За редким исключением, чип-индустрия пошла по пути чиплетов, собирая более мощные процессоры с большим количеством функций из отдельных чипов на едином субстрате. Но есть и противоположный путь – производство процессоров из единой кремниевой пластины. Ярчайший пример этого – процессоры Cerebras. Оказывается, и в Китае умеют делать "королевские процессоры".
В конце декабря 2023 года в китайском научном журнале Basic Research вышла статья Большой чип: проблемы, модели и архитектуры ученых из Института вычислительной техники Китайской академии наук. Статья на английском свободно доступна по ссылке. В работе авторский коллектив не только обсуждает проблемы производства чипов масштаба пластины, но и сообщает о создании прототипа чипа Чжэцзяна по нормам 22 нм с использованием КМОП технологии.
Экспериментальный процессор состоит из 16 функционально независимых процессоров, каждый из которых имеет по 16 вычислительных ядер (всего 256 ядер). Все процессоры соединены посредством общего интерфейса. Это позволило упростить проводку и управление чипом. У каждого процессора свой банк памяти, но доступ к нему может получить любой процессор на пластине.
Команда также показала, что их предложенная технология позволяет производить чипы с сотнями процессоров и 1600 ядрами. Из-за санкций Китай лишен доступа к самым передовым литографическим сканерам для полупроводникового производства, так что "большие чипы" вполне могут стать альтернативой малым чипам с более плотным расположением транзисторов. Вопросы вызывает энергопотребление процессоров масштаба пластины, но Китаю, возможно, просто нет иного выхода, если нужно наращивать производительность суперкомпьютеров.
Процессор американской компании Cerebras демонстрирует чудеса производительности при умеренном потреблении, но производится (его вторая версия) по 7 нм техпроцессу. Китайский 22 нм чип не сможет с ним конкурировать в этом плане, зато сможет решать собственные задачи. К тому же разработчики получат бесценный опыт и отработают технологии и архитектуры, которые пригодятся им в будущем, когда они получат доступ к новейшим литографическим сканерам.
