中国科学家发表“大芯片”论文：国产256核RISC-V处理器

集微网消息，随着摩尔定律的逐步放缓，芯片制造商正在寻找其他方法来提高处理器的性能，包括架构创新、更大的芯片尺寸、多芯片设计，甚至晶圆级芯片，比如Cerebras的WSE系列AI芯片。

近日，中国科学院计算技术研究所的研究人员在《基础研究》杂志上发表了一篇论文，讨论了光刻和小芯片（Chiplet）的局限性，并提出了一种称之为“大芯片”的架构。论文介绍了一种先进的256核多芯片计算复合体，名为“Zhejiang”。

中国科学院计算技术研究所还计划将这款基于RISC-V架构的256核多芯片扩展到1600核，以创造整个晶圆大小的芯片，作为一个计算设备。

据悉，“Zhejiang”由16个小芯片组成，每个小芯片有16个RISC-V内核。研究人员表示，该设计能够在单个分立器件中扩展至100个小芯片，我们过去称之为插槽，但对我们来说听起来更像是系统板。目前尚不清楚这100个小芯片将如何配置，也不清楚这些小芯片将实现什么样的内存架构（阵列中将有1600个内核）。

以下是Zhejiang RISC-V小芯片的框图：

以下是如何使用中介层将16个小芯片连接在一起形成具有共享内存的256核计算复合体，从而实现芯片间（D2D）互连：

据中科院研究人员介绍，“Zhejiang”将使用22nm工艺制造。

中科院研究人员表示，大芯片计算引擎将由超过1万亿个晶体管组成，占据数千平方毫米的总面积，采用小芯片封装或计算和存储块的晶圆级集成。对于百亿亿级HPC和AI工作负载，报道认为中科院很可能正在考虑HBM堆叠DRAM或其他一些替代双泵浦主内存，例如英特尔和SK海力士开发的MCR内存。RISC-V内核可能会有大量本地SRAM进行计算，这可能会消除对HBM内存的需求，并允许使用MCR双泵浦技术加速DDR5内存。

（校对/孙乐）

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