将芯片与存储器距离扩大一倍的芯粒技术
串联20颗HBM，瞄准存储容量最大化
随着人工智能企业之间的竞争加剧，作为核心部件的存储器正出现供不应求的状况。在此背景下，因ChatGPT而知名的OpenAI公开了一项将20颗高带宽存储器（HBM）串联起来的“怪物芯片”专利，有观点认为，这将可能进一步加剧存储器短缺。
OpenAI于本月9日（当地时间）向美国专利商标局提交了与半导体相关的专利申请。该专利题目为“通过嵌入式逻辑桥连接的非相邻HBM芯粒与输入输出（I/O）芯粒以及计算芯粒”，内容涉及一种将多种芯片整合成一个整体的后工序技术——“芯粒”（Chiplet）。
芯粒本身并不是新技术。英伟达、苹果、英特尔、超微半导体等半导体企业早已利用芯粒技术，将多个芯片像乐高积木一样组装在一起，以最大化性能。不过，OpenAI在这项专利中，实现的是“最多可串联20颗HBM的芯粒”。
目前，英伟达的图形处理单元（GPU）通常在一颗芯片上串联4至8颗HBM，以构建外部存储器。如果能在一颗芯片上连接20颗HBM，那么就相当于诞生了一款与英伟达GPU相比至少具备2倍以上存储容量的超级AI芯片。
半导体企业一直坚持在AI芯片四周连接HBM，以扩展存储容量，但这类设计存在物理极限。依据国际标准化组织JEDEC的规定，为防止信号衰减（距离越远通信信号越不稳定的现象），芯片与存储器之间的连接距离被限制在6毫米之内。
OpenAI的芯粒专利通过搭载名为“嵌入式逻辑桥”的有源电路，将这一连接距离从6毫米大幅延长至16毫米。借此，即便不直接贴合在AI芯片周围，也能“连接”HBM。从OpenAI描绘的设计图来看，以核心芯片为中心，数十颗HBM向外延展，形成类似集群的结构。
不过，要将该芯片真正落地，除了连接限制之外，似乎还要跨越诸多技术难关。例如，必须解决数十颗芯片同时连接时产生的严重散热问题。
另一方面，OpenAI自去年10月起便与美国半导体设计企业博通携手开发定制AI芯片。据悉，OpenAI计划在自家芯片上搭载三星电子的HBM4产品。
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