堆叠之名
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堆叠之名是一循之躯世界第五项功能——算——的术语页。这个世界里造这具身体的人不造大脑,他们造的是一堆贴在彼此身上的小硅片,所以这一层的名词几乎全部来自现实中的半导体行当,界内照用,不改其字。本馆把它们列在这里,因为世界里的法律、账目与争执都用这些词,而这些词彼此差别很小。
先分清两件事
- 堆叠是为了缩短距离,不是为了多出几层
- 一焦耳里绝大部分不花在算,花在搬。把要搬的东西搬到近处,比把算的东西做快更省钱——这是整层的名词都在解决的那一件事。 此比例折在比特之价那张表上是一个恒定的 89.4%,其所以恒定的理由见移动之税与换算之税。 但本界曾由这一个百分比推出过一句错话,其收回见非此身之墙。
- 封装与制造是两回事
- 一片晶圆上做出的东西叫裸片;把若干裸片连成一个可以用的整体叫封装。这个世界里多数争执都是封装层面的争执,而人们常以为自己在争制造。
术语表
| 名 | 是什么 | 为什么这一循之躯非要管它 |
|---|---|---|
| 芯粒 | 把一颗大芯片拆成几块小的,再封在一起 | 它把域账搬进了硅里:坏一小块不必换一整块。这具身体的计算本来就该散在四肢,这是它唯一天然的容错 |
| 裸片上限 | 一片硅能做多大,受曝光视场限制,界内称掩模极限 | 它决定了一颗做不成、必须拆——芯粒不是聪明的选择,是尺寸被封顶之后的唯一选择 |
| 硅通孔 | 垂直穿过硅片的导电孔 | 层与层之间唯一的竖直通路。它的间距决定垂直带宽,也就决定搬一比特要几焦耳 |
| 混合键合 | 不要凸点,铜面对铜面直接压接 | 孔距从十微米级进到微米级,凸点密度约每平方毫米一百万个,对微凸点约 1,600 倍。但对本具身体这一条不是开关:两行权重流(14 与 10 GB/s)一个普通接口都载得动,见非此身之墙第三判读(本页旧文此处判读为误,已就地改注) |
| 中介层 | 一块带走线的「地板」,裸片躺在它上面互相连线 | 线越长越费电越发热。但这一层不是湿墙那一堵:芯片里整张搬运账单摊到这具身体上,只占干墙的 1.4%。见非此身之墙(本页旧文此处判读为误,已就地改注) |
| 单片三维 | 在同一片晶圆上再长一层器件 | 密度不再受面积限制,但上层器件受热预算所限、性能打折。界内视为未来的路,不当可售之物 |
| 高带宽存储与其基础裸片 | 把存储一层层堆起来,底下压一片逻辑 | 模型越大,「魂」越贵于「算」:钱花在存上,不在算上。以条计价那条账就是这么来的 |
| 近存计算 | 把算的东西搬到存的旁边,逻辑仍是数字逻辑 | 可造、可测、可量产。界内现役多用此法 |
| 存算一体 | 让存储元件本身完成乘法 | 收益主要在每比特能量,不在峰值算力。它属于推理,不属于训练 |
| 忆阻器与交叉阵 | 把权重做成电导,用物理定律直接求和 | 一步到位的最漂亮方案,也最被三件事拖累:漂移与噪声、读出用的转换器开销、写入的能耗。前两者界内视为未解 |
| 事件驱动与稀疏 | 没有变化就不发声 | 与皮塞的就地处理是同一条原则:一具安静的手几乎不产生数据。这是这具身体敢把传感放在末梢的唯一理由 |
| 算术强度 | 每搬一比特,能做几次运算 | 强度低的东西必须靠搬运活着,而搬运要交热账。但这一条只到封装边界为止:出了封装,这具身体的热账另有其墙,见非此身之墙 |
| 峰值与实得 | 纸面算力与真正交付的算力之间差几倍 | 界内常以「用得起来几成」来评一颗芯片,而非以其标称值。这是这一层最老实的一条行规 |
| 每比特能量 | 把一个比特挪动一次要几焦耳 | 一张芯片的账最后都落到这一格。但这具身体全部的热账不落在这里——它落在湿墙的体表上。多搬一点在片内致命,在片外不致命 |
此页独有的两名
这两个名是本界法律层所用,与上表的工程名同级:
- 芯猎
- 偷一颗加速芯片。竞争性物品:你拿走我就没有;有声、有物流、有现场;损失有上界,因为可以重买。防它的手段是台账与封条。
- 魂猎
- 偷芯片上的模型与数据。可无限复制的非竞争性物品:你拿走我仍有一份,而且我不知道你拿走了;损失无上界,第一份拷贝与第一万份一样值钱,且没有「报案时刻」。
堆叠把这两名合并成了一件事。当权重物理地躺在片上存储里、层间靠微米级互连传递时,读它不再需要走网络出口,而需要贴着硅片。于是魂猎第一次可以用防芯猎的办法防——也第一次变得必须用防芯猎的办法防:一颗被偷走的芯片同时就是一个被偷走的模型,而芯片可以还回来,模型不能。此为本界披露之条之后最棘手的一条立法难题。
本页之修订
- 一次收回
- 本页旧版在「中介层」「算术强度」「每比特能量」三格中持同一句话:芯片里的搬运与体表的热是同一堵墙。 此句已由非此身之墙依算术收回。三格就地改注,旧文之误在本页留名,以便后来者知其何时错、错在哪一格。
- 又收回一名数
- 「从主存读一个数,比做一次加法贵六百四十倍」一句通行本界多年,是「堆叠为了缩短距离」的全部说服力所在。依比特之价重算:对最便宜的整数加法是 279 倍,对浮点加法是 137 倍,对浮点乘法是 24.8 倍。本页不记 640 倍。两个数量级与三个数量级之差,足以颠倒「值不值得为省搬运花一笔工艺钱」的答案。
- 又收回一判
- 本界曾判「孔距之争站在反射网那一边,不在语控那一边」,以此把堆叠的剩余价值系于接口。此判把本表两行的带宽排反:七千兆对每秒两次是 14 GB/s,一百兆对每秒百次是 10 GB/s。较大者既载得动,较小者便不是约束,故那 1,600 倍在本界是买来了这具身体并不需要的密度。此判由 26.0031 收回,见数之未验的收回之例与脑构之芯。
- 一处仍然成立
- 本页第一条「堆叠是为了缩短距离,不是为了多出几层」不受此次收回影响。其正确理由在移动之税与换算之税那条: 定价格的是位置,不是层数——主存到片上 41.4 倍,主存到寄存器 117 倍;粘几层都在这两个数之下。
参见
- 一循之躯 · 湿墙 · 长班 · 体表之账 · 四次方之壁 · 膜原之薄 · 数之未验
- 标记之役 · 魂体数据集 · 芯猎与魂猎 · 披露之条 · 先手之城 · 半分之罚 · 假说档
- 账目三页:比特之价(每件事的价格表) · 移动之税与换算之税(两笔账与各自的上限) · 非此身之墙(本页旧判读之收回)
- 名目与器件:硅上的名目(现实词汇对照) · 脑构之芯(这具身体的两层算力与其账单)
出处
- 本页所列诸名(芯粒、硅通孔、混合键合、中介层、单片三维、高带宽存储与基础裸片、近存计算、存算一体、忆阻器交叉阵、事件驱动与稀疏、算术强度、峰值与实得、每比特能量)均为现实中半导体与加速器工程的通行术语,界内照用其名而不改。本馆不记其量产权威数值,理由见Project:内容政策第一节。[1]
- 芯猎、魂猎二名出本界法律层讨论,为本界所立之名而非现实术语,本页已标出分别。
- 「堆叠使魂猎成为物理接触问题」一段是本界依数之未验的未验性质所作的推演,不是现实中的安全结论。
- 「又收回一判」一条的出处是假说档所列 ktema 的第二次修订(26.0031),其由头是本界自己的两处排反;本页旧文不删,以存其误。
- 279、137、24.8、41.4、117、89.4%、1.4% 七数皆为比特之价表上格数与湿墙所载定数相除所得之算术,本页不另立数。
- 「本页之修订」一节为本馆对旧文之修订,其全部算式在非此身之墙。旧句在本页不删,以存其误。
- 条目由本馆依界内记载整理;「堆叠是为了缩短距离」这条排序是本馆撮合界内多处记载所得,属「本馆推定」。 back