Google寻求更低成本2.5D堆叠芯片
2017-01-14
Google的一位主管在日前于美国举行的年度产业策略高峰会(Industry Strategy Symposium)上对与会企业高层表示,摩尔定律(Moore's law)并未跟上仍然年轻的云端服务市场之脚步,他呼吁产业界推动资料中心专用处理器、记忆体、互连与封装等技术的创新。
“摩尔定律速度趋缓以及云端服务的成长,已经把我们带到了一个反曲点(inflection point);”负责资料中心硬体采购的Google资深营运总监Prasad Sabada表示:“游戏规则又一次改变,我们需要产业界以有意义的方式来回应。”
具体来说,他呼吁推动处理器的最佳化,降低本文切换(context switching)以及其他对Google实际工作负载十分关键的运作之延迟:“游戏规则又一次改变,我们需要产业界以有意义的方式来回应。”
Google引述史丹佛大学(Stanford)制作的图表,表示处理器性能进展停滞
(来源:Google)
Google也想要更低延迟的记忆体晶片,“我们能从降低记忆体延迟取得很大的进展,就像处理器的性能提升那样;”Sabada所指的是新一代记忆体架构的潜力表现。
在近一年前,Google的竞争对手Facebook开始支援英特尔(Intel)的3D XPoint记忆体,这种新一代记忆体在许多方面的表现号称优于今日的NAND快闪记忆体;英特尔已经在去年底开始限量提供该记忆体晶片样品。
在互连方面,Sabada表示,今日的典型处理器汇流排有许多针对I/O与加速器元件的overhead存取,并不适合新兴的记忆体架构;此外,需要光学介面例如矽光子(silicon photonics)技术,来连结资料中心里的伺服器。
Sabada指出IBM的OpenCAPI介面就是Google支持的技术之一,但他并未提到另两个在去年发表的技术CCIX与GenZ,分别是开放性加速器介面,以及储存级(storage-class)记忆体。
Google寻求更低成本的2.5D晶片堆叠
在封装技术方面,Sabada表示将逻辑、记忆体、数位与类比裸晶结合在同一片基板上的2.5D晶片堆叠技术令人振奋,是一种实现异质晶片的酷方法;不过他也指出,该类技术的大量生产良率与成本还未达到令人满意的程度。
AMD的绘图处理器部门首席架构师最近也表达了类似的挫折,该公司同样正尝试将晶片堆叠技术推向主流市场。
Sabada请求晶片产业高层加速各领域技术的创新,但他也理解,设计与生产先进晶片的复杂度与成本越来越高。“我们已经遭遇障碍,频率的提升不是我们习惯的,基本上我们看到了单核心处理器性能的限制;”他指出,种种挑战推动了往多核心处理器的转移,但这在云端环境中会是一个挑战。
Google在去年发表了张量处理单元(Tensorflow processing unit,TPU),将之视为未来潮流;Sabada表示我们已经迈入加速器时代…TPU只是你们将在接下来看到的这类元件案例之一。他并指出,机器学习将会是云端运算的关键驱动力,那是一个利用人工智慧的强大应用案例,也是Google许多云端产品支援的能力。