17. Januar 2024

Wie der Big Chip die Prozessortechnologie verändern könnte

In der Welt der Halbleiter und Prozessortechnologie bahnen sich spannende Entwicklungen an, die das Potenzial haben, die Spielregeln zu verändern. Chinesische Forscher von der Akademie der Wissenschaften haben ein interessantes Konzept namens "Big Chip" vorgestellt, das darauf abzielt, leistungsfähige Prozessoren in wafergroßer Größe herzustellen. Diese Initiative ist eine Antwort auf die Herausforderungen einer US-Blockade und könnte die Art und Weise, wie wir über Prozessorarchitekturen denken, ändern.

Die Motivation hinter dem Big Chip

Das Herzstück dieses Projekts liegt in der Idee, eine Waferscale-Integration zu nutzen, inspiriert von Cerebras Waferscale Engine, einem der größten verfügbaren Prozessoren, der hauptsächlich als KI-Beschleuniger dient. Die Forscher streben danach, auf einem einzigen Chip mehr Rechenkerne mit größerer Bandbreite zu vereinen, als es bisher mit herkömmlichen Methoden möglich war. Dies verspricht nicht nur eine höhere Leistung, sondern auch einen effizienteren Energieverbrauch für die Kommunikation zwischen den Kernen.

Der Prototyp “Zhejiang Big Chip”

Die Forscher haben bereits einen vielversprechenden Prototyp namens "Zhejiang Big Chip" entwickelt. Dieser besteht aus 16 Chiplets, die jeweils 16 RISC-V-Kerne enthalten und in einem 22-nm-Prozess hergestellt wurden. Die Skalierbarkeit des Prozessors auf 100 Chiplets könnte eine wegweisende Entwicklung sein, obwohl die aktuellen Chiplets wahrscheinlich kleiner als das Reticle Limit sind.

Herausforderungen und Zukunftsausblick

Trotz dieser vielversprechenden Fortschritte stehen die Forscher vor zahlreichen Herausforderungen auf dem Weg zur Fertigung eines wafergroßen Prozessors. Die Bewältigung von defekten Prozessoren, die Verbindung der Chips und die effiziente Abbildung von Anwendungen auf einen so großen Chip sind nur einige der Hürden. Auch die Frage der thermischen Ausdehnung und die Verbindung externer Komponenten müssen sorgfältig gelöst werden.

Die Veröffentlichung dieser  Ideen dient nicht nur als wissenschaftliches Konzept, sondern auch als Vorschlag für den chinesischen "Big Fund". Dieser Fonds wurde geschaffen, um die Halbleiterfertigung in China zu fördern. Ob der "Big Chip" letztendlich Realität wird, bleibt abzuwarten. Doch diese Entwicklungen verdeutlichen, dass die Welt der Prozessortechnologie auf der Schwelle zu neuen, aufregenden Möglichkeiten steht.