这种新型 3D 芯片可以打破阻碍人工智能的“记忆墙”

斯坦福大学、卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学、麻省理工学院和 SkyWater Technology 实现了一个重要的里程碑,生产出第一款在美国代工厂制造的单片 3D 芯片,实现了迄今为止最高的 3D 芯片布线密度,并将速度提高了一个数量级。来自斯坦福大学、卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学和 [...]

来源:SciTech日报

斯坦福大学、卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学、麻省理工学院和 SkyWater Technology 实现了一个重要的里程碑,生产出第一款在美国代工厂制造的单片 3D 芯片,实现了迄今为止最高的 3D 芯片布线密度,并将速度提高了一个数量级。

来自斯坦福大学、卡内基梅隆大学、宾夕法尼亚大学和麻省理工学院的工程师与美国最大的纯半导体代工厂 SkyWater Technology 合作,开发出一种新型多层计算机芯片。该设计指出了人工智能硬件的重大进步,并加强了扩大国内半导体制造的力度。

与将组件分布在单个平坦表面上的传统 2D 芯片不同,新原型将极薄的电路层堆叠在一起。垂直连接连接这些层,允许数据在内存和计算元件之间快速移动。

这种密集的垂直布线网络与紧密集成的存储器和处理单元相结合,有助于克服长期以来阻碍扁平芯片设计进展的限制。测试和模拟表明,与传统 2D 芯片相比,3D 芯片的性能提高了大约一个数量级。

尽管研究小组之前已经展示了实验性 3D 芯片,但这是第一个在商业代工厂生产的同时显示出明显性能提升的例子。 “这打开了芯片生产和创新新时代的大门,”斯坦福大学威廉·E·艾尔电气工程教授兼计算机科学教授、第 71 届 IEEE 国际电子器件年会 (IEDM) 上发表的这项研究的首席研究员 Subhasish Mitra 说道。 “像这样的突破是我们实现未来人工智能系统所需的 1,000 倍硬件性能改进的方法。”

扁平芯片面临的挑战

新型3D芯片是如何制造的