美国工程师研发出新型3D芯片IT之家

IT之家 12 月 14 日消息，据 InterestingEngineering 报道，美国工程师研发出一种具有独特架构的新型多层计算机芯片，有望开启人工智能硬件新纪元。

研究团队指出，在硬件测试和仿真中，这款新型三维（3D）芯片的性能比传统二维（2D）芯片高出近一个数量级。

据IT之家了解，与当前主流的平面化 2D 芯片不同，该新型原型芯片的关键超薄组件如同摩天大楼的楼层般垂直堆叠，其内部的垂直布线则如同大量高速电梯，可实现快速、大规模的数据传输。该芯片凭借创纪录的垂直互连密度以及精心交织的存储单元与计算单元，有效规避了长期制约平面芯片性能提升的瓶颈问题。

斯坦福大学电气工程系 William E. Ayer 讲席教授、计算机科学教授、同时也是描述该芯片成果论文的主要负责人 Subhasish Mitra 表示：“这为芯片制造与创新开启了一个新时代。正是此类突破，才能满足未来人工智能系统对硬件性能千倍提升的需求。”

尽管学术界此前已研制过实验性 3D 芯片，但此次是首次在商业晶圆代工厂成功制造出具备明确性能优势的 3D 芯片。

研究团队还指出，在传统 2D 芯片上，所有组件都布置于单一平面，内存分布稀疏且有限，数据只能通过少数几条冗长而拥挤的路径传输。由于计算单元的运行速度远快于数据移动速度，同时芯片无法在附近集成足够内存，系统常常被迫等待数据，这一现象被工程师称为“内存墙”（memory wall），即处理速度超过芯片数据传输能力的临界点。