美国多所高校工程师与SkyWater Technology公司合作，成功研发出一款具有独特架构的新型多层计算机芯片。在硬件测试和仿真中，该3D芯片性能比传统2D芯片高出近一个数量级，为人工智能硬件发展带来新曙光，有望开启人工智能硬件新纪元。
创新架构突破性能瓶颈
与当前主流的平面化2D芯片不同，该新型原型芯片的关键超薄组件如同摩天大楼的楼层般垂直堆叠，其内部的垂直布线则如同大量高速电梯，可实现快速、大规模的数据传输。凭借创纪录的垂直互连密度以及精心交织的存储单元与计算单元，有效规避了长期制约平面芯片性能提升的“内存墙”与“微缩墙”问题。
显著性能提升
在硬件测试和仿真中，这款新型三维芯片的性能比二维芯片高出近一个数量级。初步硬件测试显示，该原型芯片的性能已比同类2D芯片高出约4倍。对更高堆叠层数的未来版本进行的仿真表明，在真实AI工作负载（包括源自meta开源LLaMA模型的任务）下，增加更多层级的设计可实现最高达12倍的性能提升。同时，该设计为实现能效 - 延迟乘积（EDP）提升100至1000倍开辟了一条切实可行的路径，能同时实现更高的吞吐量和更低的单位操作能耗。
专家高度评价与意义
斯坦福大学电气工程系William E。 Ayer讲席教授Subhasish Mitra表示：“这为芯片制造与创新开启了一个新时代。正是此类突破，才能满足未来人工智能系统对硬件性能千倍提升的需求。”卡内基梅隆大学电气与计算机工程助理教授Tathagata Srimani称：“通过将内存与计算单元垂直集成，我们可以更快地传输更多数据，就像高层建筑中的多部电梯能同时运送大量住户上下楼层一样。”宾夕法尼亚大学电气与系统工程助理教授Robert M。 Radway表示：““内存墙”与“微缩墙”构成了致命组合。我们通过紧密集成内存与逻辑单元，并以极高密度向上构建，正面迎击这一挑战。这就好比计算领域的曼哈顿 ———— 我们能在更小的空间内容纳更多“居民”。”该研究不仅在性能上取得突破，还为美国国内硬件创新新时代奠定蓝图，有望推动新一代精通相关技术的工程师成长，塑造人工智能硬件的未来。
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