性能为先,芯片是不是越大就越好?
目前,象CerebrasSystems一样专门走巨型芯片路线的企业少之又少,这可能除了是他们的企业特色以外,也涉及大整个芯片产业对于芯片大小的共同认知。
之前就有人提出过这么一个问题,现在厂家都专注与缩小晶体管尺寸,目的就是为了在芯片内部打造更大规模的集成电路,那为什么不通过增大芯片的面积来提高性能?
首先从构造上来说,如果是将芯片面积越大来保证刻画更多的电路,实际上不会减少电路布线的复杂程度,反而还更难。大芯片也也意味着片内器件之间的传输要走更长的互连线进行传输,造成信号传输延迟,可能有人会觉得都是在一块芯片上,能延迟多少?可是当你将不同芯片内部放大一百、一千倍来看就会发现延迟快慢的差距了。而更长、更多、更复杂的互连线也意味着在芯片设计的过程中,工程师要更周全地考虑阻抗匹配、信号中断等问题。
二是功耗成本问题,现在的芯片厂商为什么想把芯片做小?就是为了降低功耗,芯片的功耗直接和金属的寄生电容成正比,更宽的线宽会导致更大的功耗。同样,晶体管体积缩小也是为了降低功耗,可是同时却增加了翻倍的数量,还怎么谈降耗?同时还需要提供更大的供电输入,更强的散热处理,都会让成本增加。
最后一个也是最重要的一个问题,良品率。很多公司都会提到良品率问题,一般来说芯片良品率随核心面积指数降低,成本指数上升。芯片的设计和生产过程极度复杂,尤其是芯片面积越大,在晶圆片上刻画的电路也越多越复杂,越容易失败。当然有些失败不会影响整个芯片的大体性能,只是说会让其产生“瑕疵”,而这种有瑕疵的芯片也可以正常使用,但就是厂商可能会把有瑕疵的模块直接关闭,芯片也就缺失某些功能。
总的来说,巨型芯片的买家少之又少,更多的人还是以考虑芯片功能、成本、性价比为首选。为了提高专用性能而付出昂贵的价格和更多的功耗,确实不划算。