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中国科学院用22nm造256核心芯片!目标1600核心
中国科学院计算技术研究所用22nm造出了多达256核心的大型芯片,而未来目标是最多做到1600核心,为此将用上整个晶圆,也就是“晶圆级芯片”。这一芯片被命名为“浙江”,采用了近年来流行的chiplet芯粒布局,分成16个芯粒,而每个芯粒内有16个RISC-V架构核心,总计256核心,都支持可编程、可重新配置。
消息来自于EDN电子技术设计报道,中国科学院计算技术研究所的研究人员在《基础研究》杂志上发表了一篇论文,谈到了光刻技术和芯片的局限性,提出了一种他们称之为“大芯片”的架构,还介绍了一个基于16个chiplet的256核处理器系统,命名为“浙江大芯片”,并表示未来这种设计可以扩展到100个芯粒,从而达成1600核心。
据介绍,这款 “浙江大芯片”采用22nm制造工艺,推测来自中芯国际,因为延迟非常低,整体性能不俗的同时,功耗并不高。该芯片由16个小芯片组成, 每个小芯片中都有16个CPU 处理器,通过片上网络(NOC) 连接,每个tile完全对称互连,以实现多个chiplet 之间的通信。CPU处理器是基于RISC-V指令集设计的。此外,该处理器采用统一内存系统,这意味著任何tile上的任何核心都可以直接访问整个处理器的内存。
以下是如何使用中介层将16个小芯片捆绑在一起形成具有共享内存的256核计算复合体,从而实现芯片间 (D2D) 互连:
CAS研究人员表示,为了连接多个小芯片,采用了芯片间 (D2D) 接口。该接口采用基于时分复用机制的通道共享技术进行设计。这种方法减少了芯片间信号的数量,从而最大限度地减少了 I/O 凸块和内插器布线资源的面积开销,从而可以显著降低基板设计的复杂性。
虽然一个大芯片计算引擎作为多芯片或晶圆级复合体可能很有趣,但重要的是如何将这些设备互连以提供百亿亿级计算系统。
论文指出,多芯片设计可用于构建百亿亿次超级计算机的处理器,AMD 和英特尔目前正在做这件事。
值得一提的是,早在2019年,半导体企业Cerebras Systems就发布了世界最大芯片“WSE”(Wafer Scale Engine),一颗如同晶圆大小的AI处理器。采用台积电16nm工艺制造,拥有46225平方毫米面积、1.2万亿个晶体管、40万个AI核心、18GB SRAM缓存、9PB/s内存带宽、100Pb/s互连带宽,功耗也高达15千瓦。
来源:香港新闻网
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