Com poucas exceções, a indústria de chips seguiu o caminho dos chips, montando processadores de alto desempenho com mais recursos a partir de chips separados em um único substrato. Mas também existe o caminho oposto – criar processadores a partir de um único wafer de silício. Os exemplos mais claros disso foram os processadores Cerebras. Descobriu-se que a China também sabe produzir “processadores czar”.
Fonte da imagem: Cerebras
No final de dezembro de 2023, a revista científica chinesa Fundamental Research publicou um artigo, The Big Chip: Challenge, Model and Architecture, de autoria de cientistas do Instituto de Tecnologia da Computação da Academia Chinesa de Ciências. O artigo em inglês está disponível gratuitamente aqui. No trabalho, a equipe de autores não apenas discute os problemas de produção de chips em escala wafer, mas também relata a produção de um protótipo de chip Zhejiang com padrões de 22 nm usando tecnologia CMOS.
O processador experimental consiste em 16 processadores funcionalmente independentes, cada um carregando 16 núcleos de computação (256 núcleos no total). Todos os processadores estão conectados por uma interface compartilhada. Isso tornou possível simplificar a fiação e o gerenciamento do chip. Cada processador possui seu próprio banco de memória, mas o banco pode ser acessado por qualquer processador no wafer.
A equipe também mostrou que a tecnologia proposta permite a produção de chips com centenas de processadores e 1.600 núcleos. Devido às sanções, a China está privada de acesso aos mais avançados scanners litográficos para a produção de semicondutores, pelo que os “grandes chips” podem muito bem tornar-se uma alternativa aos pequenos chips com uma colocação mais densa de transístores. A questão permanece sobre o consumo de energia dos processadores em escala wafer, mas a China pode simplesmente não ter outra alternativa se precisar aumentar o desempenho dos supercomputadores.
O processador da empresa americana Cerebras demonstra milagres de desempenho com consumo moderado, mas (sua segunda versão) é produzido com tecnologia de processo de 7 nm. O chip chinês de 22 nm não será capaz de competir com ele nesse aspecto, mas será capaz de resolver sua própria gama de problemas. Além disso, os desenvolvedores ganharão experiência valiosa e aprimorarão tecnologias e arquiteturas, que serão úteis no futuro, quando tiverem os mais recentes scanners de litografia em mãos.