SeDRAM?平臺存算一體芯片入選ISSCC 2022

近日，在剛剛落下帷幕的2022年國際固態(tài)半導體電路會議（ISSCC 2022）上，阿里達摩院近存計算芯片技術論文《184QPS/W 64Mb/mm² 3D Logic-to-DRAM HybridBonding with Process-Near-Memory Engine for Recommendation System》入選。該芯片基于西安紫光國芯SeDRAM™平臺，由阿里巴巴達摩院計算技術實驗室定制設計，西安紫光國芯SoC團隊完成芯片實現(xiàn)以及系統(tǒng)級測試支持。（如圖1）

圖1  ISSCC 2022發(fā)表的存算芯片相關技術論文

本次論文和芯片開發(fā)團隊研究了云數(shù)據(jù)中心推薦系統(tǒng)的計算需求，分析了特征生成和匹配排序兩個階段計算和訪存在時間和能耗方面的特點，充分發(fā)揮西安紫光國芯SeDRAM™的3D堆疊提供的超大帶寬、超低功耗和超大容量的優(yōu)勢，設計了一款近存計算（PNM）芯片。

（如圖2.1）該PNM在成熟的Logic工藝上，設計了匹配引擎（ME）和神經(jīng)網(wǎng)絡處理引擎(NE), 分別完成推薦系統(tǒng)中的匹配工作和相似性預測的計算；這兩個計算引擎通過讀寫分離的雙模式接口通道和4G Bit的DRAM連接，實現(xiàn)超大的片上帶寬。（如圖2.2）

圖2.1/2.2  基于SeDRAM的3D堆疊芯片/PNM芯片架構(gòu)圖 

對比采用了英特爾Xeon Gold 5200@2.20GHz平臺的系統(tǒng)，對特定的人工智能應用場景，本芯片性能提升了10倍以上，而能效則提升超過300倍。（如圖3）

研究結(jié)果也再一次闡明了SeDRAM™平臺在人工智能領域等應用場景需求方面的巨大優(yōu)勢。

圖3  PNM芯片性能測試結(jié)果

作為項目和論文團隊成員之一，西安紫光國芯常務副總裁江喜平表示：

此款近存計算芯片的成功流片和論文發(fā)表，是雙方通力合作深入挖掘SeDRAM™技術平臺潛能的結(jié)果，實現(xiàn)了特定場景對于帶寬/存儲需求的完美匹配。這不僅體現(xiàn)了西安紫光國芯SeDRAM™平臺在存算一體、近存計算等領域的優(yōu)勢，也體現(xiàn)了西安紫光國芯DRAM團隊和SoC團隊對前沿技術強大的賦能能力。

西安紫光國芯SeDRAM™技術的多項研發(fā)成果，已先后在IEDM 2020、CICC 2021、IMW 2021、A-SSCC 2021等多個期刊和會議上公開發(fā)表和作專題報告。ISSCC 大會被稱為全球集成電路行業(yè)的“芯片奧林匹克”大會，這次論文入選是全球相關專家對西安紫光國芯的DRAM和SoC技術先進性的高度認可。

撰稿 排版：月婷核準：喜平/豐國

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