Контрактный производитель чипов Samsung Foundry объявил о совместной разработке с китайской Baidu в области искусственного интеллекта

Построенный на базе 14-нм техпроцесса и технологии упаковки I-CubeTM от Samsung, процессор Baidu KUNLUN призван расширить экосистему искусственного интеллекта и трансформировать пользовательский опыт

Компания Baidu, Inc., крупнейшая китайская поисковая система, и Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, объявляют о создании первого ускорителя искусственного интеллекта – процессора Baidu KUNLUN, который предназначен для работы в самых различных платформах, от облака до периферии. Партнёры готовы запустить его в массовое производство уже в начале следующего года.
В основе чипа Baidu KUNLUN лежит передовая разработка Baidu XPU – собственная архитектура нейронных процессоров для облачных и граничных вычислений, в нём используется 14-нм техпроцесс и технология пакетирования I-Cube™ от Samsung.
Новый процессор обеспечивает пропускную способность памяти на уровне 512 гигабайт в секунду (Гб/с) и позволяет осуществлять до 260 тераопераций в секунду (TOPS) при энергопотреблении 150Вт. Кроме того, в чипе поддерживается Ernie, предварительно обученная нейронная модель для обработки данных на естественном языке, которая осуществляет построение логических выводов втрое быстрее, чем традиционная модель ускорения GPU / FPGA.
Благодаря большой вычислительной мощности и низкому энергопотреблению новый процессор позволит Baidu с высокой эффективностью выполнять самые различные задачи, в том числе запускать масштабные рабочие нагрузки с использованием искусственного интеллекта, например, ранжировать поисковые результаты, распознавать речь, изображения и естественные языки, а также разрабатывать системы автономного вождения и реализовывать платформы глубокого обучения, такие как PaddlePaddle.
В рамках пилотного сотрудничества Baidu предоставит свои передовые платформы искусственного интеллекта для обеспечения максимальной производительности, а Samsung запустит производство на своих полупроводниковых фабриках процессоров для высокопроизводительных вычислений (HPC), предназначенных для работы в облаке и на периферии.
«Мы рады оказаться в числе лидеров индустрии высокопроизводительных вычислений вместе с Samsung Foundry, – говорит Оуянг Цзянь (OuYang Jian), ведущий специалист по архитекторе полупроводников в Baidu. – Baidu KUNLUN – это чрезвычайно сложный проект. Он не только обеспечивает высокий уровень надёжности и производительности, но и задействует самые передовые технологии в полупроводниковой отрасли. Благодаря инновационным технологическим процессам Samsung и высоким компетенциям специалистов, работающих на полупроводниковых фабриках корпорации, мы смогли достичь нашей цели и даже превзойти её, предложив более качественный пользовательский опыт при работе с искусственным интеллектом».
«Проект Baidu KUNLUN представляет собой важную веху для Samsung Foundry, поскольку теперь мы расширяем сферу нашей деятельности и производим не только микросхемы для мобильных устройств, но и процессоры для центров обработки данных, разрабатывая и запуская в массовое производство чипы для ускорения задач искусственного интеллекта. Samsung предоставит комплексные решения для всего цикла полупроводникового производства, начиная с оказания помощи в проектировании чипов и заканчивая передовыми техпроцессами, такими как 5LPE, 4LPE, а также технологией 2,5D упаковки», – говорит Райан Ли (Ryan Lee), вице-президент по маркетингу полупроводниковых решений Samsung Electronics.
Поскольку в различных приложениях, таких как рабочие нагрузки искусственного интеллекта или HPC-вычисления, постоянно требуется более высокая производительность, особую актуальность сегодня приобретают технологии пакетирования (chip integration technology). Представленная Samsung технология интеграции I-Cube™, соединяющая логический чип и память с высокой пропускной способностью (HBM2) с подложкой (interposer), позволяет добиться ещё более высокой плотности и пропускной способности при минимальном размере за счёт использования дифференцированных решений Samsung.
По сравнению с предыдущими разработками новые решения позволяют значительно увеличить производительность процессора и обеспечивают прирост вычислительной мощности / целостности сигнала более чем на 50%. Считается, что внедрение I-CubeTM ознаменует начало новой эпохи на рынке гетерогенных вычислений. Кроме того, Samsung разрабатывает более совершенные технологии пакетирования, такие как технологию RDL-подложки (redistribution layers), а также интегрированные корпуса с 4x и 8x HBM памяти.

Baidu and Samsung Electronics Ready for Production of Leading-Edge AI Chip for Early Next Year

Designed based on Samsung’s 14nm process and I-Cube TM package technology, 
Baidu KUNLUN chip to expand AI ecosystem and transform the user experience

Baidu, a leading Chinese-language Internet search provider, and Samsung Electronics, a world leader in advanced semiconductor technology, today announced that Baidu’s first cloud-to-edge AI accelerator, Baidu KUNLUN, has completed its development and will be mass-produced early next year.
Baidu KUNLUN chip is built on the company’s advanced XPU, a home-grown neural processor architecture for cloud, edge, and AI, as well as Samsung’s 14-nanometer (nm) process technology with its I-Cube™ (Interposer-Cube) package solution.
The chip offers 512 gigabytes per second (GBps) memory bandwidth and supplies up to 260 Tera operations per second (TOPS) at 150 watts. In addition, the new chip allows Ernie, a pre-training model for natural language processing, to infer three times faster than the conventional GPU/FPGA-accelerating model.
Leveraging the chip’s limit-pushing computing power and power efficiency, Baidu can effectively support a wide variety of functions including large-scale AI workloads, such as search ranking, speech recognition, image processing, natural language processing, autonomous driving, and deep learning platforms like PaddlePaddle.
Through the first foundry cooperation between the two companies, Baidu will provide advanced AI platforms for maximizing AI performance, and Samsung will expand its foundry business into high performance computing (HPC) chips that are designed for cloud and edge computing.
“We are excited to lead the HPC industry together with Samsung Foundry,” said OuYang Jian, Distinguished Architect of Baidu. “Baidu KUNLUN is a very challenging project since it requires not only a high level of reliability and performance at the same time, but is also a compilation of the most advanced technologies in the semiconductor industry. Thanks to Samsung’s state of the art process technologies and competent foundry services, we were able to meet and surpass our goal to offer superior AI user experience. ”
“We are excited to start a new foundry service for Baidu using our 14nm process technology,” said Ryan Lee, vice president of Foundry Marketing at Samsung Electronics. “Baidu KUNLUN is an important milestone for Samsung Foundry as we’re expanding our business area beyond mobile to datacenter applications by developing and mass-producing AI chips. Samsung will provide comprehensive foundry solutions from design support to cutting-edge manufacturing technologies, such as 5LPE, 4LPE, as well as 2.5D packaging.”
As higher performance is required in diverse applications such as AI and HPC, chip integration technology is becoming more and more important. Samsung’s I-Cube™ technology, which connects a logic chip and high bandwidth memory (HBM) 2 with an interposer, provides higher density/ bandwidth on minimum size by utilizing Samsung’s differentiated solutions.
Compared to previous technology, these solutions maximize product performance with more than 50% improved power/signal integrity. It is anticipated that I-Cube™ technology will mark a new epoch in the heterogeneous computing market. Samsung is also developing more advanced packaging technologies, such as redistribution layers (RDL) interposer and 4x, 8x HBM integrated package.

Исследование сотрудников Samsung о квантовых точках опубликовано в ведущем научном журнале ‘Nature’

В своей новой работе двое исследователей и научных сотрудников Samsung Electronics впервые в отрасли продемонстрировали возможность использования квантово-точечных светодиодов (QLED) в коммерческих целях. Учёные представили полупроводниковые нанокристаллы, называемые квантовыми точками, в которых отсутствуют токсичные тяжёлые металлы и которые могут выступать в качестве высокоэффективных источников света. Эти наноструктуры могут использоваться в дисплеях, солнечных элементах и светодиодах. Исследование было опубликовано в журнале Nature, наиболее авторитетном в мире общенаучном журнале.
Авторами этого революционного проекта являются доктор Юньджу Чжан (Eunjoo Jang), научный сотрудник Samsung, и доктор Ю-Хо Вон (Yu-Ho Won), ведущий научный сотрудник Института передовых технологий Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology).
Крошечные полупроводниковые кристаллы – так называемые квантовые точки (quantum dots или сокращённо QD) – являются на сегодняшний день одним из величайших достижений в области нанотехнологий. Однако для того, чтобы полностью реализовать потенциал этой технологии, необходимо решить две технические проблемы. Во-первых, на смену квантовым точкам на основе кадмия должны прийти квантовые точки, отличающиеся высокой эффективностью светоизлучения, но при этом не содержащие токсичных тяжёлых металлов. И, во-вторых, в целях снижения энергопотребления люминофоры квантовых точек (вещества, способные излучать свет) в телевизорах необходимо заменить квантово-точечными светодиодами. В исследовании научных сотрудников Samsung рассказывается о квантовых точках, которые позволяют решить обе эти проблемы.
Благодаря улучшению структуры квантовых точек, команде удалось значительно повысить квантовую эффективность, а также увеличить срок службы элемента QLED. В статье учёные отметили, что их метод улучшил квантовую эффективность светодиода на 21,4% и увеличил время жизни QLED светодиодов до миллиона часов.
«Уникальные технологии и материалы Samsung, из которых изготавливается ядро, помогли нам сосредоточиться на изучении возможностей квантовых точек для создания дисплеев следующего поколения, – отметила д-р Чань. – В дальнейшем мы намерены расширить разработку экологически чистых дисплеев, используя квантовые точки в новых структурах».
«Это исследование позволило получать квантовые точки, отличающиеся высокой квантовой эффективностью, независимо от толщины оболочки, и обеспечило нам более полное понимание технологий изготовления квантовых точек», – добавила д-р Вон.

Samsung Fellows’ Study on the Potential Commercialization of QLEDs Published in Leading Science Journal, ‘Nature’

A duo of researchers and fellows at Samsung Electronics have, in an industry-first, proved the potential of Quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) for commercial purposes in a new study. On November 27 (London), this study on the commercialization of QLEDs was published by Nature, the world’s leading multidisciplinary science journal.
The authors of this groundbreaking project are Dr. Eunjoo Jang, Samsung Fellow, and Dr. Yu-Ho Won, a Principal Researcher at the Samsung Advanced Institute of Technology. By improving the structure of Quantum Dots, the team managed to hugely improve quantum efficiency, as well as extend the lifetime of the QLED element. The team found, at the conclusion of their study, that their method had improved quantum efficiency by 21.4% and increased the QLED lifetime to a million hours.
“Thanks to Samsung’s distinctive core material technology, we were able to work towards exploring the potentials of next-generation displays,” noted Dr. Jang. “Going forward, we are looking to expand the range of development of ecofriendly displays by adopting Quantum Dots in new structures.”
“This study has enabled the production of Quantum Dots with high efficiency regardless of shell thickness by providing a better understanding of the mechanism that produces Quantum Dots,” added Dr. Won.
In 2015, Samsung launched its Cadmium-free (Cd-free) Quantum Dot TV and continues to lead the development of next generation eco-friendly displays, having obtained over 170 patents on element structure to this end.