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中國科學院用22nm造256核心芯片!目標1600核心

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2024-01-08 09:33 | 稿件來源:香港新聞網

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香港新聞網1月8日電 中國科學院計算技術研究所用22nm造出了多達256核心的大型芯片,而未來目標是最多做到1600核心,為此將用上整個晶圓,也就是“晶圓級芯片”。這一芯片被命名為“浙江”,采用了近年來流行的chiplet芯粒布局,分成16個芯粒,而每個芯粒內有16個RISC-V架構核心,總計256核心,都支持可編程、可重新配置。

消息來自於EDN電子技術設計報道,中國科學院計算技術研究所的研究人員在《基礎研究》雜誌上發表了一篇論文,談到了光刻技術和芯片的局限性,提出了一種他們稱之為“大芯片”的架構,還介紹了一個基於16個chiplet的256核處理器系統,命名為“浙江大芯片”,并表示未來這種設計可以擴展到100個芯粒,從而達成1600核心。

據介紹,這款 “浙江大芯片”采用22nm製造工藝,推測來自中芯國際,因為延遲非常低,整體性能不俗的同時,功耗并不高。該芯片由16個小芯片組成, 每個小芯片中都有16 個CPU 處理器,通過片上網絡(NOC) 連接,每個tile 完全對稱互連,以實現多個chiplet 之間的通信。CPU處理器是基於RISC-V指令集設計的。此外,該處理器采用統一內存系統,這意味著任何tile上的任何核心都可以直接訪問整個處理器的內存。


以下是如何使用中介層將 16 個小芯片捆綁在一起形成具有共享內存的 256 核計算複合體,從而實現芯片間 (D2D) 互連:


CAS 研究人員表示,為了連接多個小芯片,采用了芯片間 (D2D) 接口。該接口采用基於時分複用機制的通道共享技術進行設計。這種方法減少了芯片間信號的數量,從而最大限度地減少了 I/O 凸塊和內插器布線資源的面積開銷,從而可以顯著降低基板設計的複雜性。

雖然一個大芯片計算引擎作為多芯片或晶圓級複合體可能很有趣,但重要的是如何將這些設備互連以提供百億億級計算系統。

論文指出,多芯片設計可用於構建百億億次超級計算機的處理器,AMD 和英特爾目前正在做這件事。

值得一提的是,早在2019年,半導體企業Cerebras Systems就發佈了世界最大芯片“WSE”(Wafer Scale Engine),一顆如同晶圓大小的AI處理器。采用台積電16nm工藝製造,擁有46225平方毫米麵積、1.2萬億個晶體管、40萬個AI核心、18GB SRAM緩存、9PB/s內存帶寬、100Pb/s互連帶寬,功耗也高達15千瓦。  (完)

【編輯:錢林霞】

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