國產SDSoW晶片技術:16塊28nm工藝的晶圓,算力超過美國超算

互聯網亂侃秀 發佈 2022-11-28T03:35:43.085694+00:00

目前矽基晶片最先進的工藝是3nm,而業界預測,矽基晶片的極限或是1nm,離3nm已經不遠了。而隨著工藝逼近物理極限,技術演進越來越難,摩爾定律也不再起作用了,在這樣的情況之下,僅靠製程工藝的進步,已經帶不動晶片性價比的提升了。

目前矽基晶片最先進的工藝是3nm,而業界預測,矽基晶片的極限或是1nm,離3nm已經不遠了。

而隨著工藝逼近物理極限,技術演進越來越難,摩爾定律也不再起作用了,在這樣的情況之下,僅靠製程工藝的進步,已經帶不動晶片性價比的提升了。

所以當前晶片領域,急需探出一條新路,以跟上旺盛暴漲的算力需求,給摩爾定律續命。

現在主流的方向有幾個,一是通過先進的封裝技術,比如小晶片技術等,再度提升晶片的性能,目前很多巨頭在發力這一塊。

二是尋找其它的材料,比如石墨烯晶片,碳基晶片等,用來替代矽基晶片,以便於繼續提升算力。

而近日,中國的鄔江興院士帶領團隊提出了軟體定義晶上系統(SDSoW,Software Defined System on Wafer)方案。

何為SDSoW?其實說起來並不複雜,我們拿小晶片技術來對比,大家可能就明白了。

小晶片封裝技術是用一塊一塊的小芯粒封裝起來,實現更高的性能,後續如果要再提升性能,則再將N多的小晶片又連接在一起,提升性能。

而SDSoW,則是將這些一個又一個的小晶片,直接放到一塊大晶圓上不進行切割,然後再將這一塊一塊的晶圓直接進行「拼接組裝」,讓這些晶片本身都是一個整體來運行。

再舉個例子,像一台超級計算機,可能需要1萬塊CPU,這些CPU通過系統、軟體等連接在一起,形成一個整體。

而通過SDSoW技術,一塊晶圓上直接有1000塊CPU,再將10塊晶圓連接在一起,就實現了1萬塊CPU的集成,這樣連接,可以更好的發揮性能,不至於讓各種連接產生損耗。

據測試,如果基於SDSoW技術路線,在28nm工藝條件下,僅用16塊晶圓,就能構建與美國超算Summit(美國第二大超算,目前算力排中名全球第四,超過太湖之光)同等的算力。

而採用這種技術,這樣的16塊晶圓組裝,功耗僅為其1/80、占地面積為其1/16,造價僅為1/5。

而如果採用84塊晶圓即可構建E級機器,用SDSoW的方式造出來的E級計算機,功耗僅有原來的用CPU堆出來的1/15、占地面積為其1/18、造價僅為其1/3。

這種方式,不需要太先進的工藝,但卻能發揮出巨大的性能,在當前對中國芯有著特別的意義,因為我們先進工藝受限了。

所以一經提出,便受到了業界的歡迎,不過大家也清楚,這種技術,更多的還是用於大規模的晶片集群場景,比如超算、雲計算、AI等等。

單一的CPU、手機Soc等,暫時還無法應用這一技術,不過未來隨著整個產業鏈的發展,這樣的技術,或許能用到更多的場景,從而助力中國芯騰飛。

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我本來也不信,但最近發現溫朋友嚕來嚕散

2021-11-08T08:28:10.104353+00:00

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