为不同场景提供低成本、高灵活解决方案的创新Chiplet异构集成模式

2024-08-20

电子爱好者网报道(文章 / 近日，北极雄芯正式宣布，李弯弯) 2 年度设计开发，自主研发启明 935 该系列芯片已成功交付流片，并一次投入两个芯片，一个是通用型。 HUB Chiplet "启明 935 "，另一个是原生支持。 Transformer 全系算法的 AI Chiplet “大熊星座”。

Chiplet 集成模式提供低成本、高灵活的解决方案

伴随着摩尔定律的逐步放缓和先进封装技术的发展，高性能计算芯片迭代不再需要只关注摩尔定律下的晶体管技术能力，Chiplet 在结构下，集成模式逐渐成为行业的主流演变方向。

Chiplet 结构的优点是可以提供灵活的组合方式，通过同构集成，支持各种单独芯粒的快速提升性能，通过异构集成，支持不同工艺、不同功能的芯粒实现差异化需求。在先进技术和先进封装的支持下，Chiplet 已经被广泛使用 CPU、GPU、AI 普通高性能计算领域，如训练。

建立了北极雄芯 2018 2008年，由清华大学交叉信息研究所助理教授马恺声创办，由清华大学姚期智教授创办的交叉信息核心技术研究所孵化发展。

致力于成为北极雄心的基础。 Chiplet 通过创新型的定制高性能计算解决方案开拓者， Chiplet 为不同场景提供低成本、短周期、高灵活性的解决方案的异构集成模式。

北极雄芯成立几年来，已经陆续完成了一系列。 Chiplet 基础设施建设工作，2022 年度公司通过“启明” 930 AI Chip "率先完成 Chiplet 基于国内供应链的异构集成全过程工艺验证-R&D设计、流片检测、 2.5D 封装、AI 工具链，模型部署和 Chiplet 构架下的编译和数据链接优化等。

2023 2008年，北极雄芯自主研发 Chiplet 互联接口 PB Link 检测成功，PB Link 接口具有成本低、延迟低、带宽高、可靠性高、符合国内接口标准、适应封装内外互联、重视国内自主可控等特点。截至今年 6 月，其自研芯粒互联接口标准 PB Link 以及 AI 加速模块已经实现了对外授权。

北极雄心产品面向自动驾驶、智能等场景。

启明 935 基于汽车规级要求的系列芯粒设计，性能高，灵活性高。“启明”是其中之一 935 " HUB Chiplet 基于多核 ARM CorteX-A 系列 CPU 核心，支持 PCIe 5.0、LPDDR5 等接口，集成了北极雄芯自主研发车辆规级。 Zeus Gen2 NPU 核心提供 AI 加快算率。与此同时，它还包括视频编码解码模块，ISP 模块化，万兆网口及 MIPI 符合车辆规级设计要求的接口、信息安全和功能安全模块等。

“大熊星座” AI Chiplet 以自主研发为基础 Zeus Gen2 NPU 核心，原生支持 Transformer 所有算法，提供多种计算精度和常见的卷积层、线性层、池化层和激活层等。能有效地支持它 PyTorch、TensorFlow、PaddlePaddle、ONNX 等主流 AI 不同的框架 AI 在模型上实测平均利用率达到 70% 以上。

北极雄芯的 Chiplet 该产品可灵活组合，快速生成面向自动驾驶、具体智能等场景的终端设备。基于启明 935 HUB Chiplet 不同数量的 AI Chiplet 组合，可以形成不同计算率等级的自动驾驶芯片，涵盖协助自动驾驶、高速驾驶、 NOA、城市 NOA、自动驾驶计算能力需求，如车路协同。

除自动驾驶领域外，基于启明 935 HUB Chiplet 与 AI Chiplet 组合的 AI 推理加速模块、加速卡也可广泛应用于边缘侧、端侧 AI 包括推理应用领域 AI 推理机、工业控制机、机器人等，并支持大型推理加速。

写在最后

能够看见，Chiplet 结构具有许多优点，现在已广泛应用于其中 CPU、GPU、AI 培训等一般高性能计算领域。事实上，除北极雄芯外，目前已有不少企业在这一领域取得进展，Chiplet 结构下的集成模式已成为当前行业主流的演变方向，相信未来会不断出现创新产品。

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