TSMC akan Membangun Chip AI Supercomputing, Ramp Wafer-Scale Computing

cerebras-1-100808712-large

Selama setahun terakhir, perusahaan seperti Cerebras telah melakukannya menjadi berita utama untuk penggunaan pemrosesan skala wafer. TSMC ingin mengembangkan bidang bisnisnya ini dan berencana untuk membangun teknologi InFO_SoW (Integrated Fan-Out Silicon on Wafer) untuk membangun prosesor AI kelas superkomputer di masa depan.

TSMC sudah dikontrak dengan Cerebras untuk membangun prosesor berskala wafer, namun perusahaan juga memperhatikan pasar yang lebih luas dan yakin pemrosesan skala wafer akan terbukti menarik bagi pelanggan lain di luar Cerebras. Perusahaan telah menyatakan akan membangun chip ini pada teknologi 16nm.

Sup Akronim

Memahami apa yang sedang dibangun TSMC di sini membutuhkan parsing lebih dari beberapa akronim. Integrated Fan-Out adalah teknologi pengemasan yang telah ditawarkan TSMC selama beberapa tahun. Biasanya, wafer dipotong menjadi cetakan sebelum diikat ke sebuah paket, dengan paket yang lebih besar dari cetakan fisik.



Untuk perusahaan yang membutuhkan ukuran cetakan yang sangat minimal, pengaturan ini tidak ideal. Ada teknik alternatif, yang dikenal sebagai pemrosesan tingkat wafer, yang menghilangkan perbedaan ukuran dengan mengemas cetakan saat masih menjadi bagian dari wafer. Hal ini menghasilkan penghematan ruang yang besar, tetapi membatasi jumlah sambungan listrik yang tersedia ke chip.

InFO mengatasi batasan ini dengan menggabungkan proses pemotongan mati yang lebih tradisional dengan langkah tambahan untuk mempertahankan sebagian besar keunggulan ukuran yang diciptakan pemrosesan tingkat wafer (WLP). Dies dipotong dengan cara konvensional, tetapi kemudian dipasang kembali pada wafer kedua, dengan ruang tambahan tersisa di antara setiap cetakan untuk konektivitas. 3Dincites telah menulis mendalami InFO_SoW berdasarkan presentasi yang diberikan TSMC di ECTC 2020. Inti dari InFO_SoW adalah mengambil keuntungan yang diberikan InFO dan memperluasnya ke blok pemrosesan berukuran wafer.

Salah satu keuntungan teoritis dari pemrosesan skala wafer adalah konektivitas yang luar biasa dengan konsumsi daya yang minimal. Slide di bawah mengilustrasikan beberapa perbedaan, termasuk pengurangan dramatis dalam impedansi PDN (Jaringan Distribusi Daya). Klaim ini menggemakan pernyataan tentang pemrosesan skala wafer yang dilaporkan oleh tim peneliti tahun lalu yang menyelidiki gagasan tersebut sebagai alat penskalaan yang masuk akal. CPU kinerja di era modern.

https://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2020/07/TSMC-Comparison-Slide.jpg

Gambar oleh TSMC

InFO_SoW hanyalah satu teknik pengemasan lanjutan yang ditawarkan TSMC. Slide di bawah ini menunjukkan bagaimana berbagai pilihan kemasannya dibandingkan satu sama lain dalam hal efisiensi daya dan jarak interkoneksi vertikal.

Gambar oleh TSMC

Menurut TSMC, ini dapat memberikan peningkatan kepadatan bandwidth 2x dan pengurangan impedansi sebesar 97 persen, sambil menurunkan konsumsi daya interkoneksi sebesar 15 persen.

TSMC-Perbandingan-Akhir

Gambar oleh TSMC

Lumayan, asalkan berhasil. Juga, TDPnya luar biasa. Meskipun saya tahu angka itu untuk seluruh wafer 12 inci, TDP 7.000W adalah pembuka mata. 'Chip' yang dibangun TSMC untuk Cerebras berisi 400.000 inti dan 1,2 triliun transistor.

Kemasan Baru

Jika Anda memikirkannya, sebagian besar kemajuan yang telah diperjuangkan AMD dan Intel dalam beberapa tahun terakhir adalah peningkatan interkoneksi dan pengemasan. Chiplet dan persyaratan pengemasan yang terkait, ditambah dengan perkembangan dan evolusi HyperTransport Infinity Fabric telah menjadi topik pembicaraan utama AMD. Intel, sementara itu, telah membicarakan upayanya dengan EMIB, Foveros, dan Omni-Path.

Alasan semua orang fokus pada pengemasan akhir-akhir ini adalah karena semakin sulit untuk memeras kinerja yang lebih baik dari transistor melalui die shrink dan proses perbaikan node. Meningkatkan teknologi pengemasan adalah salah satu cara yang dilakukan perusahaan untuk meningkatkan kinerja tanpa melanggar hukum fisika.

Prosesor berskala wafer ini tidak akan pernah menjadi sesuatu yang Anda pasang di rumah; perkiraan biaya wafer Cerebras adalah dua juta dolar. Yang menarik bagi saya tentang pemrosesan skala wafer adalah gagasan bahwa cloud akhirnya dapat memberikan keunggulan asli atas instalasi desktop tunggal apa pun, tidak peduli seberapa kuatnya. Secara teori, pemrosesan skala wafer + komputasi awan dapat menjadi pengubah permainan untuk komputasi, asalkan kami dapat mengatasi masalah latensi.

Gambar fitur oleh Cerebras.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com