彎道超車？阿里自研全球首款DRAM存算一體芯片，性能提升最少10倍

近日，阿里達(dá)摩院表示，研發(fā)出了全球首款基于DRAM的3D鍵合堆疊存算一體芯片。

這種芯片突破了馮·諾依曼架構(gòu)的性能瓶頸，在特定AI場(chǎng)景中，該芯片性能提升10倍以上，效能比提升高達(dá)300倍。

這則消息一傳出，頓時(shí)讓網(wǎng)友們興奮了，大家紛紛表示，這就是國(guó)產(chǎn)芯的彎道超車范例。

為什么這是彎道超車？可能得和大家解決下什么是“存算一體芯片”。

我們知道普通的電腦有著非常重要的兩大件，就是CPU、內(nèi)存，這兩大件差不多就決定了整個(gè)電腦的性能。

CPU、內(nèi)存為何決定電腦的性能？因?yàn)閿?shù)據(jù)是從內(nèi)存單元傳輸?shù)接?jì)算單元的，只要內(nèi)存、CPU性能足夠，那么電腦就不會(huì)慢。

但大家其實(shí)不知道的是，過(guò)去的這些年，CPU高速發(fā)展，而內(nèi)存的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的落后于CPU，更重要的是，像電腦中的CPU與內(nèi)存是分開(kāi)的，兩者之間的傳輸速度也制約了CPU性能的發(fā)揮，目前所有的協(xié)議下，傳輸速度都跟不上CPU的計(jì)算速度。

而阿里的這種存算一體芯片，就是直接將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和計(jì)算單元融合為一體，這樣能夠大幅減少數(shù)據(jù)搬運(yùn)，緩解由于數(shù)據(jù)搬運(yùn)產(chǎn)生的瓶頸，從而極大提高計(jì)算并行度和能效。

在具體的芯片中，達(dá)摩院將采用混合鍵合（Hybrid Bonding）的3D堆疊技術(shù)，將計(jì)算芯片和存儲(chǔ)芯片face－to－face地用特定金屬材質(zhì)和工藝進(jìn)行互聯(lián)。

其中內(nèi)存單元采用DRAM，而計(jì)算單元采用了流式的定制化加速器架構(gòu)，這樣使得內(nèi)存單元與計(jì)算單元能夠更好的結(jié)合，加快系統(tǒng)的運(yùn)算速度。

也許很多人對(duì)這種做法并不陌生，因?yàn)槿ツ?span id="k82agpcm" class="hrefStyle" style="padding: 0px; margin: 0px;">蘋果的M1芯片也是采用類似的技術(shù)，將內(nèi)存與芯片放到一塊，減少數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)的損耗，但原理與達(dá)摩院的這種存算一體芯片還是稍有不同的。

不知道大家對(duì)這種技術(shù)怎么看？事實(shí)上存算一體技術(shù)在20年前就提出來(lái)了，但由于難度大、技術(shù)要求高，再加上CPU、內(nèi)存技術(shù)之前遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到發(fā)展極限，所以這種技術(shù)并沒(méi)有被大家特別重視，所以一直進(jìn)展緩慢。

如今芯片、內(nèi)存技術(shù)發(fā)展都快要達(dá)到當(dāng)前物理的極限了，摩爾定律都眼看著快要失效了，單方面的去研究更強(qiáng)的計(jì)算芯片、內(nèi)存芯片已經(jīng)越來(lái)越難，所以這種存算一體芯片，一定程度上還真的就是彎道超車的一種技術(shù)，你覺(jué)得呢？