Un teardown mostra che Huawei Kirin 9050 Pro utilizza per il SoC un design impilato simile alla 3D V-Cache, con risultati impressionanti.

Geekerwan ha pubblicato un’analisi approfondita del Huawei Kirin 9050 Pro, il SoC del Mate 90 Pro Max. Il canale ha fatto sezionare il chip in laboratorio e ne ha ricostruito gli interni in 3D per mostrare come funziona il primo chip LogicFolding di Huawei.

Un SoC convenzionale ha un substrato, strati metallici e un unico strato logico in cima. Il Kirin 9050 Pro, invece, ha due die impilati e uniti tramite hybrid bonding rame-rame, che collega i rispettivi strati metallici. Il die di calcolo è realizzato con il processo SMIC N+3 (all’incirca un nodo più avanzato rispetto ai processi di classe 6 nm di altre fonderie). Il die secondario, che ospita la cache, le interfacce I/O e i PLL, è realizzato con il processo SMIC N+2 (all’incirca equivalente al TSMC N6). Né Huawei né SMIC hanno confermato direttamente i nodi.

L’alimentazione e i segnali raggiungono entrambi i die attraverso vie passanti in silicio (TSV). Geekerwan ne conta circa 80.000, che collegano il chip al substrato. Attraversano il die inferiore per raggiungere quello superiore e le relative zone di rispetto occupano circa l’8% dell’area utilizzabile del die inferiore.

Il concetto è simile alla 3D V-Cache di AMD, con la cache su un die separato e collegato tramite bonding. In questo caso, le connessioni ibride sono molto più dense, il che dovrebbe accorciare il percorso tra le unità di esecuzione e la cache e ridurre la latenza.

La tecnologia LogicFolding di Huawei non si limita a collocare interi blocchi su un die o sull’altro. Ogni blocco principale si estende su entrambi i die, come si può vedere nello scatto del die di Kurnal. Nel core prime, la maggior parte delle unità di esecuzione si trova sul die superiore, mentre le cache L1 e L2 si trovano sul die inferiore, direttamente sotto le unità load/store. Lo stesso vale per la GPU, l’ISP, l’NPU e il modem. Le interconnessioni più corte dovrebbero ridurre la latenza e consentire di usare una tensione più bassa alla stessa frequenza di clock. La cache, le interfacce I/O e i PLL sono collocati sul die inferiore perché generano meno calore e sono meno sensibili al processo produttivo. I blocchi di calcolo sono sul die superiore, dove la dissipazione del calore è migliore.

L'NPU è il miglioramento più significativo. La sua area combinata su entrambi i die è maggiore del 150% rispetto a quella del 9030 Pro. Geekerwan ha misurato una potenza di calcolo INT8 di 68 TOPS e un miglioramento di tre volte nella fase di prefill con un modello da 3B parametri.

I telefoni con questo chip supportano un modello mixture-of-experts da 30B-A2B (30B parametri, 2B attivi alla volta) eseguibile sul dispositivo. Gestisce l'organizzazione offline delle foto e i suggerimenti di modifica e alimenta l'assistente AI di Huawei, abbinato a un modello multimodale da 6B per le modifiche. Per fare un confronto, Apple usa un modello da 20B-A4B eseguibile sul dispositivo. Tutti i telefoni con Kirin 9050 Pro hanno 16 GB di RAM, quindi Huawei può mantenere in memoria veloce un modello più grande. L'NPU è ancora indietro rispetto alla concorrenza più recente, quindi Huawei attiva solo una quota inferiore dei parametri rispetto alla soluzione di Apple.

Nei test di gioco, Geekerwan afferma che le prestazioni di Huawei Mate 90 Pro Max in Genshin Impact superano quelle di alcuni telefoni Snapdragon 8 Elite Gen 5 e sono solo di poco inferiori a quelle dei telefoni con Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 e Apple A19 Pro. In Wuthering Waves, il chip si colloca davanti ai telefoni Dimensity 9500. In Neverness to Everness, è quasi alla pari con i telefoni Android Dimensity 9500 e Snapdragon 8 Elite, sebbene i dispositivi Android funzionino a una risoluzione leggermente superiore.

I risultati dipendono comunque in larga misura dai giochi portati su HarmonyOS. I titoli eseguiti tramite un livello di traduzione, come Arknights: Endfield, sono meno efficienti e hanno frame rate inferiori.