目前晶體管數(shù)目最多的芯片是哪一個(gè)？

晶體管最多的芯片幾乎集中在了今年下半年，我們一起來(lái)看一下都有哪些吧~

阿里平頭哥倚天710 -- 600億晶體管

今年10月份，阿里發(fā)布了服務(wù)器級(jí)芯片--倚天710。其采用的是5nm工藝，晶體管數(shù)目達(dá)到600億，這也是迄今為止晶體管數(shù)目最多的芯片！

架構(gòu)方面，倚天710則采用了ARM，ARM在18年發(fā)布的針對(duì)數(shù)據(jù)中心場(chǎng)景的處理器IP核Neoverse，亞馬遜和英偉達(dá)則先后推出了基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器，證明了ARM在服務(wù)器領(lǐng)域的可行性。ARM指令集效率相比X86效率更高，指令執(zhí)行速度更快，譯碼電路簡(jiǎn)單，同時(shí)成本和功耗也相對(duì)較低。事實(shí)上，平頭哥在基于ARM架構(gòu)的 基礎(chǔ)上，還采用了多核互聯(lián)技術(shù)、芯片間互聯(lián)技術(shù)，并對(duì)片上互聯(lián)作出特殊優(yōu)化，采用新的流控算法，降低系統(tǒng)反壓，有效提升了系統(tǒng)效率和擴(kuò)展性，使單核高性能有效地轉(zhuǎn)化為整個(gè)系統(tǒng)的高性能。除此之外，倚天710單芯片支持128核，相比于鯤鵬920和亞馬遜AWS Graviton 的64核，優(yōu)勢(shì)非常明顯。DDR5內(nèi)存和PCIe5.0也是業(yè)界領(lǐng)先，要知道AMD和英特爾都宣布將在下一代處理器應(yīng)用PCIe5.0，對(duì)倚天710來(lái)說(shuō)，將大大提高傳輸速率，從而提升性能。

再結(jié)合阿里在系統(tǒng)優(yōu)化，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方面的積累，可以充分釋放倚天710的性能，以更低的成本，更高的算力，服務(wù)于云計(jì)算市場(chǎng)。

蘋(píng)果M1 Max -- 570億晶體管

幾乎和倚天710發(fā)布同一時(shí)間，蘋(píng)果發(fā)布了M1 Max芯片，也是5nm工藝，晶體管數(shù)量達(dá)到570億個(gè)，CPU核心還是八大二小共10個(gè)，神經(jīng)引擎核心還是16個(gè)。

GPU圖形核心再次翻番到32個(gè)之多，性能也全部翻倍或者接近翻倍：執(zhí)行單元4096個(gè)，并發(fā)線程最多98304個(gè)，浮點(diǎn)算力10.4TFlops，紋理填充率每秒3270億，像素像素填充率每秒1640億。使其成為蘋(píng)果迄今為止設(shè)計(jì)的性能最強(qiáng)的芯片。

英偉達(dá)A100 -- Tensor Core GPU

工藝為臺(tái)積電的7nm N7，基于NVIDIA安培結(jié)構(gòu)的GA100 GPU為A100提供動(dòng)力，包括542億個(gè)晶體管，芯片尺寸為826平方毫米。

AMD--EPYC

AMD的EPYC系列霄龍服務(wù)器處理器早就突破百億級(jí)別的晶體管了。

寒武紀(jì)思元370

思元370賬目數(shù)據(jù)十分優(yōu)秀，采用7nm制程工藝，集成了390億個(gè)晶體管，最大算力高達(dá)256TOPS（INT8），是寒武紀(jì)第二代產(chǎn)品思元270算力的2倍。

思元370也創(chuàng)造了“三個(gè)第一”和“一個(gè)首個(gè)”。

1、國(guó)內(nèi)第一顆支持LPDDR5內(nèi)存的云端AI芯片

2、寒武紀(jì)第一顆采用chiplet技術(shù)的AI芯片

3、寒武紀(jì)第一顆支持國(guó)內(nèi)外主流加密標(biāo)準(zhǔn)的云端芯片

4、全新推理加速引擎MagicMind是業(yè)界首個(gè)基于MLIR圖編譯技術(shù)達(dá)到商業(yè)化部署能力的推理引擎

萬(wàn)億級(jí)巨無(wú)霸

其實(shí)單純的討論晶體管數(shù)量意義不大，還要看具體的應(yīng)用場(chǎng)景。比如三星曾經(jīng)制造了一個(gè)很大的閃存芯片-- eUFS，擁有2萬(wàn)億個(gè)晶體管。Cerebras也曾于2019 年發(fā)布第一代 WSE 芯片，這款芯片具有 40 萬(wàn)個(gè)內(nèi)核和 1.2 萬(wàn)億個(gè)晶體管，使用臺(tái)積電 16nm 工藝制程。

今年，Cerebras宣布推出Wafer Scale Engine 2，擁有2.6萬(wàn)億個(gè)晶體管以及85000個(gè)AI優(yōu)化的內(nèi)核。同時(shí)它也是面積最大的芯片，面積為46255平方毫米，簡(jiǎn)單粗暴的將一整個(gè)300mm硅片直接做成了一顆芯片！

第二代Wafer Scale Engine是專門為超級(jí)計(jì)算機(jī)任務(wù)而打造的。相當(dāng)于一個(gè)輕薄筆記本的大小的面積，是無(wú)法用在便攜電子產(chǎn)品或者筆記本中。

從性能的角度來(lái)看，晶體管數(shù)量越多，算力越強(qiáng)，但具體到芯片層面，還是會(huì)受其他方面的影響，比如架構(gòu)，Multi die之間的通信時(shí)延等。

當(dāng)然，這里只是單純的在比較晶體管的數(shù)目，而沒(méi)有比較芯片的體積。這里說(shuō)體積而不是面積是因?yàn)殡S著3D堆疊技術(shù)的逐漸應(yīng)用，可以預(yù)見(jiàn)的是未來(lái)晶體管的數(shù)目會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)3nm工藝量產(chǎn)，相信我們的移動(dòng)處理器和桌面處理器SoC突破千億級(jí)沒(méi)有問(wèn)題。