前言

本期拆解帶來的是寒武紀MLU270-S4智能加速卡,這款加速卡使用思元270芯片,搭配16GB DDR4內存,內存位寬為256-bit,內存帶寬為102GB/s。加速卡為PCIe接口,支持PCIe Gen3 * 16規格。

加速卡外觀為半高半長,單槽位設計,設計功耗為70W,為被動散熱設計,通過內部風道散熱。加速卡支持INT16,INT8,INT4,FP32和FP16精度。下面充電頭網就帶來寒武紀這款智能加速卡的拆解,一起看看內部的設計和用料。

寒武紀智能加速卡MLU270-S4外觀

寒武紀智能加速卡正面設有鋁合金蓋板,通過螺絲固定,并設有藍色和白色條紋裝飾。

加速卡正面裝飾特寫,印有Cambricon寒武紀英文logo。

加速卡背面設有鋁合金背板,對應濾波電容位置鏤空降低厚度,對應核心位置設有螺絲固定散熱器。

貼紙標注加速卡型號為MLU270-S4。

頂部印有思元270 Cambircon和MU270-S4型號。

加速卡側面設有鋁合金散熱片,內部設有純銅鰭片。

另一側為出風口,側板開有散熱孔,并通過螺絲固定。

測得加速卡長度約為169.3mm。

加速卡寬度約為68.9mm。

加速卡厚度約為18.6mm。

加速卡拿在手上的大小直觀感受。

測得加速卡重量約為313.2g。

寒武紀智能加速卡MLU270-S4拆解

看完了寒武紀這款加速卡的外觀展示,下面就進行拆解,一起看看內部的設計和用料。

首先擰下固定螺絲,拆下蓋板和擋板,散熱器內部設有純銅散熱鰭片。

純銅散熱鰭片覆蓋加速卡核心。

純銅散熱鰭片特寫。

擰下背面固定螺絲,拆下純銅散熱鰭片。

散熱鰭片通過金屬框架固定,對應加速卡核心涂有硅脂導熱。

擰下背面的固定螺絲,拆下加速卡外殼。

加速卡殼體為鋁合金材質,對應內存芯片和供電芯片位置粘貼導熱墊加強散熱,對應元件位置粘貼麥拉片絕緣。

DrMOS,內存芯片,MCU和穩壓芯片均粘貼導熱墊進行散熱。

背面內存芯片也粘貼導熱墊進行散熱。

加速卡PCBA模塊正面一覽,左側設有DrMOS,降壓電感,中間位置為加速卡核心,兩側設有10顆內存芯片,右側設有MCU和線性穩壓芯片。

背面對應加速卡核心兩側設有10顆內存芯片,右側設有濾波電容和供電控制芯片。

加速卡核心設有金屬外殼保護,印有Cambricon 寒武紀科技字樣,型號MLU270,絲印18-PPAK3600,1940-AK360000。

核心背面設有MLCC電容濾波。

外置貼片時鐘晶振特寫。

核心右上方設有溫度傳感器,來自恩智浦,絲印075,型號PCT2075,是一顆1℃精度的數字溫度傳感器,具備熱看門狗,采用HWSON8封裝。

加速卡核心左側設有5顆內存芯片。

內存芯片來自美光,絲印D9WFJ,型號MT40A512M16,容量為1GB,速率3200MT,采用96-ball封裝。

內存芯片側面設有恩智浦PCT2075溫度傳感器。

加速卡核心右側設有5顆同型號內存芯片。

加速卡核心背面左側對應位置設有5顆同型號的內存芯片。

加速卡核心背面右側對應位置設有5顆同型號的內存芯片。

終端穩壓器來自德州儀器,絲印1200,型號TPS51200,支持2.5-3.3V供電,內置軟啟動,欠壓閉鎖和電流限制,適用于DDR、DDR2、DDR3、DDR3L、低功耗DDR3和DDR4 VTT應用,采用VSON10封裝。

左側設有一顆同型號的終端穩壓器。

加速卡核心右側也設有同型號的終端穩壓器。

另一顆終端穩壓器型號相同。

PWM控制器來自瑞薩,型號ISL68137IRAZ,芯片具備雙路輸出,為7相可配置,兼容PMBus 1.3和AVSBus,支持電源輸入電壓,輸出電壓,輸出電流,溫度等參數測量,支持靈活相位配置,支持配置存儲,采用48 Ld 6*6 QFN封裝。

芯片外置的6顆DrMOS特寫。

DrMOS來自瑞薩,絲印27F,型號ISL99227F,是一顆帶有高精度電流和溫度顯示器的智能功率級模塊,支持4.5-18V輸入電壓,支持60A直流電流,支持-40~125℃工作溫度,具備高側FET短路和過流保護,具備過熱保護,供電欠壓鎖定,采用32 Ld 5*5 PQFN封裝。

5顆0.15μH降壓電感特寫。

0.33μH降壓電感特寫。

輸入濾波電容來自松下,為導電性聚合物鉭固體電解電容器(POSCAP),規格為100μF16V。

輸出濾波電容來自松下,為導電性聚合物片式鋁電解電容器(SP-Cap),規格為470μF2V。

功率檢測芯片來自德州儀器,型號INA3221,是一顆3通道電壓和電流監測器,支持I2C和SMBUS通信接口,支持26V電壓檢測,具備兩個電流通道,內置13位ADC,支持2.7-5.5V工作電壓范圍,具備可編程報警和警告輸出,采用VQFN16封裝。

貼片取樣電阻用于輸入電流檢測。

同步降壓芯片來自德州儀器,型號TPS53515,是一顆1.5-18V輸入電壓,輸出電流12A的單通道高性能同步降壓轉換器,芯片內置開關管,支持0.6-5.5V輸出電壓,采用QFN28封裝。

芯片外置0.47μH降壓電感特寫。

貼片電流檢測電阻特寫。

0.33μH濾波電感特寫。

DrMOS旁設有恩智浦PCT2075溫度傳感器。

穩壓芯片來自德州儀器,絲印19TX,型號TPS7B8250-Q1,支持3-40V輸入電壓,輸出電壓5V,輸出電流300mA,支持-40~150℃工作溫度,采用HVSSOP8封裝。

1μH濾波電感特寫。

同步降壓芯片來自芯源系統,絲印AFV,型號MP2145,是一顆2.8-5.5V輸入電壓,6A輸出電流的同步降壓轉換器,芯片內部集成開關管,采用QFN-12封裝。

0.68μH降壓電感特寫。

穩壓芯片來自德州儀器,型號TPS74401,是一顆具備可編程軟啟動功能的3A超低壓降穩壓器,支持1.1-5.5V輸入電壓,支持0.8-3.6V輸出電壓,輸出電流3A,采用VQFN20封裝。

主控MCU來自意法半導體,型號STM32F103CBT6,內部集成了Cortex-M3 32位RISC內核,頻率為72MHz,內置128KB FLASH,具有USB接口和CAN總線接口,具備I2C和SPI等多種接口,采用LQFP48封裝。

存儲器來自微芯科技,型號25AA256,容量為32KB,支持1.8-5.5V工作電壓,采用SOIC8封裝。

電平轉換芯片來自德州儀器,絲印YF08E,型號TXS0108E,是一顆適用于開漏和推挽應用的八位雙向電壓電平轉換器,采用VQFN20封裝。

與門來自德州儀器,絲印C08J,型號SN74LVC1G08,是一顆單通道2輸入與門,支持1.65-5.5V工作電壓,采用SOT-23封裝。

另一顆與門型號相同。

全部拆解一覽,來張全家福。

充電頭網拆解總結

寒武紀MLU270-S4智能加速卡采用鋁合金外殼,半高半長,為單槽位設計。加速卡內置風道,通過整機風道散熱。加速卡使用思元270芯片,設計功耗70W,搭配16GB DDR4內存,設有PCIe Gen 3 * 16接口,無需外置供電。

充電頭網通過拆解了解到,寒武紀這款加速卡內置MLU270核心,搭配使用美光MT40A512M16內存芯片,加速卡核心通過熱管散熱器散熱,內存芯片和DrMOS粘貼導熱墊,通過鋁合金外殼散熱。

加速卡核心供電控制器和DrMOS均來自瑞薩,使用ISL68137IRAZ搭配ISL99227F,穩壓芯片來自德州儀器,濾波電容來自松下,使用意法半導體STM32F103CBT6 MCU,設有恩智浦PCT2075溫度傳感器檢測溫度,確保安全可靠運行。