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Graphcore與台積電合作推出首個3D WoW封裝晶片-Bow IPU問世

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科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2022年3月9日
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圖、IPU與CPU/GPU之差異

晶片新創公司Graphcore於2022年3月初推出了一款新的人工智慧處理器Bow IPU,是使用台積電的3D WoW(Wafer-on-Wafer)的創新製程技術,同時堆疊同質或異質晶片,大幅提升系統效能,並且縮小產品晶片尺寸。

總部位於英國的Graphcore已經獲得超過6.8億美元的創投資金支援。近年來,已經向雲端提供商和研究機構等客戶交付了數萬顆AI處理器。

基本上,Graphcore的第三代新型Bow IPU具有350 TeraFLOPS的AI運算性能,比上一代的250 TeraFLOPS提高了40%,每瓦性能也提升了16%。在晶片內記憶體保持不變的前提下,新晶片的吞吐量也從上一代的47.5TB/s提高到 65TB/s。

WoW設計是Graphcore與台積電合作的成果。在Bow IPU的製造是採用台積電7奈米製程製造,再通過3D堆疊技術將兩顆晶片合而為一,以此實現了性能和效能的提升。隨著新一代Bow IPU的出現,證明了晶片性能的提升可以從先進製程轉向先進封裝的可行性。

Graphcore的Bow IPU將容納其晶片AI電路的晶圓與包含電源管理組件的晶圓結合在一起,使電力能更有效達到AI電路內。這種提高的效率使Bow IPU比前一代的Colossus Mk2晶片運行得更快。

Bow IPU與Colossus Mk2 GC2000 IPU都具有1472個獨立處理器核心,能夠處理8832個獨立並行的程式,單個封裝內超過600億電晶體,0.9 GB的處理器內記憶體吞吐量為65 TB/s,10個IPU-Links可提供320 GB/s的互聯頻寬,可實現350 TeraFLOPS人工智慧運算性能。

為了實現3D堆疊,新晶片增加了近6億電晶體,除了增加了吞吐量,還優化了電源結構。堆疊中的第二個晶圓與背面矽穿孔(BTSV)和WoW混合鍵連接,這是針對供電所做的設計。

Graphcore計劃在2024年推出更強大的系統,稱為Good Computer。將能夠運行具有500兆個參數的AI模型。目前最大的AI模型參數跟真正人腦相比較,可能還有100倍左右的差距(OpenAI的GPT-3神經網路是迄今為止開發最複雜的AI模型之一,具有1750億個參數;而人腦有100兆個突觸,突觸相當於AI模型的參數個數),而Graphcore正在開發的Good Computer可以用來超越人腦處理。

目前一些組織已經簽約使用最新的Bow IPU處理器。例如:美國能源部國家實驗室Pacific Northwest是首批使用Bow IPU以改進性能和效率的客戶之一,將用於化學和網路安全等應用。(789字)


參考資料:
AI computer maker Graphcore unveils 3-D chip, promises 500-trillion-parameter 'ultra-intelligence' machine. ZDNet,2022/3/3
Graphcore debuts 3D AI chip with new wafer-on-wafer technology. Silicon ANGLE, 2022/3/3


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