阿斯麦、台积电、英伟达,该睡不着了。7月13日,上海,一家成立不到三年的公司用14nm工艺造出了一颗520TFLOPS的AI芯片,没用EUV,没用HBM。
这家公司名字叫东方算芯,窝在张江一栋不起眼的楼里,带队的是清华出来的魏少军,国内芯片圈的老炮儿,当年"核高基"的技术总师。
芯片代号DF1000,算力标到520TFLOPS,卡和卡之间能连900G,一百二十八张卡的小集群已经跑得起来。
520TFLOPS什么概念?每秒520万亿次浮点运算。你拿市面上主流的显卡去比,心里大概就有数了。这颗芯片的访存带宽干到了6.4TB/s,卡间互联带宽900GB/s。
一百二十八张卡组成的小集群已经全功能跑起来了。没用EUV,没用HBM,这两个东西恰恰是阿斯麦和台积电手里最值钱的筹码。
传统AI芯片走的是两条路:一条是专用芯片,针对特定场景定制,性能确实猛,但AI算法基本上每3到6个月就大迭代一次,专用芯片还没量产可能就过时了;另一条是英伟达领跑的GPU通用路线,设计成熟,但性能高度依赖先进制程,3纳米、5纳米往死里堆,越堆越贵,越堆越难。
国内先进制程拿不到,这路基本被堵死了。
魏少军团队走了第三条路。什么叫"软件定义芯片"?简单说就是芯片本身没有固定功能,软件写进去什么功能,芯片就变成什么功能。硬件像数字乐高一样可以动态重组,资源不浪费。
这项技术清华从2006年就开始搞,2015年拿了国家技术发明二等奖,比美国国防部搞"电子复兴计划"提出软件定义硬件还早了11年。2012年清华的可重构芯片配置速度就能做到20到40纳秒变化一次,比美国2022年做到的300到1000纳秒快了10倍以上。
再配合3D堆叠近存计算,把计算层和存储层垂直堆叠在一起,互连间距从几十微米压缩到亚微米级别。传统芯片计算快、存储慢,数据搬运的能耗远超计算本身,处理器大部分时间在干等。
DF1000把这个物理距离缩短到极致,访存带宽干到HBM方案的5倍以上。整套技术全国产供应链,从设计到晶圆制造到3D封装到测试,全链条闭环。
阿斯麦靠什么吃饭?EUV光刻机,一台几个亿欧元,全球独此一家。台积电靠什么吃饭?先进制程代工,3纳米、5纳米,一张晶圆收你两万美金。
英伟达靠什么吃饭?GPU加CUDA生态,高端算力芯片卖你几万美金一张。现在有人拿着14nm的国产成熟工艺,不用你的EUV,不用你的先进制程代工,不用你的HBM,造出了能对标你A系列和H系列之间性能的芯片。你说它们还能睡得着?
发布会现场有个细节特别有意思。东方算芯副总裁郭炜说,DF1000的计算效率高、通用性好、访存带宽大、能效优越、不依赖最先进制造工艺、不使用HBM存储器。六条优势,条条打在传统路线的七寸上。
魏少军自己倒挺清醒,他说3D堆叠有良率问题,层芯片堆一起,成品率是各层成品率相乘,95%乘95%越乘越小。
他也承认这条路的长期天花板仍然是制程工艺,如果以后国内先进制程突破了,立马引入。但人家说得实在:这条路能让算力性能的"天花板"来得更晚一些,给国内产业争取宝贵的发展时间。
国产芯片这些年被卡得太久,憋屈得太久,总有人说我们差着几代。
但DF1000告诉所有人,差距不是靠模仿抹平的,是靠重新定义游戏规则来跨越的。
