晶圆级处理器的想法在上个世纪80年代引起了很大的反响，但由于生产的复杂性，几十年来被人们遗忘了。 今天，技术再次尝试发展。 我们告诉谁在这方面工作。
/照片timo vn CC BY什么是晶圆规模
在现代处理器的生产中，硅基板被
切成单个晶体，然后从中组装芯片。
晶圆级 （WSI）
技术意味着在单个半导体晶圆上创建处理器（CPU和GPU）–它成为一个大的“芯片”。 这种方法提高了系统性能：组件之间的距离更近，因此数据传输速度更快。
在1970年代和1980年代，有人提出将WSI技术用于为超级计算机创建芯片。 但是，决定放弃这个想法-生产过程中芯片中存在太多缺陷。
例如，后来成为硅谷资金最多的Trilogy Systems初创公司在这一领域工作-它获得了2.3亿美元的投资。 但是该公司未能形成可靠的工艺技术。 1985年，Trilogy中止了WSI研究并破产，对晶圆级处理器的整体声誉产生了负面影响。
直到最近，WSI才再次被视为有前途的领域。 例如，预计此类设备将有助于提高数据中心IT基础架构的生产力。 事实
证明，用于在服务器组件之间传输数据的接口
是一个瓶颈。 晶圆级系统通过将部分组件放置在同一基板上，可以帮助解决带宽问题。
谁开发技术
今天开发水water处理机的组织
是加利福尼亚大学洛杉矶分校和伊利诺伊大学香槟分校。 今年2月初，大学的工作人员提议创建一个在单个硅片上结合数十个GPU的系统。 该项目称为硅互连结构或Si-IF。
工程师设法为24个和40个GPU创建了两个原型。 开发人员使用传统设备（具有相同数量的计算模块）进行了比较测试-Si-IF设备的性能提高了2.5-5倍。 该技术有可能加速基于数据中心中GPU的服务器的工作。
自2012年以来，台湾制造商台积电也参与了Waferscale处理器。 他们的技术
被称为 CoWoS-“基板上晶片上的芯片”。 硅桥（中介层）上有GPU和内存，FPGA和内存或网络控制器。 然后，将电桥安装在电路板上，然后像常规处理器一样“封装”。 该解决方案已在实际设备中使用，
例如 Nvidia Volta系列图形芯片。
工程师还在WIPE项目中开发该技术，该项目是“欧洲
地平线2020年创新解决方案”计划的一部分。 WIPE有七个成员，包括IBM，比利时微电子中心iMinds和许多研究机构。
/照片EnriqueJiménezCC BY-SA该组织
建议创建一个用于光纤网络的处理器。 在其中，用于将光信号转换为电信号的模块将位于带有芯片的硅晶片上方，并通过金属触点直接与其相连。 研究人员预计，与具有独立收发器和处理器的传统系统相比，这种架构消耗的功率更少，运行速度更快。
前景如何
专家
预计 ，WSI处理器的开发将帮助数据中心提高服务器容量，以完成诸如训练神经网络之类的任务。 根据一些报道，尽管公司本身隐藏了开发细节，但Cerebras初创公司已经在研究用于机器学习的晶圆级处理器。
WSI的另一个优点是易于管理。 对于操作系统和其他程序，晶圆级设备看起来不像几个单独的处理器，而是像一个大型GPU。 这简化了不需要单独配置晶圆级系统每个模块的程序员和系统管理员的工作。
但是晶圆级处理器具有
局限性 ，难以扩展IT基础架构。 WSI芯片中的电源系统需要安装稳压器。 这些块占据了可以放置其他计算模块的位置。 晶圆级处理器的另一个限制与设备冷却有关。 芯片上模块的高密度
使散热
变得复杂 。
但据专家称，这些问题是可以
克服的 ，现在是恢复WSI的正确时机。 自1980年代以来，处理器制造技术变得更加先进，缺陷数量有所减少。 因此，我们可以预期，在不久的将来，晶圆级器件的开发将出现越来越多的项目。
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