英特尔将挖矿芯片的更多细节曝光

半导体行业观察 · 半导体行业观察·2022-01-21 09:15

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来源:内容由半导体行业观察(ID:icbank) 编译自anandtech ,谢谢。


媒体注意到,在即将于 2 月底举行的 ISSCC 会议上,英特尔将发表题为 “Bonanza Mine: An Ultra-Low Voltage Energy Efficient Bitcoin Mining ASIC” 的演讲。它已经引起了很多关注,因为它证实了英特尔正在努力开发支持区块链的硬件这一事实。通过多种渠道,我们已经能够在会议之前获得有关这款芯片的更多细节。


DS1 意味着会有一个演示

矿工拥有的计算能力越强,矿工在一段时间内将获得的区块链奖励就越多——它总是成为大玩家之间的竞争,以获得更大份额的计算能力,以获得更多的奖励。最初,这从 CPU 到 GPU、FPGA,再到现在专门为处理区块链和获得这些奖项而设计的硬件。比特币挖矿的当前状态是由专用集成电路或 ASIC 领导的。业内有一些公司,如比特大陆和 MicroBT,与台积电等合作伙伴合作,作为矿工创建比特币专用芯片,以追逐基于工作量证明的加密货币。

AMD 和 NVIDIA 的硬件在比特币挖矿以 GPU 为重点时被使用,但随着比特币算法可以进一步加速,ASIC 被创造出来。目前,这些 GPU 正被用于抗 ASIC 的算法和链,如以太坊,这也是游戏显卡价格如此之高的部分原因(但不是唯一原因)——如果你能“赚取”足够的采矿在数周或数月内还清这张卡,对于大型采矿企业来说,它是一种不费吹灰之力的购买方式。然而,对于比特币,ASIC 的趋势显示出在相同功率下性能要好几个数量级。最终,这些工作量证明系统受到可用硬件数量和可用功率的限制——英特尔引用了今天比特币估计的 91TWh 年用电量(尽管没有提及这些电力是如何获得的)。


以 WhatsMiner M30S-88T 内的 ASIC 为例

在 ASIC 的早期,这些本质上是 FPGA 强化的 IP 块,可按比例放大和向外扩展。快速生产和启用硅的需求使得它开始非常匆忙,而相关公司在传统硅开发和部署时间框架方面的经验有限。那是几年前的事了,其中一些公司正在使用他们的第 8代ASIC,并且是主要代工厂领先工艺技术的领先合作伙伴。硅片很小,产量很高,并且具有适当的优势,可以非常有利可图。例如,比特大陆的下一代ASIC产品在一个系统中安装了384个芯片,单笔交易已经 卖出了78000个系统 (2950 万芯片)以 8.79 亿美元的价格出售给 Marathon Digital Holdings,而这只是一个客户。有时在淘金热中,是那些卖斧头的人赚钱。

然而,在更传统的芯片厂商的背景下,我们还没有看到这方面的太多动静。GPU 供应商正在与矿工和以太坊进行斗争,但在这一领域的聚焦芯片方面并没有真正的进展——至少在英特尔开始暗示之前是这样。早在 12 月, 英特尔的 Raja Koduri 就暗示 该公司正在进军这一领域,而随着下个月在 ISSCC 上的谈话,这证实了这一点。但我们有更多细节。

英特尔第一代 ASIC:BZM1


英特尔有两代 SHA-256 ASIC。第一个是BZM1,也是 ISSCC 演讲的主题。英特尔正在使用 7nm 工艺制造芯片。究竟是哪一个没有说明——我们拥有的文件称是“7nm”,但同一份文件也将Intel 4 称为“4nm”。这很可能意味着 BZM1 正在英特尔制造,这可能是英特尔利用英特尔内部定制设计团队的首批 IDM 2.0 客户之一——美国证券交易委员会提交的文件由英特尔定制加速器总经理共同签署为上下文。

该芯片为 14.16 mm 2(因此每个晶片最多 4000 个芯片),工作频率为 1.6 GHz,每秒产生 137 gigahash (137GH),功率为 2.5 W。其中 25 个芯片用于深板配置,电压堆叠为每个芯片 335 mV,总共 8.875V 主电源。

值得注意的是,每个芯片 335 mV 的最低电压非常低。英特尔表示,这是迄今为止技术最先进的比特币 ASIC,采用超低电压设计、专门的时钟策略以及其他电路和微架构优化——更多细节在 2 月份的实际 ISSCC 演讲中。

英特尔将在 ISSCC 上说每 TH 需要 55 J,尽管考虑到它提供的其他数字,这里的数学没有意义。在 137 GH 和 2.5 W 时,这意味着 18.2 W/TH。对于上下文:

*费用因比特币而异。价格于 2022 年 1 月 20 日列出。

**未经证实的单一信息来源


Intel第二代ASIC:BZM2


英特尔的第二代芯片已在美国证券交易委员会的文件中列出。根据文件,它被称为 BZM2,并且已经与客户签订了财务协议。该文件是英特尔与 Griid Infrastructure 之间的一项为期四年的供应协议,从 2021 年 9 月 8日开始,BZM2 芯片专为 SHA-256 加密哈希函数而设计。虽然确切的采购协议编号已被编辑,但 Griid 将提供英特尔将努力实现的 18 个月滚动预测,并提供特定的预订数量和协议开始时的最低存款。这些芯片将在 2023 年 5 月之前交付,尽管合同可以延长。英特尔对芯片除DOA外不提供保修,每批芯片交付后也提供3个月的支持。


在文件中,BZM2 的详细信息已被编辑。

BZM2 有两个版本,可能在功率和性能上有所不同,但具体数字已被编辑。我们有 一个消息来源 称 BZM2 是在 TSMC N5 上构建的,提供 35 J/TH,按照相同的标准,这将比第一代节省 37% 的功率。但是,此信息可能不正确;我们正在寻找第二个来源。

我们不确定英特尔为什么在已经接受第二代硬件订单的情况下在 ISSCC 上谈论其第一代芯片——这可能仅仅是因为英特尔不想透露其领先硬件的细节。尽管英特尔的新任 CEO Pat Gelsinger 经常重申要更加开放 的承诺。

竞争与市场


比特大陆最新一代基于台积电 N5,展现出几乎相同的效率。我们从基于 TSMC N7 构建的 S19j Pro 104 中计算出数据,知道一个完整的系统包含 384 个芯片,功率为 2750-3250 W。这相当于每个芯片大约 7-8 W,这是英特尔建议其芯片的 3 倍可以做。我们还看到有报道称这些台积电 N7 芯片每个都有超过 10 亿个晶体管。为了争夺密度,我们将看到芯片数量增加 2-3 倍的系统。无论如何,这将成为英特尔用小型高产量硅填满其 7nm 晶圆厂的一种方式。

值得注意的是,如果英特尔订购了 2950 万片芯片(如上所述,价格为 8.67 亿美元),以每片晶圆 4000 片的完美良率,将需要近 7500 片晶圆。英特尔援引市场研究称,它预计加密货币挖矿硬件市场将在 2021-2025 年期间增长 28亿美元。

我与一位更关注采矿/ASIC 领域的同事进行了交谈,他表示,在美国生产 ASIC 可能有利于当地、语言和关系,并避免目前对采矿硬件征收 25% 的额外关税。我的猜测是,英特尔将与对此类硬件有最低订购要求的特定合作伙伴合作。

对于陷入困境的 GPU 市场来说,这不太可能意味着什么——只是希望他们不要在 GPU 板上放置一个作为帮助矿工“收回”GPU 本身成本的一种方式。我们的时间表很好,对吧?


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