Этот новый 3D-чип может преодолеть главное узкое место ИИ
Исследователи создали прототип монолитного 3D-чипа, который вертикально интегрирует память и вычислительные блоки, что позволяет в разы увеличить скорость передачи данных и преодолеть «стену памяти» и «стену миниатюризации»
Короткое резюме
Консорциум учёных из ведущих американских университетов совместно с производственной компанией SkyWater Technology разработал и произвёл в коммерческой фабрике прототип монолитного 3D-чипа, предназначенного для ускорения работы систем искусственного интеллекта. Чип построен по принципу «небоскрёба»: сверхтонкие слои памяти и логики накладываются друг на друга, а между ними создаётся рекордное количество вертикальных соединений, работающих как скоростные лифты, что позволяет быстро перемещать огромные объёмы данных и избегать «заторов».
В традиционных 2D-чипах данные вынуждены преодолевать большие расстояния по ограниченному числу каналов, что создаёт «стену памяти», когда процессоры простаивают в ожидании информации. Новый подход радикально сокращает пути передачи, размещая память непосредственно над или под вычислительными блоками. В аппаратных тестах прототип показал четырёхкратное превосходство над 2D-аналогами, а симуляции предсказывают до 12-кратного ускорения на реальных задачах ИИ, таких как модели семейства LLaMA.
Ключевое достижение — не только производительность, но и доказательство возможности массового производства таких чипов на территории США, что важно для технологического суверенитета. Архитектура открывает путь к увеличению энергоэффективности (снижению Energy Delay Product — произведения энергии на задержку) на 2-3 порядка (в 100-1000 раз). Исследователи видят в этом старт новой эры аппаратных инноваций и необходимость подготовки нового поколения инженеров для работы с монолитной 3D-интеграцией.
Прорыв в архитектуре чипов
Создан первый монолитный 3D-чип, производимый в коммерческой фабрике (SkyWater, США), который преодолевает «стену памяти» за счёт вертикальной интеграции памяти и логики и рекордной плотности межслойных соединений
Существенный прирост производительности
Аппаратные тесты показали четырёхкратное превосходство прототипа над 2D-аналогами; симуляции предсказывают до 12-кратного ускорения на реальных рабочих нагрузках ИИ
Потенциал для энергоэффективности
Архитектура обещает улучшение комплексного показателя энергозадержки (EDP — произведения энергии на задержку) в 100-1000 раз благодаря сокращению расстояний передачи данных и высокой плотности соединений
Важность для технологического суверенитета
Демонстрация полного цикла производства передового чипа на территории США — это шаг к укреплению внутренних цепочек создания стоимости в полупроводниковой отрасли и ускорению инноваций в аппаратном обеспечении ИИ
Текст сгенерирован с использованием ИИ
