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3D IC 续写摩尔定律,助推算力攀越 AI 之巅
AT时代的矛盾:算力需求快速增长,单个 die 的晶体管数量增长受限。AI 时代下,模型参数量越大,训练模型所用的数据越多,训练模型的计算量越大,对应模型的性能越好。因此常用 Scaling Law 来表征算力需求 的规模。据华为测算,未来大模型算力需求将维持每 6 个月翻一番的趋势直到 2030 年,也即是维持每年翻 4 倍的高速增长。而作为算力的供给方,单个 die 的晶体管数量增加愈发困难。随着芯片制程的提升,晶体管密度的复合增速越来越慢,并将在 3nm 之后降为个位数。与此同时,芯片面积受到 reticle limit 的影响,单个 die 的面积不能超过 858mm2,因此单个 AI die 的晶体管数量增速显著放缓。在摩尔定律和 Scaling Law 冲突的背景下,如何继续提升芯片的算力成为各大厂商发展的重点。
