何总的第二篇论文,阐述了大部分人认为3D堆叠最大的问题——发热,被实测结果推翻,正如日常通勤,大部分的热量其实消耗在了传输途中,而非核心运算本身
理论讲解总是十分枯燥的,还是给大家看点大家想要看到的内容
1. 基于本月上市的麒麟 2026的实测结果呈现了完全相反的结论:这款芯片每平方毫米的晶体管数量增加了 55%,部分核心任务的功耗最高降低 66%,运行温度却比前代产品更低。
2. 基于 40 纳米制程设备,我们在麒麟 2026 上实现了 1.5 微米的混合键合间距,集成了 5000 万个垂直互连,其中 10%~15% 用于信号传输。麒麟 2027 的硅片已经实现 1 微米间距,垂直互连数量超过 1 亿个。预计三年内,我们将追平 720 纳米的顶层金属间距,实现 1:1 的 “齿轮比”,垂直互连数量突破 2 亿个。
3. 有了垂直互连的基础,折叠设计得以展开。华为工程师梳理了麒麟系统级芯片(SoC)中负载最高的模块 —— 神经网络处理器(NPU)、中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)和数字信号处理器(DSP),找出每个模块内部最长、最慢、功耗最高的水平走线,随后将每个模块重新设计为双层硅结构,把漫长的水平互连转化为跨层的短距垂直跳转。
4. 作为首款采用逻辑折叠技术的移动端系统级芯片,麒麟 2026 的晶体管密度在单代内从约每平方毫米 1.55 亿个提升至 2.38 亿个,增幅达 55%—— 这相当于过去三年通过几何缩小实现的提升幅度。
5. 与平面结构的前代产品相比,在同等性能下,麒麟 2026 的 NPU 功耗降低 66%,GPU 功耗降低 58%,CPU 性能核在真实场景基准测试中功耗降低 41%。我们在每平方毫米内塞入了多得多的晶体管,但单位算力的芯片运行温度反而更低,而非更高。