520TFLOPS算力: 6.4TB/s的访存带宽: 东方算芯首颗大算力芯片DF1000发布

智东西
作者 ZeR0
编辑 漠影

智东西7月13日报道，今日，上海AI芯片创企东方算芯发布软件定义近存计算3D AI芯片DF1000。

DF1000芯片是国内首颗采用DRAM-LOGIC Wafer-level混合键合3D垂直封装的AI芯片，采用软件定义芯片技术、14nm制程工艺，基于全国产供应链，实现了520TFLOPS@Bf16的算力、 6.4TB/s的访存带宽、 900GB/s的Scale-up带宽。

该芯片通过计算与存储层的垂直堆叠集成，将互连间距从数十微米压缩至亚微米级别，带来数量级提升的互连密度与带宽密度。从根本上破解了算力系统长期面临的“存储墙”、“带宽墙”、“功耗墙”等瓶颈。

同时，该芯片在国内成熟芯片制程工艺条件下可实现从芯片设计、晶圆制造、3D 先进封装到封测的全链条闭环，不依赖尖端制程，不惧外部条件制约，供应链稳定可控、可持续迭代，为国产高端芯片突破制程依赖提供了切实可行的技术路径。

DF1000芯片已完成完整流片验证，并实现128 卡大规模集群全功能稳定运行，真实场景落地能力达到行业先进水平。

在此基础上，东方算芯持续迭代产品，预计在今年四季度推出DF2000，各方面性能参数相比DF1000翻倍提升，具有算力利用率高、访问带宽大的优势；预计在明年四季度推出DF3000，各方面指标会在DF2000的基础上翻倍提升。

今日，东方算芯同步推出基于DF1000打造的全栈产品矩阵，包含巅峯DF1000加速卡、拓域TY64超节点、擎元QY100服务器、慧算HS512智算集群。整套产品体系可适配人工智能、互联网、金融、超算等各类复杂算力场景。

“DF1000的发布，是建立在国家全产业链深厚基础上的成功。”东方算芯创始人、董事长兼CEO魏少军代表东方算芯感谢全体合作伙伴的协作支持，并提出“共建、共筑、共赢”的产业发展主张：东方算芯将坚持自主创新，开放合作，携手全产业链伙伴，共建自主可控、安全高效的算力产业生态；坚持长期主义，耐心投入，深耕底层架构、软件工具、系统方案，一步一个脚印走稳走远；立足上海、服务全国、面向全球，东方算芯将继续依托上海的产业高地优势，服务国家战略，拥抱全球市场，以中国芯支撑中国算力，服务世界人工智能产业发展。

秉持这一发展主张，东方算芯已构建全国产化供应链支撑体系，实现关键环节自主可控；引领国内供应链厂商突破工艺极限、提升良率，携手产业链重点企业共同打造3D芯片产业集群高地。

在软件生态层面，该公司已搭建全栈自主底层软件栈，覆盖编译器、运行时、算子库、集合通信库、分布式训练框架及一站式工具链，全面兼容主流深度学习框架，为用户提供简洁高效的迁移部署方案，真正让芯片“可用、好用、易用”。

东方算芯副总裁郭炜分享说，软件定义芯片计算架构带来了六大优势：计算效率高、通用性好、访存带宽大、能效优越、不依赖于最先进制造工艺，不使用HBM存储器。

这源于三大技术突破：

1、软件定义芯片计算Tile架构

该架构采用粗粒度块状计算结构，通过数据流驱动，实现大规模处理单元的并行加速，大幅提升并行计算的性能和效率；设计专用集合通信处理器和分布式的通信机制，实现处理单元间和计算阵列间的高效数据通信，使得通信代价大幅降低，有效提升算法执行的效率；张量和向量计算单元数据通路复用，既保持了通用计算的灵活性，又能充分的利用有限的芯片面积资源，提升芯片的整体算力。

简单来说，软件定义芯片技术通过任务的空间并行和资源的时分复用，能显著的提升资源利用率，有效降低对芯片制造工艺的要求。

2、3D近存计算技术

该技术将存储晶圆和逻辑晶圆通过3D混合键合的方式进行堆叠，使得存和算的距离缩短，大幅提升数据传输性能，降低数据搬运能耗。

相比于传统HBM， 3D DRAM提供了数十倍的TSV 数量，成倍的提升了访存带宽，同等容量下是HBM带宽的5倍以上，从而打破了计算芯片长期以来面临的“存储墙”问题。

同时，该技术方案可通过增加晶圆堆叠的层数来提升内部的显存容量，通过高密度TSV来提升访存的带宽，因此可以完全取代HBM。

3、Infinity Chiplet 3.5D + 扩展结构

东方算芯用3D DRAM 替代传统AI芯片的数据存储结构，节省了片上面积，同等面积下可以提供更大的带宽；无需HBM，节省了HBM封装面积，在同等封装尺寸下可包含更多的计算单元，从而实现更大规模的互联算力；节省了HBM 的接口占用的芯粒面宽，在同等光罩面积下，能放更多的互联接口，从而可以提供更大的互联带宽。

相比于传统AI芯片的2.5D封装技术，新技术在相同封装尺寸下，可提供更强的算力、更高的网络带宽和更大的互联性。此外，因为没有HBM限制，未来东方算芯能够实现更大规模的芯片算力扩展。

发布会上，香港工程科学院院士、东京大学工学院院士、香港科技大学副校长郑光廷，欧洲科学院院士、北京超弦存储器研究院执行院长赵超，上海兆芯集成电路股份有限公司总经理兼总工程师王惟林，芯原股份董事长兼首席执行官戴伟民等产学研领域专家依次开展主题分享，围绕半导体与 AI 芯片协同发展、存储技术创新、国产算力产业链共建等方向介绍多方协同攻关的实践成果。

在圆桌论坛环节，行业专家分别聚焦 “后摩尔定律时代，AI 芯片的东方范式”“新一代算力芯片产业投资趋势” 两大议题展开深入探讨，并结合政务、金融、科研等重点领域，解读 DF1000 多样化落地模式与长期发展前景。

此次DF1000的发布，不只是一款产品的问世，更标志着中国自主原创的算力芯片新发展路线的启航。东方算芯以架构创新为核心突破口，在成熟工艺下实现算力、利用率与能效比的系统性跃升，为我国高端算力芯片提供了可落地、可规模化、可长期自主的技术方案。