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就發布了世界最大芯片“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。

來源：香港新聞網