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目前的晶体管数目最多的芯片是哪一个?

时间:2021-11-30 16:59:35来源:维科电子工程网

导语:​今年10月份,阿里发布了服务器级芯片--倚天710。其采用的是5nm工艺,晶体管数目达到600亿,这也是迄今为止晶体管数目最多的芯片!

倚天710芯片

  架构方面,倚天710则采用了ARM,ARM在18年发布的针对数据中心场景的处理器IP核Neoverse,亚马逊和英伟达则先后推出了基于ARM架构的服务器,证明了ARM在服务器领域的可行性。ARM指令集效率相比X86效率更高,指令执行速度更快,译码电路简单,同时成本和功耗也相对较低。事实上,平头哥在基于ARM架构的 基础上,还采用了多核互联技术、芯片间互联技术,并对片上互联作出特殊优化,采用新的流控算法,降低系统反压,有效提升了系统效率和扩展性,使单核高性能有效地转化为整个系统的高性能。除此之外,倚天710单芯片支持128核,相比于鲲鹏920和亚马逊AWS Graviton 的64核,优势非常明显。DDR5内存和PCIe5.0也是业界领先,要知道AMD和英特尔都宣布将在下一代处理器应用PCIe5.0,对倚天710来说,将大大提高传输速率,从而提升性能。

  再结合阿里在系统优化,软硬件协同设计方面的积累,可以充分释放倚天710的性能,以更低的成本,更高的算力,服务于云计算市场。

  苹果M1 Max -- 570亿晶体管

  几乎和倚天710发布同一时间,苹果发布了M1 Max芯片,也是5nm工艺,晶体管数量达到570亿个,CPU核心还是八大二小共10个,神经引擎核心还是16个。

  GPU图形核心再次翻番到32个之多,性能也全部翻倍或者接近翻倍:执行单元4096个,并发线程最多98304个,浮点算力10.4TFlops,纹理填充率每秒3270亿,像素像素填充率每秒1640亿。使其成为苹果迄今为止设计的性能最强的芯片。

苹果M1芯片

  英伟达A100 -- Tensor Core GPU

  工艺为台积电的7nm N7,基于NVIDIA安培结构的GA100 GPU为A100提供动力,包括542亿个晶体管,芯片尺寸为826平方毫米。

英伟达A100芯片

  AMD--EPYC

  AMD的EPYC系列霄龙服务器处理器早就突破百亿级别的晶体管了。

  寒武纪思元370

  思元370账目数据十分优秀,采用7nm制程工艺,集成了390亿个晶体管,最大算力高达256TOPS(INT8),是寒武纪第二代产品思元270算力的2倍。

  思元370也创造了“三个第一”和“一个首个”。

  1、国内第一颗支持LPDDR5内存的云端AI芯片

  2、寒武纪第一颗采用chiplet技术的AI芯片

  3、寒武纪第一颗支持国内外主流加密标准的云端芯片

  4、全新推理加速引擎MagicMind是业界首个基于MLIR图编译技术达到商业化部署能力的推理引擎

  万亿级巨无霸

  其实单纯的讨论晶体管数量意义不大,还要看具体的应用场景。比如三星曾经制造了一个很大的闪存芯片-- eUFS,拥有2万亿个晶体管。Cerebras也曾于2019 年发布第一代 WSE 芯片,这款芯片具有 40 万个内核和 1.2 万亿个晶体管,使用台积电 16nm 工艺制程。

  今年,Cerebras宣布推出Wafer Scale Engine 2,拥有2.6万亿个晶体管以及85000个AI优化的内核。同时它也是面积最大的芯片,面积为46255平方毫米,简单粗暴的将一整个300mm硅片直接做成了一颗芯片!

  第二代Wafer Scale Engine是专门为超级计算机任务而打造的。相当于一个轻薄笔记本的大小的面积,是无法用在便携电子产品或者笔记本中。

芯片参数

晶体管数量

  从性能的角度来看,晶体管数量越多,算力越强,但具体到芯片层面,还是会受其他方面的影响,比如架构,Multi die之间的通信时延等。

  当然,这里只是单纯的在比较晶体管的数目,而没有比较芯片的体积。这里说体积而不是面积是因为随着3D堆叠技术的逐渐应用,可以预见的是未来晶体管的数目会越来越多。当3nm工艺量产,相信我们的移动处理器和桌面处理器SoC突破千亿级没有问题。

标签: 芯片

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