'''硅上的名目'''是本馆为[[一循之躯]]「算」这一层的几份讲稿([[比特之价]]、[[堆叠之名]]、[[移动之税与换算之税]]、[[非此身之墙]]、[[脑构之芯]]、[[韬定律]]、[[停钟与断源]])配的一张'''现实词汇对照表'''。 本页'''不是界内记载''':它不立一个新数,也不讲这具身体的事,只回答一个问题——那些讲稿里用到的词,在现实工程里通常怎么写、通常指什么。 界内只用得到其中几格的数字,其余名目记在这里,是为了让读者知道那几格是从哪儿来的。条目由本馆依现实工程的通行术语编纂,凡涉及量级处一律取界内讲稿已照录的公开数值,见[[数之未验]]的常数表。 == 一片硅的三条边 == ; 晶圆(wafer) : 还没切割的整张硅盘。现实里通行三百毫米直径。 ; 裸片(die) : 从晶圆上切下来的一块,即一个尚未封装的芯片。界内讲「一片四十五纳米硅」时指的是这一格。 ; 光罩极限(reticle limit) : 一次曝光能盖住的最大矩形,现实里约为二十六毫米乘三十三毫米,即八百多平方毫米。 单颗裸片做不过这一格,这是'''面积的第一道硬界''';所谓「把芯片拼得更大」,全是绕这一格的办法。 ; 工艺节点(node) : 以纳米数命名的代际,如「四十五纳米」。它'''不'''是任何一格尺寸的实测值,只是代际的商标。 ; 良率(yield) : 一张晶圆上能用的裸片占比。拼片方案的账多半落在这里,而界内没有一处算过它。 == 把几片拼起来的门路 == ; 封装(package)、基板(substrate) : 把裸片接上引线、装上散热面、插进板子的那一层。 ; 先进封装(advanced packaging) : 一个'''品类'''名,不是一个等级。凡不走传统引线框架的拼法都在其内,差别极大,不可当证据用。 ; 芯粒、小芯片(chiplet) : 把一颗大裸片拆成几颗小的,分别流片,再封在一起。省的是良率与面积,不是电。 ; 中介层(interposer) : 一片放在裸片底下的「地板」,裸片之间的走线由它代劳。分硅中介层、有机中介层与扇出型三类。 ; 硅通孔(TSV,through-silicon via) : 竖着穿过硅片的导电孔。堆叠之所以谈得上「垂直」,全靠这一格。 ; 微凸点(microbump) : 两片之间的焊点,间距数十微米级。凸点密度约每平方毫米六百二十五个,是界内[[堆叠之名]]取的旧基准。 ; 混合键合(hybrid bonding) : 不要凸点,铜面对铜面直接压接,间距约一微米,凸点密度约每平方毫米一百万个。 界内取的就是这一对比:'''约一千六百倍的互连密度''',而[[非此身之墙]]已经算出这两具数据的搬运都不缺带宽。 ; 扇出型晶圆级封装(FOPLP) : 不做中介层,直接把裸片埋进重布线层,从晶圆级别成批封。 ; 堆叠层数(stack height) : 一个存储叠了几片。层数越高,越靠中间的片越难把热带出去。 ; 单片三维(monolithic 3D) : 在同一块硅上逐层长器件,而不是两片压在一起。与硅通孔堆叠是两条不同的路,界内讲稿常混用其名。 == 存储的一列 == ; 静态存储(SRAM)、寄存器堆(register file) : 都在片上,都在[[比特之价]]那张表的便宜端。 ; 主存(DRAM) : 在片外。界内表上那一格「四千字节主存读出,一千二百八十四皮焦」,现实里是一次'''落空的取数'''(cache miss)的价格,不是连续流水搬运的价格。 ; 高带宽存储(HBM) : 把 DRAM 核片叠起来、竖穿硅通孔、拉到底下一颗基础裸片(base die)上,再与逻辑裸片并排放在中介层两侧。 现实里主流加速卡的大多数字节走这一条路。 ; LPDDR、GDDR : 两种贴在板子上的常规存储,离芯片比离计算远一层。 ; 近存计算(near-memory computing) : 把控制器搬到存储旁边。字节'''仍然移动''',只是少走一段。省的是那一段,不是搬运本身。 ; 存算一体、计算存贮器(in-memory computing / processing-in-memory) : 让计算发生在存储阵列之内。界内[[移动之税与换算之税]]讲的正是它:搬运算不上账了,改收一次换算的账。 ; 交叉阵列(crossbar)、电导写权 : 把权值写成每个格子的电导,输入走一遍行线,列线按基尔霍夫定律把乘积自动求和。 ; 数模转换(ADC、DAC)、读出电路 : 交叉阵出来的是模拟量,要变成数字量才接着算。这一格的花费在文献里极少公布,界内自设了一个常数,并把它记在[[数之未验]]的软处表里。 ; 量化(quantization)、位宽 : 一个权值用几个比特存。它把读与算同时打折,比例不动,绝对数动。 == 算法与硬件之间 == ; 乘加单元(MAC) : 一次乘法加一次累加,神经网络账里的最小单位。界内以「一参数一乘加、一参数一字节」起算。 ; 脉动阵列(systolic array) : 一排乘加单元,数据像波纹一样在阵列里逐拍走过。它的脾气是'''喂不满就白搭'''。 ; 算术强度(arithmetic intensity) : 每搬一个字节做多少次运算。这是[[堆叠之名]]反复用的那个量。 ; 屋顶线(roofline) : 把「按算力能跑多快」和「按带宽能跑多快」两条线画在一张图上,取低的为实际上限。现实工程里判断瓶颈的常规图。 ; 存储墙(memory wall) : 上面那条低线长期由带宽决定时,人给它起的名字。[[非此身之墙]]整页就是来收回「这具身体的墙是它」这一句的。 ; 事件驱动(event-driven)、稀疏(sparsity) : 没有输入就不算。省的是乘加的次数,'''不省'''每次取权重的固定花费。 ; 脉冲神经网络(SNN)、神经形态、类脑(neuromorphic) : 三个近亲名目,指同一类按脉冲与事件干活的器件与算法。'''「类脑」是名目,不是证据''':它说清排布方式,一格也不说明比谁省热。 ; 峰值算力(TOPS)、能效(TOPS/W)、每比特能量(pJ/bit) : 三个现实里互相打架的口径。峰值与现实能跑出的数之间通常差着数倍,界内管这个差叫「[[数之未验]]的口径之缝」。 == 电、热与时间的一列 == [[韬定律]]、[[停钟与断源]]、[[专器之地]]与[[热漏之环]]四页用到的现实词汇,集中在这一栏。 写法与上几栏同:只取通行含义。 ; 阈值电压(Vt、threshold voltage) : 管子开始导通所需的栅压。它是近阈值一节的下界——压到阈值以下,导通电流就改走指数规律。 ; 亚阈值摆幅(S,subthreshold swing) : 栅压每降一个数量级所需的毫伏数,室温下的理论下限约六十毫伏每十倍。现实器件多在六十到一百之间。 : 本界的常数表取八十毫伏每十倍,见[[数之未验]]。 ; 近阈值电压(near-threshold、low-Vdd) : 把工作电压压到略高于阈值的那一段。省电是真的,慢也是真的,且慢得比省得快。 ; 最低能耗电压(minimum-energy voltage) : 「一次算完的总能量」对电压那条下凹曲线的底。它存在的原因是漏电项随电压指数涨、动态项随电压平方降,两项相加必有极小。 : 这一格是[[韬定律]]第一条判语的落点。 ; 时钟门控(clock gating、停钟) : 掐掉某块的时钟使其不翻转。电子不动了,但每一根管子仍挂在电源上照漏。 ; 电源门控(power gating、断源) : 把该块的供给端整个切掉,漏电随之消失。代价是一次充放电和一段唤醒等待。 ; 暗硅(dark silicon) : 受功率预算限制而必须常年不通电的那部分面积。名字是现实文献里的通行叫法。 ; 时间常数(τ) : 电路响应慢到什么程度的量纲。凡以「τ」为名的工程律,说的都是它而不是电压。 : 本界那条律的名字正是从这个字母上错过两回,见[[涛定律]]与[[道定律]]。 ; 时间缩微(temporal scaling) : 与「几何缩微」相对的一条主张:往后的性能不再主要靠把管子做小,而靠把时间各层压缩。 : 现实里这是一个品类名,其具体路径各家说法不一,本页不替任何一家定其内容。 ; 逻辑折叠(folded logic) : 把组合逻辑的时间壁剁成几段、让它在同一块硅上多跑几趟,以时换面。与「流水线」的区别是它省的是寄存器与走线,不是深度。 ; 内存并行度(MLP,memory-level parallelism) : 同一时刻挂在外面的取数请求条数。它是「延迟」与「带宽」之间的那道换算:带宽够而并行度不够,仍然等数。 : [[韬定律]]第二条判语算的正是这一格。 ; 存取时间(t_ACCESS) : 一次取数从发出到数据到手的时间,主存常在百纳秒量级。本界把它当一个未验常数用。 ; 每字取数价、每字节线长 : 搬运的两种记账口径。前者按字(一词几个字节是接口定的),后者按字节——两者相差一个倍数,混用会算错四倍。 ; 通用逻辑与专用集成电路(general-purpose logic、ASIC) : 前者什么都能算而样样不省,后者只算一件事而算得便宜。界内那两条补丁说的就是这一换, 本页只立名目;其在本界的账见[[专器之地]]。 ; 漏电密度(leakage power density) : 单位面积上不通电也在烧的瓦数,常以瓦每平方毫米或瓦每立方厘米计。它是[[专器之地]]那张表的税率。 ; 结温(T_J,junction temperature) : 硅自己的温度,不是房间的温度。经验规则:亚阈值漏电约每十开尔文翻一倍。 : 本界取三百一十开尔文为结温,取二百九十八开尔文为参考,两格皆是自设,见[[数之未验]]。 ; 热阻(thermal resistance,开每瓦) : 一瓦功率造成几度温升。片到冷却介质那一段叫 R,界内取定为 0.200 开每瓦。 : 它是[[热漏之环]]全页的自变量:那条「六十瓦」的配额能不能花,取决于这一个数。 ; 反馈限与预算(feedback limit、budget) : 预算是一条固定的墙;反馈限的位置随它自己管的东西移动。越热越漏、越漏越热那一圈给的是后者。 现实工程里这叫热失控(thermal runaway)的下界,本页只立其名。 ; 阈值工程(threshold engineering、Vt tuning) : 用管子自身的门槛去换漏电,动器件而不动电压轨。与降供给是两件事,但在本界的账上花同一枚币, 见[[热漏之环]]第三节。 ; 功率侧信道(power side channel) : 以功耗反推内容或状态的一门分析技术,现实里已有成熟成果。本页只立名目,其界内后果见[[表前之耳]]。 ; 电能表(energy meter、瓦时积分表) : 对功率积分的计费器具。它天然读得出能量与字节数,读不出的那一栏见[[表前之耳]]。 == 界内只用到六格 == 本页诸名目里,[[一循之躯]]的讲稿实际取数的只有以下几格: * [[比特之价]]表上十格的每次操作皮焦(现实公开文献值,四十五纳米); * 「一次主存读出对一次整数乘法」的比价 8.45,及由此而来的搬运份额 89.4%; * 片上静态存储对主存的 41.4 倍、寄存器堆对主存的 117 倍; * 混合键结对微凸点的约 1,600 倍凸点密度; * 一兆字节阵列读出与四千字节主存读出各一格; * 交叉阵每步换算 0.2 皮焦——此格'''非现实值''',是本馆所记界内自设常数。 其余名目在此只是名目。本馆不替界内任何一页补它没有用过的数。 上栏「电、热与时间的一列」不添新数。[[韬定律]]、[[停钟与断源]]、[[专器之地]]与[[热漏之环]]所取的阈值电压、 亚阈值摆幅、存取时间、去耦电容、唤醒时间、暗漏电密度、相邻跳步价与热阻,八格皆是界内自设常数, 已逐格登记在[[数之未验]]的「算之一层自设的十格」表(该表另含迁移率指数、结温与十倍温两格,本页未列其名)。 本页唯一一处新引入的量级是'''六十毫伏每十倍'''——那是亚阈值摆幅的现实理论下限,只用来说明上栏那一格落在什么区间,不参与界内任何一笔账。 == 本页不担保之事 == * 不担保厂商。本馆不记任何一家现行器件的具体数值。 * 不担保译名。同一英文词在中英文文献里常有数名,本页取通行者,遇分歧则并列。 * 不担保新节点。四十五纳米是退役十年的工艺,当今近存器件的每次操作数值要多小有多小,且无人逐格公布,理由见[[比特之价]]。 * 不担保名目之分。上栏诸词的界线在现实文献里本就模糊,本页不假装比文献更清楚。 * 不担保一条律。凡以人名、代号或「定律」出现的现实工程主张,本页只记其名,不判其真伪; 「时间缩微」在此只是一个名目。本页亦'''不以界内的算式去判任何现实主张的长短'''—— 界内那些数是本界自己的账,与他人的成与不成无关。 == 参见 == * [[堆叠之名]] · [[比特之价]] · [[移动之税与换算之税]] · [[非此身之墙]] · [[脑构之芯]] * [[韬定律]] · [[停钟与断源]] · [[表前之耳]] · [[专器之地]] · [[热漏之环]] * [[芯猎与魂猎]] · [[启封之录]] · [[静作之价]] · [[标记之役]] · [[一循之躯]] * [[数之未验]] · [[假说档]] · [[体表之账]] == 出处 == * 本页诸词条为现实中半导体工程、先进封装与加速器体系的通行术语,本馆只取其通行写法与通行含义,不取其量产权威数值。 * 「三百毫米晶圆」「约二十六乘三十三毫米光罩极限」二条为现实公开工程常识,本馆照录而不复核。本页属[[一循之躯]]系列的外部视角条目,与界内记载分层不混,体例见[[Project:真实视角体例]]。 * 文中出现的 8.45、89.4%、41.4 倍、117 倍、1,600 倍、0.2 皮焦六格,其来源与性质(文献值、算术所得、自设常数)已在[[比特之价]]、[[移动之税与换算之税]]与[[数之未验]]逐格标注,本页不重复。 * 「界内只用到六格」一节由本馆按上述讲稿实际引用的数字撮合而成,属「本馆推定」。 * 「电、热与时间的一列」诸词条取自现实中的低功耗设计、近阈值电路与功率侧信道三门文献的通行写法;本馆不引任何一篇具体论文的数值。其中「约六十毫伏每十倍」是亚阈值摆幅在室温下的理论下限,属现实公开常识,界内所用的是另一格。 * 「时间缩微」「逻辑折叠」二条为现实公开报道中的名目,其确切工程含义各家表述不一,本馆按名目收录,不作解释性复原。 * 「韬(τ)定律」「时间缩微」一名之提出者为'''何庭波(华为)''',公开场合为 2026 年 5 月 25 日于上海的 IEEE ISCAS。 本页'''只记此名与此自陈,不记其论文'''——原文本馆未取到,本界所见皆出转述; 其四条路的界内读法见[[韬定律]],界内自己的推演一律署界内之名。 [[Category:技术]] [[Category:设定]] [[Category:科幻世界]]