно обошли). Тем не менее, это уменьшение не приходит даром, а аппетиты пользователей растут быстрее, чем возможности разработчиков микросхем. Поэтому, кроме миниатюризации транзисторов, для создания современных микроэлектронных продуктов используются и другие, зачастую не менее продвинутые технологии.
Я намеренно употребил в прошлом предложении словосочетание “микроэлектронный продукт” вместо слова “микросхема”, потому что речь в этой статье пойдет как раз о том, что внутри корпуса CPU или GPU может находиться вовсе не один кристалл, а целая система из нескольких чипов, так и называемая: система в корпусе или system in package.
Термин “система в корпусе” гораздо менее на слуху, чем родственный термин “система на кристалле”, которым очень любят козырять разработчики чего угодно. При этом сейчас практически любой чип (кроме самых простых) так или иначе является системой на кристалле, а времена микропроцессорных комплектов и даже отдельных чипов южного и северного мостов уходят в прошлое. Преимущества систем на кристалле довольно очевидны: меньше корпусов на плате, меньше площади (а значит дешевле), меньше паразитных индуктивностей и емкостей (а значит, продукт будет работать лучше и быстрее), проще для пользователя (удобнее внедрять и меньше пространство для ошибки), дешевле в производстве (вместо нескольких специализированных микросхем можно выпускать одну более универсальную).
Но у систем на кристалле есть и свои подводные камни.
Во-первых, пытаясь впихнуть на один кристалл все сразу, вы рискуете получить чип такого размера (и с таким количеством ножек), что он не влезет ни в один корпус. Кроме этого (как подсказывает в комментариях профессиональный технолог), совсем большой чип рискует не влезть в размер поля фотолитографического сканера. Обойти это ограничение можно, но очень сложно технически и, соответственно, очень дорого.
Во-вторых, чем больше размер чипа, тем меньше процент выхода годных, особенно если для производства нужно сшивать между собой несколько окон на фотошаблоне. И это, разумеется, тоже влияет на стоимость.
В-третьих, если ваша система состоит из разнородных компонентов, то объединять их все на одном кристалле может быть слишком сложно, слишком дорого или слишком плохо для качества работы системы. Например, DRAM требует наличия специальных конденсаторов, добавление которых в “обычный” техпроцесс может быть неразумно дорого для фабрики (которая из-за этого будет вынуждена повысить цены для клиентов). Радиочастотные или силовые компоненты на кремнии могут обладать существенно худшими параметрами, чем на А3В5-материалах (арсениде галлия и его аналогах), а соединение на одном кристалле цифровой и аналоговой частей создает проблему шумов.
Сочетание всех вышеозвученных факторов привело к тому, что тренд «разместим все-все-все на одном кристалле» сменился более взвешенным подходом, а также к бурному развитию технологий упаковки кристаллов в корпус.
Производительность и выход годных
Первый пример, который приходит в голову — это, конечно же, микропроцессоры AMD (см. КДПВ). Системы в корпусе для многоядерных продуктов считаются одной из важных причин недавнего подъема компании, проходящего на фоне проблем Intel с запуском нового техпроцесса из-за низкого выхода годных на огромных чипах.
На этом рисунке вы можете увидеть конструкцию платы внутри корпуса процессоров EPYC и Threadripper (он же на КДПВ). На двухслойной плате расположены четыре восьмиядерных кристалла. В случае с Threadripper — c половиной отключенных ядер. Почему так нерационально используются кристаллы?
Во-первых, выпускать один тип кристалла может быть дешевле, чем несколько разных.
Во-вторых, то же самое относится и ко всей остальной обвязке — отключить ненужное может быть дешевле и технологичнее, чем разрабатывать и производить несколько разных моделей.
В-третьих, процент выхода годных для 200-миллиметрового чипа, скорее всего, тоже не идеален, а такая конструкция конечного продукта позволяет использовать кристаллы, в которых работают не все ядра. Intel поступает точно так же, но их проблемы с выходом годных гораздо сильнее из-за кристаллов большего размера.
А вот еще более интересный пример, и тоже от AMD. AMD Fiji — это GPU со встроенной высокоскоростной памятью, расположенной прямо в корпусе. Почему это важно? Потому что гораздо более короткие линии от процессора к памяти позволяют добиться больших скоростей, а значит и большей производительности. В отличие от предыдущего примера, кристаллы внутри корпуса разные. Более того, их не пять, как может показаться на первый взгляд, а гораздо больше — двадцать два. Вот разрез структуры:
Верхний слой — это собственно чип GPU и “этажерка” из нескольких (в данном случае четырех) чипов памяти, соединенных при помощи TSV (through-silicon-via) — проводящих столбиков, идущих сквозь кристалл на всю толщину.
TSV выглядят примерно так, схематично и в реальном масштабе.
Технология TSV, изначально появившаяся как раз для массивов памяти (ведь памяти много не бывает, правда?), сейчас находит все большее распространение, в том числе благодаря следующему кристаллу, находящемуся под GPU и памятью.
Silicon Interposer — это заменитель многослойной печатной платы, сделанный из кремниевого кристалла и содержащий несколько слоев металлизации и TSV для связи чипов наверху и корпуса. Использование кремния позволяет получить существенно меньшие размеры элементов (единицы микрон), чем печатная плата, но при этом проектные нормы могут быть достаточно грубыми для того, чтобы этот соединительный чип имел высокий выход годных и доступную цену. Меньшие размеры элементов означают меньшее влияние паразитных параметров соединений, а уже упоминавшиеся TSV гораздо компактнее переходных отверстий на печатной плате и позволяют без проблем на протащить через интерпозер сотни или даже тысячи контактов к корпусу. Наряду с МЭМС, такие чипы для интерконнекта — важный новый рынок для устаревающих фабрик с пластинами 100-150 миллиметров диаметров.
Еще один пионер 3D-интеграции — фирма Xilinx. Технологически ее ПЛИС близки к продуктам AMD (особенно те, которые со встроенной памятью), и мотивы также схожи: ПЛИС — это рыночная ниша, где ранний переход на новый техпроцесс может дать серьезное преимущество над конкурентами. По разными оценкам, на раннем этапе жизни технологии уменьшение размера кристалла на три-четыре раза способно поднять выход годных в два-три раза, с пары десятков процентов до больше, чем половины. Более того, ПЛИС — это регулярная структура, на которой удобно отслеживать технологические дефекты. Поэтому производители ПЛИС — типичные “первые клиенты” для новых техпроцессов, и Xilinx за счет того, что в их продуктах стоит несколько небольших кристаллов вместо одного полноразмерного, может выводить новые модели на рынок на несколько месяцев быстрее, чем конкуренты.
Вот разрез внутренностей ПЛИС Xilinx. Верхний чип — это собственно часть ПЛИС с очень маленькими (40-45 мкм) контактами к интерпозеру, соединяющему несколько чипов вместе, и внизу — основание корпуса, имеющее десяток слоев собственных металлических межсоединений.
Для сравнения — ПЛИС Altera на одном огромном кристалле. Пятьсот шестьдесят квадратных миллиметров, Карл! Если вдруг этот пост читают технологи микроэлектронного производства, позаботьтесь, чтобы у них не случилось сердечного приступа.
Впрочем, Intel/Altera, разумеется, не сидит на месте, наблюдая за успехами конкурентов. Их свежая разработка в области систем в корпусе — Embedded Multi-Chip Interconnect Bridge (EMIB). Посмотреть на него удобно на примере ПЛИС Intel Stratix 10.
Как видите, EMIB соединяет между собой (один!) чип ПЛИС, память (и тут многоэтажные конструкции) и периферийные кристаллы. Так что же такое этот EMIB? Чуть выше я написал про silicon interposer, что он за счет более грубого техпроцесса имеет гораздо меньшую цену, чем аналогичный по размеру чип, сделанный по тонкой технологии. И тем не менее, интерпозер — огромный. Можно ли сделать его поменьше?
Ответ Intel — да, можно. Идея EMIB в том, чтобы вместо одного большого интерпозера использовать несколько маленьких, и их, в свою очередь, встроить прямо в подложку корпуса.
Вот небольшая подборка продуктов, созданных с использованием кремниевых интерпозеров. Обратите внимание на их колоссальные по микроэлектронным меркам размеры и на то, что, как мы и обсуждали выше, у Xilinx боевые чипы разбиты на несколько небольших кусков.
Больше, чем просто производительность
На рисунке ниже — внутренности корпуса АЦП компании Analog Devices и принципиальная схема. Выглядит как совершенно обычная печатная плата для АЦП, только поменьше, правда? Все так, это она и есть, только за счет использования бескорпусных компонентов уменьшились связанные с паразитными элементами погрешности, а то, что плата разработана в Analog Devices, позволяет им сэкономить кучу времени клиентов и заодно быть уверенным, что пользователь не накосячит, выбрав не те компоненты или плохо разведя плату.
Впрочем, есть на рисунке выше и небольшая хитрость: видите уложенные в два этажа кристаллы? Верхний кристалл — это чип с активными компонентами собственно АЦП и (видимо) сдвоенного операционного усилителя, а нижний кристалл — это пассивные компоненты (конденсаторы и резисторы). Исполнение на отдельном кристалле позволяет сделать их намного больше размером (а значит уменьшить погрешности) без увеличения (а значит удорожания) основного кристалла.
Все то же самое можно сделать и на одном чипе (что, собственно, не редкость, особенно для АЦП, встроенных в микроконтроллеры), но такой чип будет гораздо больше (а значит, как мы выяснили, есть риск уменьшения процента выхода годных), а технология для него должна будет поддерживать все нужные дополнительные опции. Кроме того, объединение разных блоков на одном кристалле приведет к необходимости позаботиться о том, чтобы они не влияли друг на друга (например, как-то избавиться от шумов по подложке кристалла).
Дополнительные функции корпуса
Как мы уже выяснили, упаковка разнородных элементов (в том числе пассивных SMD-компонентов) в одном корпусе позволяет существенно уменьшить габариты конечного продукта и даже повысить скорость его работы. А что, если использовать сам корпус как функциональный элемент устройства?
В 2013 году в процессорах Intel (микроархитектуры Haswell) был реализован интегральный регулятор напряжения (FIVR — fully integrated voltage regulator), в котором активная часть регулятора была реализована на кристалле процессора, а пассивная (конденсаторы и индуктивности) — интегрирована в корпус.
Интегральная индуктивность — головная боль всех разработчиков микросхем, потому что катушки на кристалле получаются не только с не самыми лучшими параметрами, но еще и огромные (а значит, очень дорогие, особенно на тонких технологиях). И это речь идет о сигнальных катушках без сердечника, ни о какой передаче мощности речи вообще нет. Intel успешно обошли эту проблему, интегрировав в корпус микропроцессора десятки паралельно стоящих небольших катушек, работающих на частоте 160 МГц. Так они смогли существенно упростить требования к питанию микропроцессора.
Впрочем, с этой разработкой что-то пошло не так, и в следующих за Haswell поколениях процессоров Intel FIVR уже не было. С тех пор ходили слухи, что к FIVR еще вернутся, но пока что они так и остались слухами.
Впрочем, и без Intel направление интеграции пассивных компонентов в корпус активно развивается, например, в корпусах типа LTCC (низкотемпературная керамика). Там, разумеется, есть свои ограничения и подводные камни (связанные, например, с точностью номиналов), но эта технология востребована и активно развивается. Многослойный LTCC-корпус выглядит примерно вот так:
На рисунке видны все типы пассивных элементов, выполненные в многослойной керамике, и даже металлический теплоотвод (это корпус для мощной СВЧ-схемы). По сути, это смесь корпуса с керамической печатной платой. Такие штуки очень популярны для радиочастотных модулей, а еще они относительно дешевы в мелкосерийном производстве.
Что еще?
Потенциальных применений у систем в корпусе очень много, и перечислить их все практически невозможно; более того, постоянно появляется что-то новое, в том числе благодаря тому, что эти технологии существенно доступнее, чем 10-7-5-3-нанометровые транзисторы.
Хороший пример новых применений и свойств, которые открывает интеграция разнородных чипов в одном корпусе — это разнообразные оптические системы, где SiP позволяют собрать вместе приемник или излучатель (обычно изготавливаемые не на кремнии), и схему их питания и управления. На иллюстрации ниже — прототип оптического линка на 400 Гбит/c (а обещают до терабита), собранный в бельгийском исследовательском институте IMEC.
Кроме этого, в качестве перспективных применений для систем в корпусе рассматриваются такие вещи, как интерпозеры со встроенными капиллярами для жидкостного охлаждения (не только игровых процессоров, но и силовых ключей, и лазеров), интегрированные в корпус МЭМС-блоки и много чего еще интересного и не укладывающегося в узкие рамки закона Мура. Кроме того, важным рынком для систем в корпусе считается вездесущий интернет вещей, где важны малые размеры, отсутствие потерь (в первую очередь энергии, а не времени) на паразитных элементах и возможность интегрировать в корпус микросхемы пассивные компоненты, например части радиотракта.
Крышка защищает процессор от сколов кристалла
В утверждении, что крышка защищает кристалл процессора от сколов есть частичка правды. Не все домашние сборщики компьютеров проявляют аккуратность в установке комплектующих. Зачастую, по незнанию и определенного опыта работы, могут сильно прижать кулер под углом, либо уронить его на поверхность процессора - это в них не вызывает ни грамма ужаса последствий.
Справедливости ради, стоит отметить, что чтобы отколоть часть кристалла понадобится доля "неудачи" и сила воздействия.
Читайте также: