La industria de los semiconductores, con algunas excepciones, ha optado mayormente por el enfoque de chiplets, donde se ensamblan procesadores de alto rendimiento y múltiples funcionalidades combinando distintos chips en un solo substrato. Sin embargo, también se explora la alternativa de fabricar procesadores utilizando una sola oblea de silicio.
A finales de diciembre de 2023, la revista científica china Fundamental Research publicó un artículo, The Big Chip: Challenge, Model and Architecture, escrito por científicos del Instituto de Tecnología Informática de la Academia de Ciencias de China. El artículo en inglés está disponible gratuitamente aquí.
El procesador de 256 Núcleos
El equipo de investigación informo que esta trabajando con un sistema de procesador RISC-V de 256 núcleos basado en 16 chips, llamado Zheijiang Big Chip. Los chiplets se fabrican mediante un proceso CMOS de 22 nm.
Cada chiplet contiene 16 procesadores RISC-V que están conectados a través de una red en chip (NOC) y está interconectado de forma completamente simétrica para permitir la comunicación entre múltiples chiplets. La arquitectura Big Chip tiene el potencial de escalar hasta 100 chiplets, afirman los autores.
Para conectar varios chiplets se emplea una interfaz de matriz a matriz con una técnica de multiplexación que admite un sistema de memoria unificado, ya que cualquier núcleo de cualquier chiplet puede acceder a la memoria de todo el sistema. La multiplexación minimiza la sobrecarga en un solo procesador y reduce la complejidad del cableado del intercalador.
Hasta 1600 Núcleos
El equipo también demostró que la tecnología propuesta permite la producción de chips con cientos de procesadores y hasta 1.600 núcleos. Debido a las sanciones, China no puede acceder a los escáneres litográficos más avanzados para la producción de semiconductores, por lo que los chips grandes bien pueden convertirse en una alternativa a los chips pequeños con una disposición más densa de transistores. La pregunta sigue siendo la de siempre, cual es el consumo de energía de estos procesadores? De todos modos es posible que China simplemente no tenga otra alternativa si necesita aumentar el rendimiento de sus supercomputadoras.
Fuente: SCMP