中国科学家发表“大芯片”论文：国产256核RISC-V处理器

鉴于摩尔定律的效能逐渐减弱，芯片制造商纷纷探索新策略提升处理器性能，如推动架构创新，加大芯片面积，采用多芯乃至晶圆级芯片等方案，如美商Cerebras推出的WSE系列AI芯片。近期，中国科学院计算技术研究所的专家在《基础研究》期刊发布了一篇论文，深入剖析了光刻与小芯片Chiplet的局限性，并提出了一种新的大芯片结构概念，即Zhejiang。此款产品是一经研发的具备256颗核心的多芯计算复合体。

值得关注的是，中国科学院计算技术研究所还打算将这款基于RISC-V架构的大芯片进阶为拥有1600颗核心的巨无霸计算设备。

根据目前所探知的信息，Zhejiang是一个由16个小芯片构成，其中每片均包含16个RISC-V内核。研究人员指出，可以在单一独立组件内增加100片这样的小芯片，之前我司将这种设备称为插槽，但现在看来它更像一个系统板。关于这100片小芯片将如何搭配以及各片将支持何种内存结构（因为有1600个内核）仍有待观察。

以下是Zhejiang RISC-V小芯片的框图：

以下是如何使用中介层将16个小芯片连接在一起形成具有共享内存的256核计算复合体，从而实现芯片间（D2D）互连：

来自中国科学院的专家自述，Zhejiang将会引入22纳米制程工艺打造。

有关大芯片计算引擎的构造问题，专家预估其零部件数量将高达上兆个，占地达数千平方毫米，采用封装式小芯片或者计算及储存单元的晶圆级整合。针对百亿亿次高性能计算机及人工智能领域，我们相信中国科学院极有可能正考虑采用HBM堆叠式DRAM或其他可行的替代品，例如英特尔和SK海力士共同研发的MCR内存。而因为RISC-V内核对本地SRAM有着庞大需求，因此这或许可以减少对HBM内存的依赖，且可借用MCR双泵浦技术加快DDR5内存运行速度。