同城58网 科技 国产SDSoW芯片技术:16块28nm工艺的晶圆,算力超过美国超算

国产SDSoW芯片技术:16块28nm工艺的晶圆,算力超过美国超算

目前硅基芯片最先进的工艺是3nm,而业界预测,硅基芯片的极限或是1nm,离3nm已经不远了。

而随着工艺逼近物理极限,技术演进越来越难,摩尔定律也不再起作用了,在这样的情况之下,仅靠制程工艺的进步,已经带不动芯片性价比的提升了。

所以当前芯片领域,急需探出一条新路,以跟上旺盛暴涨的算力需求,给摩尔定律续命。

现在主流的方向有几个,一是通过先进的封装技术,比如小芯片技术等,再度提升芯片的性能,目前很多巨头在发力这一块。

二是寻找其它的材料,比如石墨烯芯片,碳基芯片等,用来替代硅基芯片,以便于继续提升算力。

而近日,中国的邬江兴院士带领团队提出了软件定义晶上系统(SDSoW,Software Defined System on Wafer)方案。

何为SDSoW?其实说起来并不复杂,我们拿小芯片技术来对比,大家可能就明白了。

小芯片封装技术是用一块一块的小芯粒封装起来,实现更高的性能,后续如果要再提升性能,则再将N多的小芯片又连接在一起,提升性能。

而SDSoW,则是将这些一个又一个的小芯片,直接放到一块大晶圆上不进行切割,然后再将这一块一块的晶圆直接进行“拼接组装”,让这些芯片本身都是一个整体来运行。

再举个例子,像一台超级计算机,可能需要1万块CPU,这些CPU通过系统、软件等连接在一起,形成一个整体。

而通过SDSoW技术,一块晶圆上直接有1000块CPU,再将10块晶圆连接在一起,就实现了1万块CPU的集成,这样连接,可以更好的发挥性能,不至于让各种连接产生损耗。

据测试,如果基于SDSoW技术路线,在28nm工艺条件下,仅用16块晶圆,就能构建与美国超算Summit(美国第二大超算,目前算力排中名全球第四,超过太湖之光)同等的算力。

而采用这种技术,这样的16块晶圆组装,功耗仅为其1/80、占地面积为其1/16,造价仅为1/5。

而如果采用84块晶圆即可构建E级机器,用SDSoW的方式造出来的E级计算机,功耗仅有原来的用CPU堆出来的1/15、占地面积为其1/18、造价仅为其1/3。

这种方式,不需要太先进的工艺,但却能发挥出巨大的性能,在当前对中国芯有着特别的意义,因为我们先进工艺受限了。

所以一经提出,便受到了业界的欢迎,不过大家也清楚,这种技术,更多的还是用于大规模的芯片集群场景,比如超算、云计算、AI等等。

单一的CPU、手机Soc等,暂时还无法应用这一技术,不过未来随着整个产业链的发展,这样的技术,或许能用到更多的场景,从而助力中国芯腾飞。

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