ISSCC是半導(dǎo)體行業(yè)歷史最悠久的技術(shù)會(huì)議之一，每年二月在美國(guó)舊金山舉行。這次會(huì)議匯集了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界人士，討論芯片電路設(shè)計(jì)的最新挑戰(zhàn)。該會(huì)議主要是一個(gè)電路設(shè)計(jì)會(huì)議，每個(gè)廠商都專注于他們的處理器中獨(dú)特電路設(shè)計(jì)的一個(gè)或多個(gè)特定方面。

今年的會(huì)議涵蓋了一系列深入主題，包括鎖相環(huán)、低功耗電路、內(nèi)存、SerDes、DSP和處理器設(shè)計(jì)。處理器部分出現(xiàn)了領(lǐng)先的供應(yīng)商，也有來(lái)自研究機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)界的項(xiàng)目。會(huì)議內(nèi)容覆蓋了密集的芯片設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，下面介紹了處理器環(huán)節(jié)中有趣細(xì)節(jié)的突出部分。

IBMZ系列主機(jī)處理器壓縮了更多內(nèi)核

IBM久負(fù)盛名的大型主機(jī)繼續(xù)向前發(fā)展。最新的Z15處理器包含12個(gè)核，能夠達(dá)到5.2GHz的時(shí)鐘速度，并且沒(méi)有熱節(jié)流，因?yàn)镮BM使用水冷卻來(lái)處理高功率。當(dāng)許多其他處理器遷移到7nm時(shí)，IBM仍然使用GlobalFoundries的嵌入式DRAM （eDRAM） 14 nm工藝。IBM Power和Z系列處理器都依賴于eDRAM在die上放置大型緩存，但這款14 nm GlobalFoundries是eDRAM擴(kuò)展道路的終點(diǎn)。

盡管Z15的設(shè)計(jì)人員和它的前輩在同一個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)上，但是他們?cè)谕粋€(gè)die區(qū)域中增加了兩個(gè)額外的CPU內(nèi)核，使單線程性能提高了10%。壓縮核心的大部分工作來(lái)自于更緊湊的電路設(shè)計(jì)。為了節(jié)省額外的die面積，他們?nèi)サ袅诵酒系姆€(wěn)壓器，并重新設(shè)計(jì)了eDRAM以提高密度。

除了兩個(gè)額外的CPU核心之外，設(shè)計(jì)人員還添加了一個(gè)加密加速器和排序/合并加速器。最后的芯片面積是696 mm2，和之前差不多。保持die尺寸不變，減少了熱設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)的工作量。

由于時(shí)間的限制，每次演講只能涉及這些芯片的幾個(gè)設(shè)計(jì)方面。然而，它提供了一個(gè)令人難以置信的復(fù)雜的設(shè)計(jì)權(quán)衡和技巧，需要以最低的功率擠出最大的性能。它還演示了隨著新工藝節(jié)點(diǎn)增益（尤其是相對(duì)于成本而言）的減少，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向架構(gòu)增強(qiáng)和高級(jí)電路設(shè)計(jì)。
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