أخبار GPU: حان الوقت للذهاب إلى كمبيوتر آخر على الكمبيوتر waferscale

يتم عرض تدفق عملية تجميع النظام. وتتكون طبقات الترابط والأعمدة النحاسية من خلال معالجة رقاقة السيليكون العارية. بعد ذلك يتم ربط المكعبات العارية على الرقاقة باستخدام TCB. الائتمان: مهندس معالجات Waferscale - دراسة حالة GPU ، HPCA 19.

إن الباحثين في جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين وجامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، هم وراء التطوير الأخير لحاسوب بحجم كبير يهدف إلى أن يكون أسرع ، وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، من نظرائهم المعاصرين.<

ويهدف المهندسون إلى استخدام شيء يسمى "قماش الربط السيليكوني" لبناء جهاز كمبيوتريحتوي على 40 وحدة معالجة جرافيكس على رقاقة سيليكون واحدة. قامت TechSpot ومواقع أخرى بالإبلاغ عن أعمالهم وورقاتهم ، التي ستعرض هذا الشهر.

بعض الخلفية على Si-IF: "على مدى العقدين الماضيين ، انخفضت رقائق السيليكون في الحجم بمقدار 1000x ، في حين أن الحزم على لوحات الدوائر الكهربائية قد تقلصت فقط بمقدار 4x" ، قالت UCLA Technology Development Group. الحل هو "ربط النسيج السيليكون (Si-IF)."

صموئيل مور في IEEE Spectrum له مقالة مقتبسة حول الموضوع حيث لاحظ النتائج: "محاكاة هذه الوحش متعدد المعالجات سرعت الحسابات تقريبًا 19 أضعاف وقطع مزيج استهلاك الطاقة وتأخير الإشارة أكثر من 140 مرة."

وبالتحديد ، فإن الجهد البحثي هو بين أعضاء قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، وقسم الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر ، جامعة إلينوي في أوربانا-شامبين. ورقة بعنوان "مهندس معالجات Waferscale - دراسة حالة GPU."

بدأ أستاذ هندسة الكمبيوتر المشارك في هندسة الكمبيوتر lakin Rakesh Kumar وزملاؤه بالفعل العمل على بناء نموذج أولي لنظام معالجة النماذج الأولية. ستقوم المجموعة باستكشافها لمزيد من الأفكار حول أي مشاكل قد تنشأ. كانوا يعتقدون أن الوقت قد حان لإعادة النظر في معماريات waferscale.

يقول مارك تايسون في Hexus : " يعتقد المهندسون في جامعة إلينوي أوربانا-شامبين وفي جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس أن الوقت قد حان لمحاولة أخرى لإنشاء حاسوب بحجم كبير."

يمكن وضع لهجة على كلمة إعادة النظر . وكتب الفريق في ورقتهم ، "من غير المستغرب أن تمت دراسة المعالجات عالية المستوى في الثمانينيات. كما كانت هناك محاولات تجارية عديدة لبناء معالجات لفظية. للأسف ، على الرغم من الوعد ، لم تتمكن هذه المعالجات من العثور على النجاح في الاتجاه السائد بسبب العائد اهتمامات."

وقالوا: "كلما كان حجم المعالج أكبر ، كلما انخفض العائد - الذي يحدث عند مستوى wafferscale في تلك الأيام - كان ضعيفًا. إننا نقول إن هناك تقدمًا كبيرًا في مجال التصنيع وتكنولوجيات التغليف تم إجراؤه منذ ذلك الحين وأنه ربما حان الوقت لإعادة النظر في الجدوى". من معالجات waferscale ".

من المقرر أن يقوم البروفيسور راكيش كومار ، وهو أستاذ مشارك في هندسة الكمبيوتر في إلينويبالتعاون مع شركائه في العمل ، بإعداد الحواسب الخاصة بالكمبيوترات التي تتكون من ما يصل إلى 40 وحدة معالجة الرسوميات. أفضل عنوان لتذكيرنا لماذا هذا مثير للاهتمام يمكن العثور عليه فيIEEE Spectrum . "ما هو أفضل من الخوادم القائمة على معالج الجرافيك 40؟ خادم يحتوي على 40 وحدة معالجة الرسومات."

ما هو خاص: لديهم شرائح GPU قياسية اجتازت اختبارات الجودة - فهم ينشئون تقنية يطلقون عليها النسيج السلكي السيليكوني (SiIF) لربطهم بشكل أفضل.

شون نايت في TechSpot كتب عن هذا. "مع هذا التكامل الضيق ،" قال نايت ، "من منظور المبرمج ، سيبدو مثل GPU عملاق بدلاً من 40 وحدة معالجة رسومية فردية."

يستبدل SiIF لوحة الدائرة بالسيليكون ؛ ليس هناك حاجة لحزمة رقاقة ، قال مور. وذكر أنه في أحد التصميم تمكنوا من الضغط في 41 وحدة معالجة الرسومات. "لقد قاموا باختبار محاكاة لهذا التصميم ووجدوا أنه يسرق كلا الحسابين وحركة البيانات بينما يستهلك طاقة أقل من 40 خادمًا قياسيًا لـ GPU."

كتب تايسون أنه "كما يعرف العديد من قراء HEXUS ، عادة ما تقوم أجهزة الكمبيوتر العملاقة بنشر التطبيقات على مئات وحدات معالجة الرسومات على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور منفصلة ، والتواصل عبر وصلات لمسافات طويلة. هذه الروابط بطيئة والطاقة غير فعالة مقارنة بالوصلات الداخلية في بنية الرقاقة." وأشار إلى أن Kumar تحدث عن الحصول على البيانات من وحدة معالجة الرسوميات GPU إلى أخرى كإنشاء مقدار لا يصدق من النفقات العامة.

شرح IOREE Spectrum في مور أعمالهم بمزيد من التفصيل.

"تم تزيين رقاقة SiIF بواحد أو أكثر من طبقات من الروابط النحاسية بعرض 2 ميكرومتر متباعدة بمقدار 4 ميكرومترات تقريبًا. يمكن مقارنتها بمستوى أعلى من الوصلات على شريحة. في البقع التي يقصد بها وحدات معالجة الرسومات يتم تشكيل رقاقة السيليكون مع أعمدة نحاسية قصيرة متباعدة عن بعضها بخمسة ميكرومترات ، ويتم محاذاة وحدة معالجة الرسومات فوق هذه ، ويتم الضغط عليها وتسخينها ، وتؤدي هذه العملية الراسخة ، والتي تسمى رابطة الضغط الحراري ، إلى تثبيت أعمدة النحاس في نحاس GPU الوصلات. "

عملهم لقي تعليقات إيجابية. ووصف تايسون ذلك بأنه تحرك شجاع ولكن ربما يكون مناسبا في الوقت المناسب لهذه الصناع