Huawei logra chips de 3 nanómetros sin tecnología EUV y supera el problema de disipación térmica

Foto de archivo de Huawei [Foto=Reuters·Yonhapnews]

La empresa china Huawei, sometida a sanciones de semiconductores estadounidenses, ha logrado implementar un rendimiento que supera al chip de 3 nanómetros de Apple sin utilizar litografía por ultravioleta extrema (EUV), la tecnología de exposición más avanzada disponible. Aunque el proceso de fabricación en sí no se ha reducido a 3 nanómetros, Huawei ha modificado el diseño de circuitos y la metodología de integración para alcanzar un rendimiento de "clase 3 nanómetros".

Según reportó el South China Morning Post de Hong Kong el 22 de septiembre, citando análisis del banco de inversiones estadounidense Bernstein, el procesador de aplicaciones más reciente de Huawei, el Kirin 9050 Pro, demostró un rendimiento superior al A17 Pro de Apple. Bernstein estimó que la tecnología de fabricación del Kirin 9050 Pro corresponde a un nivel de 7 nanómetros. Por su parte, el A17 Pro es el primer procesador para smartphones de 3 nanómetros producido en masa a nivel mundial, lanzado en 2023.

En particular, en la prueba de múltiples núcleos de Geekbench 6, el Kirin 9050 Pro superó al A17 Pro. Como resultado, Bernstein evaluó que la brecha tecnológica en chips móviles entre Huawei y Apple se ha reducido de aproximadamente 4 años en generaciones anteriores a 3 años en la actualidad. Sin embargo, comparado con el más reciente A20 Pro de Apple a nivel 2 nanómetros, el rendimiento del Kirin 9050 Pro se rezaga aproximadamente un 30%, y el rendimiento de un único núcleo es cercano al de chips de 4 nanómetros más antiguos de TSMC.

El secreto radica en la tecnología "Logic Folding" (Apilamiento Lógico), comercializada por primera vez por Huawei en esta ocasión. Los semiconductores convencionales han aumentado su rendimiento colocando transistores más densamente en superficies planas microscópicas. Sin embargo, Huawei divide los circuitos en múltiples capas, las apila verticalmente y las conecta a través de una red de interconexiones microscópicas. Este enfoque reduce la distancia que recorre la señal, disminuyendo así la latencia del procesamiento de datos y el consumo de energía.

Según Huawei, con Logic Folding aplicado al Kirin 9050 Pro, la densidad de integración de transistores aumentó un 55%, pasando de aproximadamente 155 millones de transistores por milímetro cuadrado a 238 millones. Para un rendimiento equivalente, el consumo de energía se redujo un 66% en la unidad de procesamiento neuronal (NPU), un 58% en la unidad de procesamiento gráfico (GPU) y un 41% en el núcleo de alto rendimiento de la CPU. La explicación es que, en lugar de simplemente apilar circuitos para aumentar la disipación térmica, la empresa redujo la distancia de desplazamiento de señales, mejorando simultáneamente el rendimiento y la eficiencia energética.

Por supuesto, es difícil considerar que Logic Folding haya reemplazado completamente los procesos de fabricación avanzados. Dado que requiere la unión precisa de dos capas de silicio, surgen nuevos desafíos en rendimiento de fabricación y complejidad del proceso. De hecho, expertos externos señalan que la ampliación a semiconductores de inteligencia artificial a gran escala podría hacer que los problemas de disipación térmica y rendimiento de producción sean aún más complejos.

No obstante, el mensaje que transmite este Kirin 9050 Pro es claro. Huawei, cuyo acceso a tecnología EUV ha sido bloqueado por las sanciones estadounidenses, se está alejando de la competencia por "transistores más pequeños" y aumentando el rendimiento a través de "distancias de señal más cortas" y "nuevas estructuras de integración". La estrategia de avance de los semiconductores chinos está evolucionando desde una simple competencia de procesos de miniaturización hacia un enfoque innovador que combina diseño, empaquetamiento y arquitectura. Los esfuerzos chinos por superar la barrera de EUV continúan generando resultados tangibles.



* Este artículo ha sido traducido por IA.