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AMD|别笑“胶水多核”：单芯处理器快走到尽头了( 三 )


尽管供电小芯片没有晶体管，但它们可能会出现 。Knowles 说，仅将这项技术用于供电“对我们来说只是第一步” 。“在不久的将来，它会走得更远 。”
英特尔的 Ponte Vecchio 超级计算机芯片
Aurora 超级计算机旨在成为 美国 首批突破 exaflop障碍的高性能计算机 (HPC)之一——每秒进行 10 亿次高精度浮点计算 。为了让 Aurora 达到这些高度，英特尔的 Ponte Vecchio 将 47 块硅片上的超过 1000 亿个晶体管封装到一个处理器中 。英特尔同时使用 2.5D 和 3D 技术，将 3,100 平方毫米的硅片（几乎等于四个Nvidia A100 GPU ）压缩成 2,330 平方毫米的占地面积 。
英特尔研究员 Wilfred Gomes告诉参加IEEE 国际固态电路会议的工程师，该处理器将英特尔的 2D 和 3D 小芯片集成技术推向了极限 。
每个 Ponte Vecchio 都是使用英特尔 2.5D 集成技术 Co-EMIB 捆绑在一起的两个 镜像小芯片集 。Co-EMIB 在两个 3D 小芯片堆栈之间形成高密度互连的桥梁 。桥本身是嵌入封装有机基板中的一小块硅 。硅上的互连线的密度可以是有机衬底上的两倍 。
Co-EMIB 管芯还将高带宽内存和 I/O 小芯片连接到“基础块”，这是堆叠其余部分的最大小芯片 。
基础tile使用英特尔的 3D 堆叠技术，称为 Foveros，在其上堆叠计算和缓存小芯片 。该技术在两个芯片之间建立了密集的芯片到芯片垂直连接阵列 。这些连接可以是 36 微米，除了短铜柱和焊料微凸块 。信号和电源通过硅通孔进入这个堆栈 ，相当宽的垂直互连直接穿过大部分硅 。
八个计算tile、四个缓存tile和八个用于从处理器散热的空白“热”tile都连接到基础tile 。基础本身提供缓存内存和允许任何计算块访问任何内存的网络 。
不用说，这一切都不容易 。Gomes 说，它在良率管理、时钟电路、热调节和功率传输方面进行了创新 。例如，英特尔工程师选择为处理器提供高于正常电压（1.8 伏）的电压，以便电流足够低以简化封装 。
基础块中的电路将电压降低到接近 0.7 V 以用于计算块，并且每个计算块必须在基础块中有自己的电源域 。这种能力的关键是新型高效电感器，称为同轴磁性集成电感器 。因为这些都内置在封装基板中，所以在向计算块提供电压之前，电路实际上在基础块和封装之间来回蜿蜒 。
【AMD|别笑“胶水多核”：单芯处理器快走到尽头了】Gomes 说，从 2008 年的第一台 petaflop 超级计算机到今年的 exaflops机器，用了整整 14 年 。Gomes 告诉工程师，但高级封装（如 3D 堆叠）是可以帮助将下一个千倍计算改进缩短到仅六年的技术之一 。
AMD|别笑“胶水多核”：单芯处理器快走到尽头了
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