近日，由蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的我國(guó)首個(gè)極大規(guī)模全異步電路芯片流片試生產(chǎn)成功。

該芯片是由蘭州大學(xué)異步電路與系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的全異步眾核芯片，采用40納米制程，該芯片采用40納米工藝制程，在每顆僅有96平方毫米的芯片上共集成了3.5億晶體管和1512個(gè)CPU，且每顆芯片的功耗僅有98毫瓦。這些芯片在2021年4月底完成設(shè)計(jì)，并于2022年5月成功回片。

資料顯示，異步電路的優(yōu)點(diǎn)主要在于低功耗，而難點(diǎn)在于沒(méi)有時(shí)鐘電路作為芯片的全局驅(qū)動(dòng)電路，并且主流的商用EDA軟件均是針對(duì)同步電路設(shè)計(jì)的軟件。據(jù)了解異步電路設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)卻寥寥無(wú)幾，有能力生產(chǎn)芯片的團(tuán)隊(duì)就更是少之又少。

蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)9年時(shí)間，從異步電路設(shè)計(jì)方法學(xué)開(kāi)始，一直探索到芯片設(shè)計(jì)。在主流商用EDA軟件的基礎(chǔ)上，逐漸突破了異步驅(qū)動(dòng)邏輯設(shè)計(jì)、異步時(shí)序約束、大規(guī)模異步電路設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)穩(wěn)定性驗(yàn)證等一系列芯片設(shè)計(jì)問(wèn)題。

這款芯片也正是他們團(tuán)隊(duì)研究成果的集合。在這一枚枚小小的芯片上，每一個(gè)異步的CPU核都將由異步的mesh網(wǎng)絡(luò)連接，數(shù)據(jù)在CPU中運(yùn)算后會(huì)被mesh網(wǎng)絡(luò)廣播到各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)，并被目標(biāo)路由節(jié)點(diǎn)抓取。這樣的工作機(jī)制非常適合用于現(xiàn)如今大家非常熟知的類(lèi)腦計(jì)算和其他高并發(fā)計(jì)算領(lǐng)域。