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小米玄戒O100推倒内存墙:实现真正的近存计算_我的网站

一 | NBA最新消息,来自于费城76人。 8月24日消息,今天下午,小米除了发布玄戒O3之外,还带来了玄戒O100,一款大模型专用的AI加速芯片,更是全球首款6nm 3D晶圆级堆叠的AI加速芯片。

二 | 玄戒O100通过先进的3D堆叠工艺,实现了1.22TB/s的超高带宽,这一速度是目前主流旗舰手机的16倍之多,可以让移动端设备的AI性能实现质的突破。 根据名记Dave McMenamin报道,在詹姆斯加盟76人之后,凯文·乐福一直和费城高层保持着密切联系,希望能促成双方合作。玄戒O100与玄戒O3是AI终端的“最佳CP”,最高可以实现本地AI推理速度高达330Tokens/s。 这条消息一出,直接点燃不少情怀球迷的讨论;毕竟在很多人心中,当年的骑士也是无数球迷的青春记忆;2016年总决赛1-3逆转勇士的奇迹,更是一段历史传奇。 传统计算架构下,计算单元与存储单元物理分离,数据必须在两者之间反复搬运。但内存数据通路受限于物理引脚数量,遇到了增长瓶颈。 十年之后,41岁的詹姆斯依旧活跃在联盟顶流梯队,但乐福已经从全明星前锋,逐渐退居替补席边缘了。 那么问题就出现了: 对于38岁的乐福,还有能力帮助76人冲冠吗? 先从结论来看,老乐福肯定还是有油的,但他确实已经不如当初了。

三 | 当AI算力以指数级增长时,内存访问速度与算力之间已经严重脱节,成为性能的关键阻碍,业界称之为“内存墙”。玄戒O100,则是小米“推倒内存墙”的破局之法。

四 | 在上赛季效力于爵士期间,乐福为球队出战37场,场均出场16.6分钟,基础数据6.7分5.8篮板1.8助攻,三项投篮命中率39.7%+37.3%+84.1%。 单看基础数据,这确实和曾经场均20+10的超级内线相差甚远;但如果考虑年龄和球队定位,这样的表现已经相当不错。 区别于以往晶圆→切割为裸片(Die)→逐片封装互联的方式,玄戒O100采用先进的Wafer on Wafer封装技术,也就是将多片完整的晶圆直接高精度对准与键合,继而再切割成独立的3D芯片。 对于现在的乐福,最大的价值很直接,首先是篮板能力。

五 | 这彻底摆脱了传统引脚数量对带宽的物理限制,将数据通路从“平面走线”变为“垂直穿透”,实现真正的近存计算(Near-Memory Computing)。 必须要肯定一点,即便已经37岁,但乐福的篮板嗅觉依旧出色;上赛季篮板效率16.7%,排名联盟第24位。 简而言之,在有限的出场时间里,老将乐福依然能凭借卡位判断和经验帮助球队保护篮板。

六 | 对于76人而言,这一点相当关键。 特别考虑到恩比德的隐患,他并非没有能力,而是在于身体健康;过去几个赛季恩比德因伤缺席大量比赛,如果从长远看,76人确实需要提前准备内线替补。 了解大体逻辑后,我们看看玄戒O100到底如何做的。 乐观来看,如果乐福加盟,他至少可以在常规赛阶段承担部分轮换时间,为恩比德减轻内线负荷。 其次一点,在于空间能力。 当下联盟越来越强调空间和投射,一个能拉开空间的大个子,相比于其他位置价值明显要高得多。

七 | 首先将两层AI专用高速DRAM晶圆与一层高性能NPU晶圆垂直堆叠,然后在垂直方向“钻隧道”让数据可以高速流转。 而老乐福虽然速度下降,但如今他在场的三分威胁依旧存在;如果能够搭档詹姆斯、马克西、杰伦·布朗一众突破好手,理论上乐福确实可以得到相当优渥的进攻环境。 所以,只要隧道越多,也就可以实现越高的带宽。为此,玄戒O100采用了先进的Hybrid Bonding混合键合工艺,摒弃了传统微凸点(Micro Bump)结构,直接将物理通路的间隔缩短至1.4μm,让数据通路密度大幅提升。 特别考虑到詹姆斯和乐福的默契,这一点是其他球员无法替代的;这些化学反应,很可能在季后赛阶段发挥出关键价值。 为了进一步缩短DRAM与NPU计算层的物理距离,玄戒O100还采用了 Face to Face(简称F2F)金属层直连结构。

八 | 除此之外,对于老乐福,他在更衣室的影响力也值得关注。 简单来说,每一层晶圆内部,其实底部是逻辑晶体管,上层有密布多层的金属走线层。 毕竟是经历过球队高光和低谷的资深老将,对于队中年轻球员而言,乐福的导师价值还是很明显的。

九 | 这也是此前爵士愿意留下他的主要原因。 但是,从另一面来看,如果76人确定签约乐福,现实的问题也不少。F2F,就是让DRAM与NPU的金属走线“面面相对”,如此可以实现更短的物理互联距离,实现更快的信号传输。 对于现在的乐福,他的最大短板来自于防守端。甚至年轻时期就不以防守见长,来到老将阶段,他的防守漏洞必然更明显。

十 | 另一点在于他的出勤效。 过去三个赛季,乐福分别只打了55场、23场、37场,连续几个赛季出勤不足,也让下家球队必须考虑到这个问题。 特别是对于76人这种志在争冠的巨星球队,每一个阵容名额都相当宝贵。

十一 | 所以,把最后的讨论留给球迷: 对于老将凯文·乐福,你觉得他是否适合76人吗?。 当然,这说起来简单,在6nm如此高工艺节点下,要解决散热、电磁干扰等诸多难题,玄戒团队逐一攻坚,实现最终量产,并申请了15项专利,其中已获批4项发明专利。 与此同时,玄戒O100配备了14颗高算力NPU,通过玄戒高带宽矩阵总线,让数据可以在NPU与内存、与其他NPU核心之间等高速流转。

十二 | 创新的矩阵总线支持拓扑动态切换,Prefill阶段采用环形拓扑,数据逐核流转、顺序同步;Decode阶段切换为广播拓扑,所有结果统一汇聚到指定核心。总线控制上的灵活拓扑,让片上计算资源得以充分应用。

十三 | 最终,玄戒O100的带宽达到了惊人的1.22TB/s。大家对这个数字可能没什么概念,以目前主流旗舰手机LPDDR5X内存作为对比,它的带宽76.8GB/s,而玄戒O100是其16倍之多,彻底释放端侧AI性能。 为了验证玄戒O100的高带宽表现,小米工程师还做了一款原型机,搭载玄戒O3和O100,双芯协同计算。小米还引入了风冷主动散热,充分发挥芯片的全部性能。

十四 | 配合Xiaomi MiMo端侧模型,实现了超高速端侧推理性能。
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Published on:17:57:22
