爱游戏平台游戏:后微芯片年代 晶圆级体系可能是下一个开展方向

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  跟着AI和高功能数据处理需求的激增，支撑数字年代的引擎——现代半导体，正日益迫临物理极限。微观层面的半导体技能已挨近其极限，这一趋势推动整个职业从头考虑“微芯片之后”的未来。

  这一转变在英伟达（NVIDIA）身上尤为显着。该公司市值近期飙升至约5万亿美元，成为全世界市值最高的上市公司。英伟达的旗舰处理器可谓科技奇观，每颗芯片内高达2080亿个晶体管，被塑封在封装内、经过铜线完成互联。一颗芯片价格高达3万美元，数据中心通常以数千颗芯片协同作业，完成史无前例的核算功能。英伟达最近的软件与硬件架构立异，使得很多芯片可联合组成“超大规模核算机”，共同完成杂乱运算，而不再像以往那样仅仅是孤立的核算单元。

  不过，AI范畴的指数级算力增加需求，令整个职业遭受物理“天花板”。芯片制作的中心在于极紫外光刻（Extreme Ultraviolet Lithography），现在该范畴被荷兰设备巨子ASML独占，旗下“Extreme Machine”设备价格高达3.8亿美元。这台高精细设备相似于特制相机，经过掩膜将光照射到硅片上，准确刻画出电路图画。

  但是，哪怕技能再精细，光刻设备也难以逾越物理“掩膜极限”（reticle limit）：单颗芯片的面积最多约800平方毫米。逐渐提高算力，只能将使命分化至更多“小芯片”，经过不断加密的封装、线路和光纤完成互联。

  这种架构限制在现代数据中心已暴露端倪：首要盛行趋势是将多个“小芯片”（chiplet）集成、互联以扩展功能。但这种涣散方法增加了通讯开支，令封装和体系模块规划更加杂乱。

  在掩膜极限和芯片“摩尔定律”边际效应递减的两层压力下，学界和业界赶紧探究“晶圆级集成”（Wafer-Scale Integration）。该形式完全扔掉传统独立芯片的思路，直接使用整个硅晶圆作为一致处理单元。

  帕洛阿尔托公司Cerebras近期推出的第三代晶圆级引擎（WSE-3），集成了4万亿个晶体管，内存带宽是传统高端芯片的7000倍。WSE-3还将内存直接嵌入晶圆内部，大幅度缩短推迟，还能够让一个数据中心的占地面积骤减。

  特斯拉也曾在“Elon Musk”的带领下探究相似理念，推出Dojo超级核算机项目，虽然该项目后被内部叫停，但有关技能正在DensityAI等新式企业传承开展。

  与此同时，半导体设备巨子Lam Research经过旗下Multibeam Corp.推动“多列电子束光刻”技能，为打破掩膜极限、完成更大尺度硅片加工铺平道路。

  上述趋势标明，“微芯片年代”的主导地位或将让坐落全新形状和架构的核算渠道。跟着晶圆级集成和新光刻技能不断老练，“一机箱即一个数据中心”的未来正渐渐的变成为实际——这不只应战着长时间占有主导地位的经济和技能形式，也预示着数字基础设施行将迎来一轮深入革新。