“做。”章宸在白板上写下一个“钟”字,“第二条线,数据通路静态漏电优化。四百七十倍的仿真偏差,说明我们的漏电模型本身就有问题。”
林薇从桌上翻出一份技术文档,递给章宸:“根源找到了。GPU与共享缓存之间的数据通路用的是高速LVDS差分信号,仿真时我们用的是常温下的漏电参数。但实际工作中,GPU内核温度升高后,差分对的共模电压会漂移,导致静态偏置电流增大。这个问题可以通过两个手段解决——硬件层面引入自适应偏置校准电路,软件层面让天罡OS实时监控温度并动态调整偏置电压。”
“自适应偏置校准电路的复杂度呢?”
“大概增加百分之三的芯片面积。但可以换来静态漏电功耗下降六成。”
“值得。”章宸在“钟”字旁边写了一个“漏”字,“第三条线,异构互联总线的瞬时电流尖峰。这个问题牵涉到CPU和GPU的调度协同——张京京,赵静那边的小芯团队有没有可能介入?”
林薇和张京京对视了一眼,然后林薇说:“我们讨论过。。但这需要羲和架构的GPU驱动层对小芯开放深度接口。”
“开放。”章宸没有任何尤豫,“告诉赵静,从今天起小芯团队正式添加天权6号的功耗攻坚组。她的预判模型需要什么数据,羲和架构就开放什么数据。权限不够就改权限,接口不够就加接口。”
他在白板上的“钟”和“漏”旁边,又写了一个大大的“调”字。时钟重构、漏电优化、调度协同——三条线构成了天权6号热功耗攻坚的内核路线图。
方案确定后,团队开始分工推进。张京京负责多时钟域设计的RTL修改,她带着八名微架构工程师直接搬进了研究院的封闭开发区,桌上堆满了时序分析报告和功耗仿真脚本。林薇亲自盯着自适应偏置校准电路的仿真验证,这个电路需要和羲和架构的物理设计紧密耦合,任何一个版图调整都可能影响到其他模块的布局布线。
赵静接到通知后不到一小时就赶到了中央研究院。她带着小芯团队的三名内核工程师,在会议室里和林薇的GPU架构团队进行了一场长达四个小时的技术对接。双方在开放接口的深度上反复拉扯——GPU团队担心开放过多底层接口会影响芯片安全性,小芯团队则认为接口深度不够就做不出精准的负载预判。最终章宸亲自拍板:羲和架构的GPU驱动层向小芯开放全部性能监控接口和百分之八十的调度控制接口,内核安全接口保留,但设立联合安全审计机制,小芯团队可以查看安全接口的调用日志但不直接操作。
“这是未来科技内部最大规模的一次跨团队技术融合。”林薇在当晚的进展总结会上说,“天权6号不是一颗传统意义上的芯片,它是CPU、自研GPU、小芯AI调度引擎和天罡OS的深度耦合体。热功耗攻坚看上去是硬件问题,实际上需要软硬件协同才能彻底解决。”
攻坚进行了整整一周。
张京京的多时钟域设计方案在第三天完成了RTL初版,经过两轮功能验证后进入功耗仿真。初步仿真结果显示,四时钟域架构将张量数组的动态功耗波动幅度压缩了百分之四十三,略超预期。但时序收敛成了新的痛点——四个时钟域之间的数据交换需要一个额外的同步缓冲层,这个缓冲层引入了大约零点三纳秒的延迟。
“零点三纳秒。”张京京盯着时序报告,手指无意识地敲着桌面,“在GPU主频两吉赫兹的情况下,零点三纳秒等于百分之六十个时钟周期。对于实时喧染和AI推理这种对延迟敏感的任务,这个代价太大了。”
她和团队在封闭开发区里又熬了两天,最终找到了一个精巧的解决方案:把同步缓冲层从数据通路中拆出来,改为一个独立的“影子寄存器组”,四个时钟域各自配一个影子寄存器,域间数据交换通过影子寄存器异步完成,不经过主数据通路。这个方案增加了一点三平方毫米的芯片面积,但把延迟代价从零点三纳秒压缩到了零点零八纳秒。
林薇的自适应偏置校准电路也在第五天通过了仿真验证。她在SPICE仿真中注入了从零下四十度到一百二十五度的温度扫描,校准电路在全温度范围内将差分对的静态偏置电流波动控制在正负百分之二以内。加之赵静团队的动态偏置电压调度算法,GPU与共享缓存之间数据通路的静态漏电功耗下降了百分之六十二,远超最初设置的目标。
最复杂的是第三条线——异构互联总线的瞬时电流尖峰。赵静的小芯预判模型在接入羲和架构的底层数据后,经过三轮迭代训练,将GPU负载峰值的预测准确率提升到了百分之九十四。但真正的挑战不在预测,而在于CPU侧的预调度能否在纳秒级的时间窗口内完成。小芯团队和GPU驱动团队联合攻关了整整六天,重