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华雄日报2022-8-9
发布时间： 2022/8/9 10:12:05 | 110 次阅读
如果微芯片是城市，那么让它们变得更好的全行业新战略可以用一个词来概括——蔓延（sprawl）。在某些情况下，我们zui强大的设备中的芯片占用了如此多的空间，以至于它们几乎不再被称为“微型”。
工程师实现这一目标的一种方法是将微芯片堆叠在一起。这就像urban infill，只是不再建造高耸的新公寓楼，而是计算机内部通常扁平的硅片正在变成多层，把内存、电源管理和图形等功能的电路堆叠在一起。
推动芯片设计这一趋势的原因是一个简单的现实：继续使芯片更快、我们的设备更强大的压力是无情的，而芯片行业通过缩小晶体管以维持更高性能来跟上步伐的能力正在遇到技术障碍。
因此，半导体工程师通过将芯片更紧密地结合在一起来提高性能。正在出现的是位于我们电子世界he心的微型硅城。在某些情况下，这些蚀刻的晶体组合变得如此之大，以至于它们达到了芯片中罕见的物理尺寸。
目前，大多数芯片的大小约为一角硬币或四分之一，但有些芯片现在已增长到接近扑克牌的大小，或者在某种情况下，甚至是餐盘大小。
Apple 的 M1 Ultra 芯片在其 Mac Studio 计算机中使用，由 1140 亿个晶体管组成。
这些巨型芯片不仅出现在世界上zui强大的超级计算机中，而且出现在家用设备中。微软的 Xbox 视频游戏机和索尼苹果的 PlayStation 5 使用了一些由 Advanced Micro Devices 设计的打新。使用在苹果 Mac Studio 计算机中 的M1 Ultra 芯片也采用了这种设计方法，用于超级计算机和数据中心的英特尔 Ponte Vecchio 处理器he心同样是个大芯片。
但是，当涉及到管理在密集电路中执行的所有计算所产生的额外热量时，这些巨型芯片会给工程师带来挑战。尽管它们可以更节能，但它们的庞大尺寸意味着它们有时zui终也会消耗大量电力。例如，英特尔的 Ponte Vecchio 芯片在每次计算的基础上都很高效，但功耗为 600 瓦，几乎足以运行吹风机。如果您想知道为什么您的移动设备中还没有大型芯片，这就是您的答案。
从某些方面来看，巨型芯片只是延续摩尔定律趋势的一种方式——英特尔创始人戈登?摩尔（Gordon Moore）观察到，每两年左右，消费者可以预期每美元的晶体管数量会增加两倍，因此计算能力也会增加一倍。这条经验法则之前已经宣布结束，但芯片只会越来越好。超级芯片只是业界zui新的创新，可兑现更高性能的承诺。
荷兰公司 ASML 基本上垄断了制造世界上zui先进的芯片所必需的工具，以及zui小的晶体管。然而，即使它说要保持摩尔定律的发展，仅仅使芯片上的功能更小是不够的。在2021 年 9 月向投资者的介绍中，它谈到了“系统扩展”（system scaling）的想法。ASML 的一位发言人证实，该公司认为系统扩展是对 ASML 为缩小微芯片特性所做的工作的补充。
用城市的比喻来说，如果一个城市不能缩小其住房单元的规模或提高其交通效率，它就别无选择，只能向上向外扩张——就像新加坡岛的土地面积在过去50 年中几乎增长了四分之一。
工程师实现这一目标的一种方法是将微芯片堆叠在一起。这就像urban infill，只是不再建造高耸的新公寓楼，而是计算机内部通常扁平的硅片正在变成多层，把内存、电源管理和图形等功能的电路堆叠在一起。
推动芯片设计这一趋势的原因是一个简单的现实：继续使芯片更快、我们的设备更强大的压力是无情的，而芯片行业通过缩小晶体管以维持更高性能来跟上步伐的能力正在遇到技术障碍。
因此，半导体工程师通过将芯片更紧密地结合在一起来提高性能。正在出现的是位于我们电子世界he心的微型硅城。在某些情况下，这些蚀刻的晶体组合变得如此之大，以至于它们达到了芯片中罕见的物理尺寸。
目前，大多数芯片的大小约为一角硬币或四分之一，但有些芯片现在已增长到接近扑克牌的大小，或者在某种情况下，甚至是餐盘大小。
Apple 的 M1 Ultra 芯片在其 Mac Studio 计算机中使用，由 1140 亿个晶体管组成。
这些巨型芯片不仅出现在世界上zui强大的超级计算机中，而且出现在家用设备中。微软的 Xbox 视频游戏机和索尼苹果的 PlayStation 5 使用了一些由 Advanced Micro Devices 设计的打新。使用在苹果 Mac Studio 计算机中 的M1 Ultra 芯片也采用了这种设计方法，用于超级计算机和数据中心的英特尔 Ponte Vecchio 处理器he心同样是个大芯片。
但是，当涉及到管理在密集电路中执行的所有计算所产生的额外热量时，这些巨型芯片会给工程师带来挑战。尽管它们可以更节能，但它们的庞大尺寸意味着它们有时zui终也会消耗大量电力。例如，英特尔的 Ponte Vecchio 芯片在每次计算的基础上都很高效，但功耗为 600 瓦，几乎足以运行吹风机。如果您想知道为什么您的移动设备中还没有大型芯片，这就是您的答案。
从某些方面来看，巨型芯片只是延续摩尔定律趋势的一种方式——英特尔创始人戈登?摩尔（Gordon Moore）观察到，每两年左右，消费者可以预期每美元的晶体管数量会增加两倍，因此计算能力也会增加一倍。这条经验法则之前已经宣布结束，但芯片只会越来越好。超级芯片只是业界zui新的创新，可兑现更高性能的承诺。
荷兰公司 ASML 基本上垄断了制造世界上zui先进的芯片所必需的工具，以及zui小的晶体管。然而，即使它说要保持摩尔定律的发展，仅仅使芯片上的功能更小是不够的。在2021 年 9 月向投资者的介绍中，它谈到了“系统扩展”（system scaling）的想法。ASML 的一位发言人证实，该公司认为系统扩展是对 ASML 为缩小微芯片特性所做的工作的补充。
用城市的比喻来说，如果一个城市不能缩小其住房单元的规模或提高其交通效率，它就别无选择，只能向上向外扩张——就像新加坡岛的土地面积在过去50 年中几乎增长了四分之一。