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16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解 发布日期:2026-05-13 03:01:27 浏览次数:

  本期拆解带来的是寒武纪推出的MLU100-D4加速卡,这款加速卡内置MLU100机器学习芯片,芯片采用寒武纪MLUv01架构和TSMC 16nm工艺,可工作在平衡模式(主频 1Ghz)和高性能模式(1.3GHz)主频,功耗为80w/110w。

  加速卡内置16GB DDR4内存,内存位宽为256-bit,内存带宽为102.4GB/s。加速卡为PCIe接口,支持PCIe Gen3 * 16规格。加速卡为半高半长,单槽位设计,内部设有风道,为被动散热设计。下面就带来寒武纪这款加速卡的拆解,一起看看内部的设计和用料。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图1)

  寒武纪MLU100-D4智能加速卡正面设有铝合金盖板,并设有蓝色和白色条纹装饰。

  看完了寒武纪这款加速卡的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的设计和用料。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图2)

  首先拧下背板的固定螺丝,拆下背板。内存芯片与背板之间设有导热垫加强散热,MCU也粘贴导热垫散热。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图3)

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图4)

  拧下固定螺丝,拆下散热器,加速卡核心涂抹硅脂导热,内存芯片,供电电感,DrMOS等芯片均粘贴导热垫散热。

  清理掉导热垫,PCBA模块左侧设有MCU,降压控制器,DrMOS,降压电感。中间位置设有加速卡核心,两侧设有10颗内存芯片,右侧设有稳压芯片。

  加速卡核心侧面设有温度传感器,来自亚德诺半导体,型号DS75,是一颗数字温度计和温度监控器,无需外部凯云官网器件,通过串行接口通信,采用8Pin SO封装。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图5)

  加速卡核心左侧上方设有滤波电容,来自松下,为导电性聚合物片式铝电解电容器(SP-Cap),规格为470μF2V。

  终端稳压器来自德州仪器,丝印1200,型号TPS51200,支持2.5-3.3V供电,内置软启动,欠压闭锁和电流限制,适用于DDR、DDR2、DDR3、DDR3L、低功耗DDR3和DDR4 VTT应用,采用VSON10封装。

  PWM控制器来自瑞萨,型号ISL68127IRAZ,芯片具备双路输出,为7相可配置,兼容PMBus 1.3,支持电源输入电压,输出电压,输出电流,温度等参数测量,支持灵活相位配置,支持配置存储,采用48 Ld 6*6 QFN封装。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图6)

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图7)

  DrMOS来自瑞萨,丝印27F,型号ISL99227F,是一颗带有高精度电流和温度显示器的智能功率级模块,支持4.5-18V输入电压,支持60A直流电流,支持-40~125℃工作温度,具备高侧FET短路和过流保护,具备过热保护,供电欠压锁定,采用32 Ld 5*5 PQFN封装。

  滤波电容来自松下,为导电性聚合物钽固体电解电容器(POSCAP),规格为100μF16V。

  同步降压芯片来自芯源系统,丝印AFV,型号MP2145,是一颗2.8-5.5V输入电压,6A输出电流的同步降压转换器,芯片内部集成开关管,采用QFN-12封装。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图8)

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图9)

  同步降压芯片来自德州仪器,型号TPS54620,是一颗4.5-17V输入电压,6A输出电流的同步降压转换器,芯片内部集成开关管,支持200kHz-1.6MHz开关频率,采用VQFN14封装。

  电平转换芯片来自德州仪器,丝印YF08E,型号TXS0108E,是一颗适用于开漏和推挽应用的八位双向电压电平转换器,采用VQFN20封装。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图10)

  存储器来自微芯科技,型号25AA256,容量为32KB,支持1.8-5.5V工作电压,采用SOIC8封装。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图11)

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图12)

  稳压芯片来自德州仪器,型号TPS74401,是一颗具备可编程软启动功能的3A超低压降稳压器,支持1.1-5.5V输入电压,支持0.8-3.6V输出电压,输出电流3A,采用VQFN20封装。

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图13)

16nm工艺MLU核心寒武纪AI加速卡拆解(图14)

  与门来自德州仪器,丝印C085,型号SN74LVC1G08,是一颗单通道2输入与门,支持1.65-5.5V工作电压,采用SOT-23封装。

  寒武纪MLU100-D4加速卡采用铝合金外壳,半高半长,为单槽位设计。加速卡内置鳍片,通过整机风道散热。加速卡采用MLU100芯片,支持平衡模式和高性能模式。搭配使用16GB DDR4内存,设有PCIe Gen 3*16接口,无需外置供电。

  服务器电源网通过拆解了解到,寒武纪加速卡内置MLU100核心,搭配使用美光MT40A512M16内存芯片,加速卡核心涂抹硅脂导热,内存芯片和DrMOS粘贴导热垫,将热量传导至散热片。

  加速卡核心供电控制器和DrMOS均来自瑞萨,采用ISL68127IRAZ搭配ISL99227F。终端稳压器和稳压芯片均来自德州仪器,内置使用意法半导体MCU,配合使用亚德诺半导体DS75温度传感器检测温度,确保可靠运行。