中國中科院發表「浙江大晶片」架構，一片晶圓只做一個處理器、22nm也能造出1600核心

中國科學院計算技術研究所的研究人員在《Fundamental Research》雜誌上發表了一篇論文討論了曝光機和小晶片的侷限性，稱之為「大晶片」的架構，也介紹了一個基於16個chiplet的256核處理器系統，命名為「浙江大晶片」，並表示未來這種設計可以擴展到100個芯粒，從而達成1600核心。

根據報導，「浙江大晶片」採用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，功耗並不高。

由16個小晶片組成，每個小晶片中都有16 個CPU 處理器，透過晶片網路(NOC) 連接，每個tile 完全對稱互連，以實現多個chiplet 之間的通訊。CPU處理器是基於RISC-V指令集設計的。此外，該處理器採用統一記憶體系統，這意味著任何tile上的任何核心都可以直接存取整個處理器的記憶體。

以下是如何使用中介層將 16 個小晶片捆綁在一起形成具有共享記憶體的 256 核計算複合體，從而實現晶片間 (D2D) 互連：

CAS 研究人員表示，為了連接多個小晶片，採用了晶片間 (D2D) 介面。此介面採用基於時分復用機制的通道共享技術進行設計。這種方法減少了晶片間訊號的數量，從而最大限度地減少了 I/O 凸塊和內插器佈線資源的面積開銷，從而可以顯著降低基板設計的複雜性。

雖然一個大晶片計算引擎作為多晶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。

值得一提的是，早在2019年，半導體企業Cerebras Systems就發表了世界最大晶片「WSE」(Wafer Scale Engine)，一顆如同晶圓大小的AI處理器。採用台積電16nm製程製造，擁有46225平方毫米麵積、1.2兆個電晶體、40萬個AI核心、18GB SRAM快取、9PB/s記憶體頻寬、100Pb/s互連頻寬，功耗也高達15千瓦。