精品国产人成在线_亚洲高清无码在线观看_国产在线视频国产永久2021_国产AV综合第一页一个的一区免费影院黑人_最近中文字幕MV高清在线视频

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

芯片設計挑戰:SRAM縮放速度變慢

半導體產業縱橫 ? 來源:半導體產業縱橫 ? 2022-12-22 12:28 ? 次閱讀

如果 SRAM 縮放不可行,未來的芯片性能可能會受到阻礙。

幾乎所有處理器都依賴某種形式的 SRAM 緩存。緩存作為一種高速存儲解決方案,由于其緊鄰處理核心的戰略位置,訪問時間非常快。擁有快速且可訪問的存儲可以顯著提高處理性能,并減少核心工作所浪費的時間。 在第 68 屆年度 IEEE 國際 EDM 會議上,臺積電揭示了 SRAM 縮放方面的巨大問題。該公司正在為 2023 年開發的下一個節點 N3B 將包括與其前身 N5 相同的 SRAM 晶體管密度,后者用于 AMD 的Ryzen 7000 系列等 CPU 。 目前正在為 2024 年開發的另一個節點 N3E 并沒有好多少,其 SRAM 晶體管尺寸僅減少了 5%。

3df5e91e-7dfd-11ed-8abf-dac502259ad0.png

根據 WikiChip 的一份報告,討論了半導體行業中 SRAM 收縮問題的嚴重性。臺積電的 SRAM Scaling 已經大幅放緩。臺積電報告說,盡管邏輯晶體管密度繼續縮小,但其 SRAM 晶體管的縮放比例已經完全趨于平穩,以至于 SRAM 緩存在多個節點上保持相同的大小。它會迫使處理器 SRAM 緩存在微芯片芯片上占用更多空間。這反過來可能會增加芯片的制造成本,并阻止某些微芯片架構變得盡可能小。 對于未來的 CPU、GPU 和 SoC 來說,這是一個主要問題,由于 SRAM 單元面積縮放緩慢,它們可能會變得更加昂貴。

SRAM 縮放速度變慢

臺積電在今年早些時候正式推出其 N3 制造技術時表示,與其 N5(5 納米級)工藝相比,新節點的邏輯密度將提高 1.6 倍和 1.7 倍。它沒有透露的是,與 N5 相比,新技術的 SRAM 單元幾乎無法縮放。根據 WikiChip,它從臺積電在國際電子設備會議 (IEDM) 上發表的一篇論文中獲得信息TSMC 的 N3 具有 0.0199μm2 的 SRAM 位單元尺寸,與 N5 的 0.021μm2SRAM 位單元相比僅小約 5%。改進后的 N3E 變得更糟,因為它配備了 0.021 μm2 SRAM 位單元(大致相當于 31.8 Mib/mm2),這意味著與 N5 相比根本沒有縮放。 同時,英特爾Intel 4(最初稱為 7nm EUV)將 SRAM 位單元大小從 0.0312μm2 減少到 0.024μm2,對于 Intel 7(以前稱為 10nm Enhanced SuperFin),我們仍在談論 27.8 Mib/mm 2,這有點落后于 TSMC 的 HD SRAM 密度。 此外, WikiChip 回憶起 Imec 的演示文稿,該演示文稿顯示在帶有分支晶體管的“超過 2nm 節點”上的 SRAM 密度約為 60 Mib/mm2。這種工藝技術還需要數年時間,從現在到那時,芯片設計人員將不得不開發具有英特爾和臺積電宣傳的 SRAM 密度的處理器。

現代芯片中的 SRAM 負載

現代 CPU、GPU 和 SoC 在處理大量數據時將大量 SRAM 用于各種緩存,從內存中獲取數據效率極低,尤其是對于各種人工智能 (AI) 和機器學習 (ML) 工作負載。但是現在即使是智能手機的通用處理器、圖形芯片和應用處理器也帶有巨大的緩存:AMD 的 Ryzen 9 7950X 總共帶有 81MB 的緩存,而 Nvidia 的 AD102 使用至少 123MB 的 SRAM 用于 Nvidia 公開披露的各種緩存。 展望未來,對緩存和 SRAM 的需求只會增加,但對于 N3(將僅用于少數產品)和 N3E,將無法減少 SRAM 占用的裸片面積并降低新的更高成本節點與 N5 相比。從本質上講,這意味著高性能處理器的裸片尺寸將會增加,它們的成本也會增加。同時,就像邏輯單元一樣,SRAM 單元也容易出現缺陷。在某種程度上,芯片設計人員將能夠通過 N3 的 FinFlex 創新(在一個塊中混合和匹配不同種類的 FinFET 以優化其性能、功率或面積)來減輕更大的 SRAM 單元。 臺積電計劃推出其密度優化的 N3S 工藝技術,與 N5 相比,該技術有望縮小 SRAM 位單元的尺寸,但這將在 2024 年左右發生,我們想知道這是否會為 AMD、Apple 設計的芯片提供足夠的邏輯性能,英偉達高通

緩解措施

在成本方面緩解 SRAM 區域擴展放緩的方法之一是采用多小芯片設計,并將較大的緩存分解為在更便宜的節點上制造的單獨裸片。這是 AMD 對其 3D V-Cache 所做的事情,盡管原因略有不同。另一種方法是使用替代內存技術,如 eDRAM 或 FeRAM 用于緩存,盡管后者有其自身的特點。 無論如何,在未來幾年,基于 FinFET 節點的 3nm 及更高節點的 SRAM 縮放速度放緩似乎是芯片設計人員面臨的主要挑戰。

編輯:黃飛

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • 臺積電
    +關注

    關注

    44

    文章

    5611

    瀏覽量

    166163
  • cpu
    cpu
    +關注

    關注

    68

    文章

    10829

    瀏覽量

    211194
  • gpu
    gpu
    +關注

    關注

    28

    文章

    4703

    瀏覽量

    128725
  • sram
    +關注

    關注

    6

    文章

    764

    瀏覽量

    114638

原文標題:停止SRAM微縮,意味著更昂貴的CPU和GPU

文章出處:【微信號:ICViews,微信公眾號:半導體產業縱橫】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    CV3600數字+模擬轉數字+模擬帶幀率和分辨率縮放的音視頻轉換芯片

    縮放,HDMI輸出的高性能芯片CV3600。 CV3600不僅可以將模擬信號/數字信號轉換成HDMI輸出,也可以輸出模擬VGA/YPBPR,甚至數字RGB/BT1120等 對于輸入的分辨率和幀率也可以
    發表于 11-06 13:53

    使用功率縮放

    電子發燒友網站提供《使用功率縮放庫.pdf》資料免費下載
    發表于 10-18 10:24 ?0次下載
    使用功率<b class='flag-5'>縮放</b>庫

    DM642 EVM上的視頻縮放示例

    電子發燒友網站提供《DM642 EVM上的視頻縮放示例.pdf》資料免費下載
    發表于 10-16 10:52 ?0次下載
    DM642 EVM上的視頻<b class='flag-5'>縮放</b>示例

    電機速度變慢跟什么有關聯

    本文旨在探討電機速度變慢的原因,以及如何通過分析和解決這些問題來提高電機的性能。我們將從電機的基本原理、電氣系統、機械系統、環境因素等多個方面進行詳細分析。 一、引言 電機作為現代工業和日常生活中
    的頭像 發表于 06-05 11:21 ?1305次閱讀

    stm8s003/stm8s005單片機控制的電機,當電機轉起來時,用手一捏住光感線,電機速度變慢了或是停下,為什么?

    我最近遇到一個問題,很奇怪,也很難解釋。我采用的stm8s003 stm8s005單片機控制的電機,用于跑步機方面的。電機的速度反饋采用的是光感,當電機轉起來時,我用手一捏住光感線,電機速度變慢
    發表于 05-08 08:13

    STM32L492 DMA多通道復用后速度變慢是什么原因導致的?

    ,現將UART1由中斷改為DMA方式,占用了DMA2 6/7通道.結果問題來了, ADC刷新變慢,UART1也經常丟包。個人感覺DMA2在這里是個瓶頸, 在多通道復用上可能有些問題沒考慮到。請問哪位在DMA上有類似經驗?
    發表于 04-29 07:12

    STM32F103定時器變慢的原因?怎么解決?

    STM32F103 利用定時器設置按鍵帶長按功能和短按鍵,按鍵按鍵是系統關機,短按只是控制led亮滅。但是有時總會出現長按按鍵變成了控制led,長按時間也足夠的長,在觀察led的亮滅的頻率也變慢,是時鐘頻率變慢了?最后不能關機只能復位或重新燒錄了。
    發表于 04-23 06:52

    Microchip推出容量更大、速度更快的串行SRAM產品線

    /SQI)的速度提高到143MHz。新產品線包括提供2Mb和4Mb兩種不同容量的器件,旨在為傳統的并行SRAM產品提供成本更低的替代方案,并在SRAM存儲器中包含可
    的頭像 發表于 04-12 08:23 ?378次閱讀
    Microchip推出容量更大、<b class='flag-5'>速度</b>更快的串行<b class='flag-5'>SRAM</b>產品線

    先進工藝下的SRAM功耗和性能挑戰

    隨著AI設計對內部存儲器訪問的要求越來越高,SRAM在工藝節點遷移中進一步增加功耗已成為一個的問題。
    發表于 04-09 10:17 ?1034次閱讀

    STM32上電啟動后,會有幾率出現程序運行速度變慢的現象,是為什么?

    大家好: 請教個問題,我上電啟動后,會有幾率出現程序運行速度變慢的現象,比如定時器1s閃爍一次燈,變成了5s閃爍一次。重新上電或軟復位后正常。 感覺是啟動時,STM32有幾率出現時鐘沒配置正確
    發表于 04-08 07:47

    Microchip推出容量更大、速度更快的串行 SRAM產品線

    Technology(微芯科技公司)擴展了旗下 串行 SRAM 產品線,容量最高可達4 Mb,并將串行外設接口/串行四通道輸入/輸出接口(SPI/SQI?)的速度提高到143 MHz。新產品線包括提供2 Mb和4
    發表于 04-03 15:24 ?1156次閱讀

    賽普拉斯的NV-SRAM接口解決方案

    賽普拉斯的NV-SRAM將標準快速SRAM單元(訪問時間高達20 ns)與基于硅氧化物和亞硝酸鹽,氧化物硅(SONOS)的非易失性存儲元件相結合,可提供快速的異步讀寫訪問速度,并在其整個工作范圍內具有20年的數據保留。
    的頭像 發表于 01-09 10:54 ?560次閱讀
    賽普拉斯的NV-<b class='flag-5'>SRAM</b>接口解決方案

    sram讀寫電路設計

    SRAM (Static Random Access Memory)是一種高速、隨機訪問的存儲器,它以其快速的讀寫操作和不需要刷新的特點而受到廣泛使用。本文將詳細介紹SRAM的讀寫電路設計,從
    的頭像 發表于 12-18 11:22 ?2106次閱讀

    關于AI和SRAM的不確定未來思考

    的設計縮小更多尺寸。然而,當我們轉向更小尺寸的節點時,保持這種區別變得越來越具有挑戰性。現在,SRAM 正在遵循越來越多的邏輯設計規則,并且與基于邏輯晶體管的設計相比,進一步縮小存儲器的優勢并不明顯。
    發表于 12-15 09:43 ?454次閱讀

    SiC – 速度挑戰

    SiC – 速度挑戰
    的頭像 發表于 12-04 16:46 ?376次閱讀
    SiC – <b class='flag-5'>速度</b><b class='flag-5'>挑戰</b>