如果把内存、显卡、储存等等都集成到芯片里，芯片做大，一整块晶圆那么大
【知乎】如果把内存、显卡、储存等等都集成到芯片里，芯片做大，一整块晶圆那么大，速度会不会特别快？
就相当于把一台电脑直接在晶圆上雕刻出来，直接构成一台电脑，也不一定整块晶圆那么大，就综合考虑一下性能、散热、功耗、成本什么的，能做出这样的电脑吗？
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20 个回答
咆哮的CPU
月更配置单都在公众号，B乎主要写写回答
谢邀@大宝天天见
除了其它答主写的制程、功能和发热等情况
还有供电标准也是个问题
那几个硬件的供电标准是不一样的
而且配置会锁死，能鼓捣的空间不大，哦几乎没有，应用场景也过于单调
最后在多样化的需求中，再度分裂成几大块
属实是整了个寂寞
发布于 2023-08-23 12:32
Eidosper
冰消雪融，花为汝开～
很好，题主发现了苹果的M1Pro/max/ultra的设计方法。
发布于 2023-09-08 07:42
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3 条评论
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三册
m1的内存和硬盘都和soc不在一起啊
内存是和soc一起封装，但是也不是同一片晶圆、同一个制程啊
09-08 · IP 属地美国
Eidosper
作者
本来也做不成同一个制程
09-09 · IP 属地四川
图吧垃圾王
戳辣，单片机嘛，89C51这种都是
22 小时前 · IP 属地辽宁
Leo的人生探索
图灵时代信息技术（广州）有限公司 Partner
谢邀@大宝天天见
楼下的博士跟你讲的很对，几个概念了解一下你就会清晰很多了
1）SoC（System on Chip）是一种集成电路设计的叫法，SoC 芯片通常包含多个不同的处理器，如 CPU 和 GPU，以及其他电子元件，如存储器、通信接口和电源管理单元。这些元件通常是独立的，但通过 SoC 技术被集成在一个芯片上，可以大大降低系统成本和体积，并提高系统性能和能效。
2）Chiplet呢，是另一种比较新兴的集成电路设计方法，它可以把不同的功能模块设计为独立的芯片，然后通过高速互连技术把它们连在一起，从而构建出一个完整的系统。
3）CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate），它是一种先进的封装技术，可以把多个芯片（通常是Chiplet）垂直堆叠在同一封装中，以实现更高的性能和更紧凑的设计。
发布于 2023-08-16 23:02
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5 条评论
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abc000
苹果的 M1 好像就是这样的。
09-16 · IP 属地湖北
tosayes
chiplet是一种模块化的概念，依赖于设计，制造，封装，eda。事实上cowos是chiplet的主流封装实现方法。
08-23 · IP 属地江苏
Leo的人生探索
作者
学习了
08-23 · IP 属地广东
MingmingRuyue
优秀
08-17 · IP 属地广东
Leo的人生探索
作者
谢啦
08-17 · IP 属地广东
ZZZZ
Engineer
你不是在说苹果的M系列处理器吗？哦，暂时硬盘还没在cpu封装里面。至于快不快，M2，M2 pro，M2 max，M2 ultta，去看数据就可以。你说要做到300mm硅片那么大，在做出来之前，先问一问，有人会花钱买吗？准备花多少钱？
另外提一下，Cerebras用一整片300mm硅片做的 wafer scale engine已经有第二代了。
发布于 2023-08-17 20:06
小笨瓜
谢邀@大宝天天见
你对芯片制程是不是有啥误解。
储存芯片不一样的，制程越先进寿命越差的，现在的闪存芯片都是3D堆叠来提密度，然后用更差的制程工艺，目前储存芯片制程普遍30nm以上。
内存制程更先进些，现在的ddr5 内存一般在十几纳米制程。
cpu、显卡核心制程最先进，目前普遍10nm内。
这几个制程都不统一，你咋搞到同一晶圆上。
发布于 2023-08-23 20:11
向水问路
芯片设计师
谢邀@大宝天天见
其实看看现在的手机芯片，基本上题主要求的大部分都在了，除了存储部分。
存储部分不算在里面主要还是性价比，一般存储的制程不会和AP的制程一致。
发布于 2023-08-16 17:11
MingmingRuyue
中国科学院大学 工学博士
建立搜索一下SoC, Chiplet, CoWoS 都是啥。
发布于 2023-08-16 17:02
laoqiuyi
80后资深程序员，高级嵌入式开发工程师
单片机就是你想要的（笑）。得考虑晶圆的尺寸，光刻机、蚀刻机尺寸等等。现在的手机在刻意把尺寸弄小。手机上的ARM处理器都是堆了层，而不是把面积弄大，你有空可以自己查阅资料跟踪下。
发布于 2023-08-18 14:11
微型社会主义路灯
灯～等灯等灯～
谢邀@大宝天天见
做不出
没办法，内存实在是太占面积了，而且DRAM和SRAM还没办法在事实上做到一块晶片上，而且SRAM非常非常非常的耗电，是发热大户之一，最好的情况也就是你做了个电热炉，最坏的情况是这是个真的电热炉
发布于 2023-08-16 22:00
IT客
肖哥懂数码科技
这几样东西的制程不一样. cpu, 显卡是逻辑芯片, 内存和存储是另一种简单一些的制程工艺.
cpu和gpu集成在一起已经很成熟了, 现在不少桌面cpu已经集成了. 早年北桥是独立的, 现在基本都集成进CPU里了.
南桥芯片是一种传统的位于主板上的芯片，包括了一些辅助芯片，例如I/O接口控制器、声卡、网卡、USB控制器等等，用于连接计算机主板和各种周边设备。南桥芯片尚未被完全整合到CPU内部，仍然存在于主板上。不过，一些南桥芯片中的功能单元，例如SATA控制器和USB控制器已经集成进cpu了.
手机里的soc集成的更多, 所有的soc都集成了gpu, 除了gpu, 还集成了基带, npu等.
趋势是都集成进去, 但速度就不好说了.
虽然集成了多个功能单元在一个芯片上可以提供更高的集成度和更短的内部通信距离，但速度主要受限于以下几个因素：
电路设计和制造技术：芯片的速度往往与电路设计和制造工艺相关。即使是一整块晶圆大小的芯片，仍然需要考虑电路的设计、布局和信号传输路径等因素。如果这些因素没有充分优化，速度可能无法达到预期。
散热和功耗：一整块晶圆大小的芯片可能会产生较高的功耗和热量。如何有效散热是一个难题，过高的温度可能导致性能下降或系统不稳定。
延迟和内存访问速度：即使整合了内存等组件，数据在不同功能单元之间的传输仍然需要时间。内存访问速度和延迟也会对整体速度产生影响。
并行性和算法优化：速度的提升也与并行性和算法优化有关。即使整合了多个功能单元，如果应用程序或算法不能充分利用这些资源，速度可能无法发挥到极致。
因此，仅仅将多个功能集成到一块芯片中，并不一定会直接导致速度特别快。
编辑于 2023-09-06 22:37
杨晓泉
INT8
台积电干了一个月，一片能用的都没做出来。
发布于 2023-09-08 08:19
见龙在田
一只有梦想的咸鱼。
谢邀@体系结构学徒
快不快我不知道，但肯定会非常热。
发布于 2023-10-09 19:46
