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“最大年夜”的芯片都长什么样?_芯片_晶体管

南宫静远 2024-11-11 00:05:16 0

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而事实上,我们也会放开芯片的面积,追求更高的性能和能效比。
那么,不同芯片中,哪些企业做成了最大?

付斌|作者

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电子工程天下(ID:EEworldbbs)|出品

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(图片来自网络侵删)

82.4cm²的图像传感器

还记得那个刷爆朋友圈的“网红球”吗?

对,便是美海内华达州拉斯维加斯斥资23亿美元,花费7年韶光建造的“Vegas Sphere”。
它高112米、最宽157米,一举刷新天下记录,成为天下上最大的球形建筑,也由于其巨大的视觉冲击力,也成了打卡的标志物。
今年的CES,便是从这里拉开序幕。

当然了,这颗球的浸染并不但是为了搞噱头,它实质上是戏院,其内部大厅安装了天下最大16K LED显示屏,面积高达约160000平方英尺(近15000m²)。
这样大的屏幕,想得到最好的显示效果,想必对片源的哀求也很高。

Sphere Entertainment公司内部内容事情室Sphere Studios便开拓了18K电影摄像机Big Sky,ST(意法半导体)与该公司互助,成功开拓并制造了为该摄像机定制的"环球最大影院图像传感器"。

Sphere Studios开拓的Big Sky相机

这款图像传感器有多大?

它的尺寸达到9.92cm × 8.31cm (82.4cm²),相称于半张A4纸那么大,12寸晶圆只能切下四颗该芯片。

像素达到3.16 亿,比商用相机的全画幅图像传感器大近7倍,分辨率高40倍。
配备这款传感器的相机可以以120帧/秒的帧速率录制视频,以 60GB/秒的速率传输图像数据。

餐盘那么大的芯片

过去,范例的打算机芯片只有指甲盖那么大,而Cerebras公司生产的芯片则有12.9英寸iPad那么大。

2019年,手捧巨大芯片的Cerebras公司在Hot Chips上一鸣惊人。
彼时,该公司展示的Wafer Scale Engine(WSE)拥有1.2T的晶体管,超过彼时EDA工具的能力,拥有40万个AI核、18GB的片上Memory和100Pbit/s的Fabric带宽。

这种芯片被称为晶圆级芯片(Wafer Scale),大略阐明便是在一片晶圆上能切多大芯片,就造多大芯片。

2021年4月,Cerebras连续推出WSE-2,它拥有2.6万亿个晶体管和85万个核心,相较第一代晶体管数、内核数、内存等增加一倍以上。
其核心面积是46225mm²,是当时最大GPU核心面积(826mm²)的56倍。
比较于Ampere A100的40MB内存,Cerebras引入了40GB SRAM的板载内存,是前者的1000倍。

去年7月,这家“全年夜活”的公司又放了个大招,带来了天下最大的AI超级打算机Condor Galaxy1(CG-1),它拥有64个CS-2节点、5400万核心、4 ExaFLOPs算力、并支持6000亿参数模型,第一次演习运行韶光只须要10天。

从产品名字中,就能窥伺这家公司对付做出最大超级打算机的执念:CG-1以秃鹰星系命名,比我们的银河系要大上五倍。

目前,Cerebras已获4轮融资,资方包括Eclipse、Benchmark、Alphawave Ventures、阿布扎比增长基金(ADG)等,融资总额7.2亿美元,公司估值超40亿美元。
也便是说,大概这家公司还会为我们创造更多惊喜。

英特尔和AMD拼杀最大FPGA

提起最高真个FPGA,是英特尔和AMD这对“劲敌”的又一个沙场。
这场赛事,早在赛灵思(Xilinx)被AMD收购以前,就已展开。

2019年8月,还没被AMD收购的Xilinx宣告推出环球容量最大的FPGA产品——Virtex UltraScale+ VU19P。

VU19P由台积电16nm工艺打造,拥有350亿个晶体管、900万个别系逻辑单元,每秒高达1.5 Terabit的DDR4存储器带宽,每秒高达f 4.5 Terabit的收发器带宽和过2,000个用户I/O。

光是看看这参数,就感想熏染到能有多贵了。
据EEworld搜索,该芯片至今报价可达40万元以上,部分型号部分平台报价可达57万元。

然而,VU19P“最大FPGA”的称号还没捂热乎,英特尔紧接着就在2019年11月发布环球最大容量FPGA--Stratix 10 GX 10M FPGA。
它拥有1020万个逻辑单元,433亿颗晶体管,成为彼时已量产的最大FPGA。
不止如此,在那时,这颗芯片就用上了现在全天下都在追捧的Chiplet技能。

2023年6月,AMD再一次争夺“最大FPGA”称号,推出Versal Premium VP1902自适应SoC(片上系统)产品,它供应1850万个逻辑单元,再次刷新FPGA的上限,成为现如今最大的FPGA。

VP1902比拟上一代产品(Xilinx VU19P)增加了Versal功能,并采取了小芯片(Chiplet)设计,使FPGA的关键性能增加了一倍以上。

至今无人对标超级芯片

英伟达最近几年,除了发力GPU,也一贯在创造难以对标的“巨型芯片”,GH200和DGX GH200便是有些离谱的产品。

去年8月,英伟达发布NVIDIA GH200 Grace Hopper平台,它是Grace CPU与H100 GPU的结合体,也是把所有强大器件封装在一起的“超级打算机”,包括144个Arm Neoverse内核、8 petaflops的AI性能和282GB HBM3e内存技能的单个做事器。

新平台采取了Grace Hopper超级芯片,可以通过NVIDIA NVLink与其他超级芯片连接,使它们能够协同事情,从而支配当下大型天生式AI模型。
这种高速、同等性技能使GPU可以完备访问 CPU内存,在双配置中可供应总计1.2TB的快速内存。

可以说,GH200是英伟达推出的第一款CPU-GPU通过NVLink互联的超级芯片,而这款产品首秀MLPerf v3.1,就取得惊人的成绩。

更主要的是,英伟达这家企业非常“卷”,它的GPU和CPU都还在不断变强。
也便是说,当英伟达把新产品再揉成另一款新品,便又是一次降维打击。

总结

现如今,晶圆级芯片逐渐成为行业一种新研究方向,加之Chiplet技能的发展,把更多小芯片放在一颗大芯片上成了主流做法。

除了在宏不雅观层面上的大,芯片巨子们也追求微不雅观中的大。

IEDM 2022上,英特尔提到,到2030年做到单芯片集成1万亿个晶体管的目标,而在最近,台积电也放出到2030年实现1万亿晶体管的芯片封装路线图。

当然,无论是做大芯片,还是做小芯片,统统都是环绕着PPA(Power、Performace、Area)而行动,天平的两端或许都会是我们可行之路。

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