中國西安 Sondrel宣布其為客戶設(shè)計(jì)的最大芯片投入試產(chǎn)。多達(dá)200名工程師共同協(xié)作設(shè)計(jì)出這款面積為500平方毫米的芯片。該芯片有超過300億個(gè)晶體管、4000萬個(gè)觸發(fā)器和2.3萬個(gè)輸入/輸出、電源和接地焊盤。

 

Sondrel的物理設(shè)計(jì)高級(jí)主管Stuart Vernon說到：“最初的設(shè)計(jì)是一個(gè)28nm的芯片。但是很明顯，28nm芯片要么是一個(gè)非常大的芯片，成本效益不高，要么必須分成兩個(gè)相連的芯片，會(huì)產(chǎn)生寄生效應(yīng)和時(shí)序問題。因此，我們決定使用臺(tái)積電16nm節(jié)點(diǎn)工藝，設(shè)計(jì)一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的單芯片。”

 

該芯片的布圖規(guī)劃中約三分之一是客戶的IP核，用于實(shí)時(shí)圖像處理。在郵票大小的芯片上，Sondrel用了超過7千米的金屬軌道，連接了芯片上的圖形處理器單元、兩個(gè)中央處理器單元、片上高速緩存、PCI和USB接口以及片外內(nèi)存控制器。

 

 

如此復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)不易，因?yàn)樗?億個(gè)可放置的邏輯單元，而放置工具在一次運(yùn)行時(shí)間內(nèi)只能處理300萬個(gè)邏輯單元。因此，該芯片被分解成四層大小可控的功能模塊，層層堆疊，如金字塔一般。Sondrel將分解后的模塊設(shè)計(jì)工作分配給全球各地的團(tuán)隊(duì)。 單個(gè)模塊設(shè)計(jì)完成后，難點(diǎn)就在于如何將所有模塊連接起來。我們通過創(chuàng)建抽象模型連接低層次模塊，為高層次模塊提供信息，使得設(shè)計(jì)模塊的大小保持在可控范圍內(nèi)。因?yàn)樾酒淖罡吖β士蛇_(dá)100瓦，所以在設(shè)計(jì)中必須考慮到各個(gè)模塊的散熱問題，防止出現(xiàn)熱點(diǎn)。

 

全部模塊安裝完成后，整個(gè)設(shè)計(jì)作為一個(gè)完整的單元在計(jì)算機(jī)場測試運(yùn)行。計(jì)算機(jī)場由25臺(tái)計(jì)算機(jī)組成，每臺(tái)計(jì)算機(jī)配有24個(gè)CPU和1.5T的內(nèi)存，100多個(gè)軟件許可進(jìn)行物理驗(yàn)證檢查，測試耗時(shí)兩天。