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当20系列移动图形卡到达时,雷神如何玩?_我的网站

A | 8月24日消息,今天下午,小米除了发布玄戒O3之外,还带来了玄戒O100,一款大模型专用的AI加速芯片,更是全球首款6nm 3D晶圆级堆叠的AI加速芯片。英威达于2019年CES正式发布了一款新的20系列移动图形卡,随后根据主要笔记本电脑制造商的常规速度,英威达推出了相应的20系列移动图形卡笔记本电脑。 玄戒O100通过先进的3D堆叠工艺,实现了1.22TB/s的超高带宽,这一速度是目前主流旗舰手机的16倍之多,可以让移动端设备的AI性能实现质的突破。

B | 与10系列一样,这次20系列图形卡的规格与20系列图形卡的桌面版本相同,并且还具有RTX 2060、RTX 2070和RTX 2080显示屏。玄戒O100与玄戒O3是AI终端的“最佳CP”,最高可以实现本地AI推理速度高达330Tokens/s。 传统计算架构下,计算单元与存储单元物理分离,数据必须在两者之间反复搬运。但内存数据通路受限于物理引脚数量,遇到了增长瓶颈。 当AI算力以指数级增长时,内存访问速度与算力之间已经严重脱节,成为性能的关键阻碍,业界称之为“内存墙”。基于图灵结构的三种图形卡不仅具有实时光线跟踪技术,而且支持DLSS技术。

C | 玄戒O100,则是小米“推倒内存墙”的破局之法。 区别于以往晶圆→切割为裸片(Die)→逐片封装互联的方式,玄戒O100采用先进的Wafer on Wafer封装技术,也就是将多片完整的晶圆直接高精度对准与键合,继而再切割成独立的3D芯片。与10系列图形卡相比,20系列图形卡的性能有了很大提高,尤其是刚刚发布禁令的RTX2060。

D | 这彻底摆脱了传统引脚数量对带宽的物理限制,将数据通路从“平面走线”变为“垂直穿透”,实现真正的近存计算(Near-Memory Computing)。然而,与上一代笔记本相比,这一代笔记本的价格普遍上涨。因此,作为雷神笔记本的游戏爱好者,20系列图形卡的性能也得到了极大的提高。在追求光明的时代,会玩什么牌?首先,让笔记本电脑从10系列的图形卡中变薄,我们看到基于MAX-Q技术的图形卡降低了整机的功耗和发热,而主要的游戏笔记本电脑也经历了减肥的过程,我们看到了既薄又高价值的产品。

E | 了解大体逻辑后,我们看看玄戒O100到底如何做的。

F | 在20岁的图形卡时代,笔记本电脑制造商已经熟悉笔记本电脑和轻型汽车的照明。首先将两层AI专用高速DRAM晶圆与一层高性能NPU晶圆垂直堆叠,然后在垂直方向“钻隧道”让数据可以高速流转。

G | 同时,最新的12纳米笔记本电脑提高了整机的能耗率,使笔记本电脑制造商更容易开发笔记本电脑。在最新的雷神911Pro笔记本中,雷神将911Pro的体厚压缩至19毫米,并将其重量减至2.0千克。 所以,只要隧道越多,也就可以实现越高的带宽。为此,玄戒O100采用了先进的Hybrid Bonding混合键合工艺,摒弃了传统微凸点(Micro Bump)结构,直接将物理通路的间隔缩短至1.4μm,让数据通路密度大幅提升。雷神公司表示,通过这样做,用户既可以享受到高级图形卡的强大功能,又可以享受到轻便、舒适的体验。此外,雷神公司还准备了一个3.5毫米的主轴,以适应笔记本电脑体积缩小的结构问题。 为了进一步缩短DRAM与NPU计算层的物理距离,玄戒O100还采用了 Face to Face(简称F2F)金属层直连结构。经过20000次开合屏试验,数控集成主轴仍能正常使用,该主轴首次用于15英寸笔记本电脑。 简单来说,每一层晶圆内部,其实底部是逻辑晶体管,上层有密布多层的金属走线层。F2F,就是让DRAM与NPU的金属走线“面面相对”,如此可以实现更短的物理互联距离,实现更快的信号传输。除了缩小笔记本的尺寸外,雷神公司还准备了一个更窄的边界屏幕,以便将手机中流行的全屏设计移植到笔记本上。 当然,这说起来简单,在6nm如此高工艺节点下,要解决散热、电磁干扰等诸多难题,玄戒团队逐一攻坚,实现最终量产,并申请了15项专利,其中已获批4项发明专利。 与此同时,玄戒O100配备了14颗高算力NPU,通过玄戒高带宽矩阵总线,让数据可以在NPU与内存、与其他NPU核心之间等高速流转。新雷神911Pro笔记本电脑的屏幕宽度仅为4.7毫米,屏幕比例为83%。

H | 创新的矩阵总线支持拓扑动态切换,Prefill阶段采用环形拓扑,数据逐核流转、顺序同步;Decode阶段切换为广播拓扑,所有结果统一汇聚到指定核心。尽管屏幕比例仍然远远落后于手机,但它在笔记本电脑中一直是最好的,尤其是在游戏书中。其次,为了增加笔记本的散热量,除了提高性能外,今天的笔记本制造商更关心机器的散热,为什么我们不太关心台式机上显卡的温度?其原因是台式电脑有足够的空间,散热一般不成问题,而对于笔记本电脑来说,狭小的空间要求安装GPU和CPU两大散热用户,因此如何解决笔记本电脑的散热问题是最重要的。我们看到的笔记本太多了,尽管纸质数据很强。总线控制上的灵活拓扑,让片上计算资源得以充分应用。 最终,玄戒O100的带宽达到了惊人的1.22TB/s。但在游戏机、复印机等恶劣的使用环境下,CPU的频率呈线性下降,以保证整个机器不会过热。此时,系统的表现不如官方宣传。除了温度墙外,笔记本电脑还具有电源墙,这也是限制笔记本电脑处理器功率的一个重要原因。大家对这个数字可能没什么概念,以目前主流旗舰手机LPDDR5X内存作为对比,它的带宽76.8GB/s,而玄戒O100是其16倍之多,彻底释放端侧AI性能。

I | 为了验证玄戒O100的高带宽表现,小米工程师还做了一款原型机,搭载玄戒O3和O100,双芯协同计算。

J | 小米还引入了风冷主动散热,充分发挥芯片的全部性能。因此,在各大笔记本发布会议上,双U型笔记本不掉频是厂家的卖点。

K | 雷声公司在推出雷声笔记本电脑时表示,新的911Pro笔记本电脑采用了三维风洞冷却系统。配合Xiaomi MiMo端侧模型,实现了超高速端侧推理性能。

L | 但是现在,消费者的胃口越来越重,他们越来越希望他们投资的钱能享受到一种独特的体验。

M | 因此,在当今的笔记本电脑行业,除了提供优异的硬件性能外,软电源也同样重要。当然,无论是硬功率还是软功率,归根结底,都取决于制造商的实力。
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