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[新聞] 美國工程師研發出新型 3D 晶片，性能超 2D 晶片一個數量級

看板Stock (股票)作者時間6小時前 (2025/12/14 17:26), 編輯推噓35(38推 3噓 30→)
留言71則, 59人參與, 1小時前最新討論串1/1
原文標題： 美國工程師研發出新型 3D 晶片，性能超 2D 晶片一個數量級 原文連結： https://www.ithome.com/0/904/819.htm 發布時間： 2025/12/14 9:16:02 記者署名： 遠洋 原文內容： IT之家 12 月 14 日消息，據 InterestingEngineering 報導，美國工程師研發出一種具 有獨特架構的新型多層電腦晶片，有望開啟人工智慧硬體新紀元。 研究團隊指出，在硬體測試和模擬中，這款新型三維（3D）晶片的性能比傳統二維（2D） 晶片高出近一個數量級。 據IT之家瞭解，與當前主流的平面化 2D 晶片不同，該新型原型晶片的關鍵超薄元件如同 摩天大樓的樓層般垂直堆疊，其內部的垂直布線則如同大量高速電梯，可實現快速、大規 模的資料傳輸。該晶片憑藉創紀錄的垂直互連密度以及精心交織的儲存單元與計算單元， 有效規避了長期制約平面晶片性能提升的瓶頸問題。 斯坦福大學電氣工程系 William E. Ayer 講席教授、電腦科學教授、同時也是描述該晶 片成果論文的主要負責人 Subhasish Mitra 表示：“這為晶片製造與創新開啟了一個新 時代。正是此類突破，才能滿足未來人工智慧系統對硬體性能千倍提升的需求。” 儘管學術界此前已研製過實驗性 3D 晶片，但此次是首次在商業晶圓代工廠成功製造出具 備明確性能優勢的 3D 晶片。 研究團隊還指出，在傳統 2D 晶片上，所有元件都佈置於單一平面，記憶體分佈稀疏且有 限，資料只能通過少數幾條冗長而擁擠的路徑傳輸。由於計算單元的運行速度遠快於資料 移動速度，同時晶片無法在附近整合足夠記憶體，系統常常被迫等待資料，這一現象被工 程師稱為“記憶體牆”（memory wall），即處理速度超過晶片資料傳輸能力的臨界點。 卡內基梅隆大學電氣與電腦工程助理教授、該論文資深作者 Tathagata Srimani 表示： “通過將記憶體與計算單元垂直整合，我們可以更快地傳輸更多資料，就像高層建築中的 多部電梯能同時運送大量住戶上下樓層一樣。”Srimani 最初是在 Mitra 指導下從事博 士後研究時啟動了這項工作。 斯坦福大學、卡內基梅隆大學、賓夕法尼亞大學和麻省理工學院的工程師們與 SkyWater Technology 公司合作開發了這款 3D 晶片。 初步硬體測試顯示，該原型晶片的性能已比同類 2D 晶片高出約 4 倍。對更高堆疊層數 的未來版本進行的模擬表明，性能提升更為顯著：在真實 AI 工作負載（包括源自 Meta 開源 LLaMA 模型的任務）下，增加更多層級的設計可實現最高達 12 倍的性能提升。 研究團隊還聲稱，該設計為實現能效-延遲乘積（Energy-Delay Product, EDP）提升 100 至 1000 倍開闢了一條切實可行的路徑。EDP 是衡量速度與能效平衡的關鍵指標。 通過大幅縮短資料傳輸距離並增加大量垂直通路，該晶片能夠同時實現更高的吞吐量和更 低的單位操作能耗，這種組合長期以來被認為是傳統平面架構難以企及的目標。 賓夕法尼亞大學電氣與系統工程助理教授、該研究共同作者 Robert M. Radway 表示：“ ‘記憶體牆’與‘微縮牆’（miniaturization wall）構成了致命組合。我們通過緊密整 合記憶體與邏輯單元，並以極高密度向上建構，正面迎擊這一挑戰。這就好比計算領域的 曼哈頓 —— 我們能在更小的空間內容納更多‘居民’。” 心得/評論： https://stanford.io/459OYzw 美國多家大學跟SkyWater Technology成功造出單片式3D晶片 把記憶體跟運算單元垂直整合 就能有效解決記憶體牆和微縮牆的問題 這項研究除了獲得美國各機構資助外也獲得了三星的資助 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.166.195.132 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Stock/M.1765704395.A.35B.html
推
12/14 17:29, 6小時前 , 1F
wow屌打
12/14 17:29, 1F
推
12/14 17:32, 6小時前 , 2F
好喔。DDR5要降價嗎
12/14 17:32, 2F
→
12/14 17:44, 6小時前 , 3F
三星噴
12/14 17:44, 3F
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12/14 17:53, 6小時前 , 4F
這種晶片會影響gg嗎，從製作模式上的根本改變之類
12/14 17:53, 4F
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12/14 17:55, 6小時前 , 5F
還沒法看今年的IEDM 但跟23 VLSI架構應該不會大改
12/14 17:55, 5F
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12/14 18:00, 6小時前 , 6F
難怪tsm和nv慘崩
12/14 18:00, 6F
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12/14 18:01, 6小時前 , 7F
實驗室能做出來跟能量產那是兩件事
12/14 18:01, 7F
推
12/14 18:02, 6小時前 , 8F
X3D我知道
12/14 18:02, 8F
推
12/14 18:03, 6小時前 , 9F
中國又能彎道超車了
12/14 18:03, 9F
噓
12/14 18:08, 6小時前 , 10F
幾百年前就知道怎麼做，問題是良率啊
12/14 18:08, 10F
→
12/14 18:11, 6小時前 , 11F
美國算了啦
12/14 18:11, 11F
→
12/14 18:12, 6小時前 , 12F
這跟X3D差在哪啊？
12/14 18:12, 12F
→
12/14 18:13, 6小時前 , 13F
成本? 良率?
12/14 18:13, 13F
→
12/14 18:14, 6小時前 , 14F
中國:在抄了在炒了，晚點出來遙遙領先，別急。
12/14 18:14, 14F
推
12/14 18:15, 6小時前 , 15F
能量產再說
12/14 18:15, 15F
推
12/14 18:15, 6小時前 , 16F
3d封裝技術嗎?
12/14 18:15, 16F
推
12/14 18:26, 5小時前 , 17F
帥喔
12/14 18:26, 17F
推
12/14 18:28, 5小時前 , 18F
蘇媽也懂
12/14 18:28, 18F
推
12/14 18:33, 5小時前 , 19F
3D電視也沒流行阿
12/14 18:33, 19F
推
12/14 18:34, 5小時前 , 20F
是3D堆疊嗎？
12/14 18:34, 20F
推
12/14 18:34, 5小時前 , 21F
台GG崩
12/14 18:34, 21F
推
12/14 18:35, 5小時前 , 22F
投資跟人力成本也是高一個數量級的
12/14 18:35, 22F
推
12/14 18:36, 5小時前 , 23F
這種實驗出來到實際量產 沒有十年不可能
12/14 18:36, 23F
→
12/14 18:39, 5小時前 , 24F
cp wang：嗯 做得很好，下次別做了
12/14 18:39, 24F
推
12/14 18:40, 5小時前 , 25F
1.產能 2.良率 3.規模化生產
12/14 18:40, 25F
→
12/14 18:40, 5小時前 , 26F
實驗室的東西 距離工業化生產還很遙遠 甚至沒辦法
12/14 18:40, 26F
推
12/14 18:41, 5小時前 , 27F
gg gaa本身也是往三維發展 現在各廠封裝也是 白癡
12/14 18:41, 27F
推
12/14 18:44, 5小時前 , 28F
什麼時代還在2D, 3D堆疊早就有了
12/14 18:44, 28F
→
12/14 18:45, 5小時前 , 29F
關鍵字TSV
12/14 18:45, 29F
推
12/14 18:46, 5小時前 , 30F
thermal budget控不住 gate oxide leakage止不了 em
12/14 18:46, 30F
→
12/14 18:46, 5小時前 , 31F
跑不停 模擬到了嗎
12/14 18:46, 31F
推
12/14 18:48, 5小時前 , 32F
不是啥新技術 知道為啥之前都不用嗎
12/14 18:48, 32F
推
12/14 18:49, 5小時前 , 33F
文章裡是寫首次在商業代工廠裡製造出
12/14 18:49, 33F
推
12/14 18:55, 5小時前 , 34F
晶背供電表示：我是3D供電
12/14 18:55, 34F
推
12/14 18:56, 5小時前 , 35F
良率 良率 還是他媽的良率
12/14 18:56, 35F
→
12/14 18:56, 5小時前 , 36F
cowos也3d啊
12/14 18:56, 36F
→
12/14 18:58, 5小時前 , 37F
會說不是新技術的 建議查一下N3XT 3D 你會改口太新
12/14 18:58, 37F
→
12/14 18:58, 5小時前 , 38F
會說太新然後Fab不想做 以前沒人覺得能用能量產
12/14 18:58, 38F
推
12/14 18:58, 5小時前 , 39F
3D晶片應該還超久 GG的cowos至少還可以爽賺N年
12/14 18:58, 39F
→
12/14 19:00, 5小時前 , 40F
然後jim你不是整天說矽基末路嗎 這不就矽基末路了
12/14 19:00, 40F
推
12/14 19:01, 5小時前 , 41F
笑了 還在3D 4D都快出來了
12/14 19:01, 41F
→
12/14 19:02, 5小時前 , 42F
大概還是CNT transistor和RRAM這些還沒量產的東西
12/14 19:02, 42F
推
12/14 19:03, 5小時前 , 43F
工研院就有3D封裝了 給力積電生產
12/14 19:03, 43F
推
12/14 19:05, 5小時前 , 44F
12/14 19:05, 44F
推
12/14 19:08, 5小時前 , 45F
還不是要授權給台積電
12/14 19:08, 45F
→
12/14 19:20, 5小時前 , 46F
各大學跟SkyWater組隊的意思就是告訴你老美想自己
12/14 19:20, 46F
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12/14 19:20, 5小時前 , 47F
做
12/14 19:20, 47F
→
12/14 19:21, 5小時前 , 48F
特規的晶片
12/14 19:21, 48F
推
12/14 19:23, 4小時前 , 49F
他整間公司命運靠美國政府
12/14 19:23, 49F
推
12/14 19:25, 4小時前 , 50F
這不是啥新的東東啊
12/14 19:25, 50F
推
12/14 19:30, 4小時前 , 51F
這就是X3D啊，鬼故事
12/14 19:30, 51F
→
12/14 19:32, 4小時前 , 52F
原來現在沒3d?
12/14 19:32, 52F
噓
12/14 19:35, 4小時前 , 53F
現在晶片只刻一層？
12/14 19:35, 53F
推
12/14 19:48, 4小時前 , 54F
怎記得前幾年就有傳聞 文章了
12/14 19:48, 54F
推
12/14 19:53, 4小時前 , 55F
實驗室可以玩,問題是量產性啊,效能很高無法量產=XX
12/14 19:53, 55F
→
12/14 19:57, 4小時前 , 56F
這架構早就有了，散熱是一個很大的問題
12/14 19:57, 56F
→
12/14 20:00, 4小時前 , 57F
問題是要能量產
12/14 20:00, 57F
推
12/14 20:09, 4小時前 , 58F
你先想想該怎麼測試驗證…
12/14 20:09, 58F
推
12/14 20:31, 3小時前 , 59F
能量產再說
12/14 20:31, 59F
→
12/14 20:40, 3小時前 , 60F
呵呵，實驗室
12/14 20:40, 60F
推
12/14 20:51, 3小時前 , 61F
實驗室什麼都有
12/14 20:51, 61F
噓
12/14 20:59, 3小時前 , 62F
還在實驗室 能商業化量產再說
12/14 20:59, 62F
→
12/14 21:04, 3小時前 , 63F
商業代工廠做出來了
12/14 21:04, 63F
推
12/14 21:37, 2小時前 , 64F
開始吹，早就有的東西
12/14 21:37, 64F
推
12/14 21:54, 2小時前 , 65F
無法商用量產都沒用
12/14 21:54, 65F
→
12/14 21:58, 2小時前 , 66F
真費 台灣都用石墨烯
12/14 21:58, 66F
→
12/14 22:33, 1小時前 , 67F
天網
12/14 22:33, 67F
→
12/14 22:34, 1小時前 , 68F
好了啦 做不出來對吧
12/14 22:34, 68F
推
12/14 22:40, 1小時前 , 69F
內文已經寫做出來了
12/14 22:40, 69F
推
12/14 22:47, 1小時前 , 70F
做出來還有放電跟散熱問題
12/14 22:47, 70F
→
12/14 22:49, 1小時前 , 71F
哪一家代工廠都沒寫？整天吹鬼故事
12/14 22:49, 71F
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