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硅上的名目
来自 虚世百科
现实层（现实中的半导体与加速器工程名目）：本页记述现实中的作品、平台与制度。它们造出了那些世界，但本身不是其中一个。
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）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。[1]
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」。
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。
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。
参见
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。[2]
- 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」。
- 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。 ↑
- 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。 ↑