متجاوزةً العقوبات.. هواوي تطلق سلسلة Mate 90 بأول معالج في العالم بمعمارية ثلاثية الأبعاد

مع إطلاق سلسلة هواتف Mate 90، المؤلفة من أربعة هواتف هي Mate 90 وMate 90 Pro وMate 90 Pro Max وMate 90 RS ULTIMATE DESIGN، أعلنت هواوي عن معالج كيرين Kirin 9050 Pro في هاتف برو ماكس، إلى جانب معالج Kirin 9050. ورغم أن الشركة كانت قد قدمت المعالج سابقاً في الهاتف الثلاثي الطي Mate XT 2، فإن إطلاقه ضمن سلسلة Mate 90 يمثل أول تطبيق تجاري موسع وواسع النطاق لمعمارية الطي المنطقي LogicFolding التي طورتها وأعلنت عنها قبل أشهر.

مفهوم Tau Scaling وبنية LogicFolding

تعتمد LogicFolding على مفهوم أوسع لتطوير الشرائح أطلقت عليه هواوي اسم قانون تاو Tau Scaling. فبعد عقود كان فيها تقدم المعالجات يُقاس بدرجة كبيرة بتقليص أبعاد الترانزستور وزيادة عدد الترانزستورات في المساحة نفسها، يضيف هذا المفهوم هدفاً جديداً. فبدلاً من أن يكون السؤال الرئيسي هو: «ما أصغر ترانزستور يمكن تصنيعه؟»، تضيف هواوي سؤالاً آخر: «ما أقصر زمن يمكن أن تحتاجه البيانات لعبور النظام؟».

يركز قانون Tau على تقليل الزمن اللازم لانتقال الإشارة ومعالجتها من خلال تقصير الوصلات بين الترانزستورات، بخلاف النهج التقليدي القائم أساساً على تصغير الترانزستورات باستخدام معدات تصنيع أكثر تقدماً. وهنا تبدأ معمارية LogicFolding من مرحلة تصميم الدائرة نفسها لإعادة توزيع أجزاء من الدوائر رأسياً. فبدلاً من أن تمتد الوصلات لمسافات طويلة على المستوى الأفقي، تُطوى أجزاء من الدائرة فوق بعضها وتُربط عبر وصلات رأسية باستخدام تقنيات ربط متقدمة من نوع Hybrid Bonding لإنشاء اتصال مباشر عالي الكثافة بين الطبقات.

وبهذا يصبح البعد الثالث جزءاً من تصميم المنطق نفسه، وليس مجرد وسيلة لتجميع شرائح منفصلة داخل حزمة واحدة كما في تقنيات التغليف ثلاثي الأبعاد (3D Packaging) التقليدية. وكلما قصرت هذه المسارات، انخفضت السعة والطاقة اللازمة لدفع الإشارة، وتراجعت الحاجة لبعض دوائر التخزين المؤقت، وهو ما يجعل انتقال البيانات أسرع وأقصر، ويفتح المجال لزيادة الأداء ضمن حدود الطاقة والحرارة نفسها.

قفزة في الكثافة والأداء تتجاوز قيود التصنيع

أثمر تطبيق هذه المنهجية في معالجات Kirin 9050 عن قفزات ملحوظة دون الاعتماد فقط على الانتقال إلى عقدة تصنيع أصغر، وهي خطوة تتطلب معدات متقدمة من ASML تخضع لقيود تصدير إلى الصين. فقد رفعت البنية الجديدة كثافة الترانزستورات إلى نحو 238 مليون ترانزستور لكل مليمتر مربع، مقارنة بنحو 155 مليون ترانزستور في الجيل السابق (بزيادة تقارب 55%)، لتتفوق بذلك على كثافة معالج Apple A18 Pro المصنّع لدى TSMC بعقدة (3 نانومتر) والبالغة نحو 190 مليون ترانزستور لكل مليمتر مربع تقريباً.

وإلى جانب هذه الكثافة، تضم البنية الجديدة أكثر من 5 ملايين نقطة اتصال، مع نطاق ترددي يصل إلى نحو 125 تيرابايت في الثانية بين أجزاء المعالج، وخفض في تأخير المسارات الحرجة بنحو 30%. أما على صعيد الأداء، فيضم Kirin 9050 Pro تسعة أنوية معالجة و16 خيط تنفيذ (Threads) مع تقنية Hyper-Threading. وقد سجل المعالج أداءً إجمالياً أعلى بنسبة 31% مقارنة بـ Kirin 9030، مع رفع أداء المعالجة متعددة الأنوية بنسبة 23%، وأداء الرسوميات بنسبة 40%، وأداء وحدة الذكاء الاصطناعي NPU بنسبة 140%.

مستقبل هندسة المعالجات وما بعد الهواتف الذكية

من هذا المنظور، تصبح تقنية LogicFolding جزءاً من تحول أوسع في هندسة المعالجات يضيف عملية التكديس الرأسي إلى التصغير المستمر. وتتجاوز أهمية هذه التقنية الهاتف الذكي نفسه؛ فإذا استطاعت هواوي توسيعها إلى شرائح الذكاء الاصطناعي ومعالجات الخوادم، فقد تصبح فائدتها أكبر بكثير، لأن حركة البيانات بين وحدات الحساب والذاكرة تمثل أحد أكبر مصادر استهلاك الطاقة والتأخير في أنظمة الحوسبة الحديثة.

وعندها، لن يكون Kirin 9050 Pro مجرد جيل جديد من معالجات الهواتف، بل نقطة انطلاق لمفهوم Tau Scaling نفسه، تماماً كما قاد قانون مور تطور صناعة أشباه الموصلات لعقود. فقد لا يعتمد مستقبل تطوير المعالجات على تصغير الترانزستور وحده، بل أيضاً على إعادة تنظيم الترانزستورات ومسارات الاتصال داخل الفضاء ثلاثي الأبعاد.