前言
本期拆解带来的是寒武纪MLU270-S4智能加速卡,这款加速卡使用思元270芯片,搭配16GB DDR4内存,内存位宽为256-bit,内存带宽为102GB/s。加速卡为PCIe接口,支持PCIe Gen3 * 16规格。
加速卡外观为半高半长,单槽位设计,设计功耗为70W,为被动散热设计,通过内部风道散热。加速卡支持INT16,INT8,INT4,FP32和FP16精度。下面充电头网就带来寒武纪这款智能加速卡的拆解,一起看看内部的设计和用料。
寒武纪智能加速卡MLU270-S4外观
寒武纪智能加速卡正面设有铝合金盖板,通过螺丝固定,并设有蓝色和白色条纹装饰。
加速卡正面装饰特写,印有Cambricon寒武纪英文logo。
加速卡背面设有铝合金背板,对应滤波电容位置镂空降低厚度,对应核心位置设有螺丝固定散热器。
贴纸标注加速卡型号为MLU270-S4。
顶部印有思元270 Cambircon和MU270-S4型号。
加速卡侧面设有铝合金散热片,内部设有纯铜鳍片。
另一侧为出风口,侧板开有散热孔,并通过螺丝固定。
测得加速卡长度约为169.3mm。
加速卡宽度约为68.9mm。
加速卡厚度约为18.6mm。
加速卡拿在手上的大小直观感受。
测得加速卡重量约为313.2g。
寒武纪智能加速卡MLU270-S4拆解
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。
首先拧下固定螺丝,拆下盖板和挡板,散热器内部设有纯铜散热鳍片。
纯铜散热鳍片覆盖加速卡核心。
纯铜散热鳍片特写。
拧下背面固定螺丝,拆下纯铜散热鳍片。
散热鳍片通过金属框架固定,对应加速卡核心涂有硅脂导热。
拧下背面的固定螺丝,拆下加速卡外壳。
加速卡壳体为铝合金材质,对应内存芯片和供电芯片位置粘贴导热垫加强散热,对应元件位置粘贴麦拉片绝缘。
DrMOS,内存芯片,MCU和稳压芯片均粘贴导热垫进行散热。
背面内存芯片也粘贴导热垫进行散热。
加速卡PCBA模块正面一览,左侧设有DrMOS,降压电感,中间位置为加速卡核心,两侧设有10颗内存芯片,右侧设有MCU和线性稳压芯片。
背面对应加速卡核心两侧设有10颗内存芯片,右侧设有滤波电容和供电控制芯片。
加速卡核心设有金属外壳保护,印有Cambricon 寒武纪科技字样,型号MLU270,丝印18-PPAK3600,1940-AK360000。
核心背面设有MLCC电容滤波。
外置贴片时钟晶振特写。
核心右上方设有温度传感器,来自恩智浦,丝印075,型号PCT2075,是一颗1℃精度的数字温度传感器,具备热看门狗,采用HWSON8封装。
加速卡核心左侧设有5颗内存芯片。
内存芯片来自美光,丝印D9WFJ,型号MT40A512M16,容量为1GB,速率3200MT,采用96-ball封装。
内存芯片侧面设有恩智浦PCT2075温度传感器。
加速卡核心右侧设有5颗同型号内存芯片。
加速卡核心背面左侧对应位置设有5颗同型号的内存芯片。
加速卡核心背面右侧对应位置设有5颗同型号的内存芯片。
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。
左侧设有一颗同型号的终端稳压器。
加速卡核心右侧也设有同型号的终端稳压器。
另一颗终端稳压器型号相同。
PWM控制器来自瑞萨,型号ISL68137IRAZ,芯片具备双路输出,为7相可配置,兼容PMBus 1.3和AVSBus,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。
芯片外置的6颗DrMOS特写。
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。
5颗0.15μH降压电感特写。
0.33μH降压电感特写。
输入滤波电容来自松下,为导电性聚合物钽固体电解电容器(POSCAP),规格为100μF16V。
输出滤波电容来自松下,为导电性聚合物片式铝电解电容器(SP-Cap),规格为470μF2V。
功率检测芯片来自德州仪器,型号INA3221,是一颗3通道电压和电流监测器,支持I2C和SMBUS通信接口,支持26V电压检测,具备两个电流通道,内置13位ADC,支持2.7-5.5V工作电压范围,具备可编程报警和警告输出,采用VQFN16封装。
贴片取样电阻用于输入电流检测。
同步降压芯片来自德州仪器,型号TPS53515,是一颗1.5-18V输入电压,输出电流12A的单通道高性能同步降压转换器,芯片内置开关管,支持0.6-5.5V输出电压,采用QFN28封装。
芯片外置0.47μH降压电感特写。
贴片电流检测电阻特写。
0.33μH滤波电感特写。
DrMOS旁设有恩智浦PCT2075温度传感器。
稳压芯片来自德州仪器,丝印19TX,型号TPS7B8250-Q1,支持3-40V输入电压,输出电压5V,输出电流300mA,支持-40~150℃工作温度,采用HVSSOP8封装。
1μH滤波电感特写。
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。
0.68μH降压电感特写。
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。
主控MCU来自意法半导体,型号STM32F103CBT6,内部集成了Cortex-M3 32位RISC内核,频率为72MHz,内置128KB FLASH,具有USB接口和CAN总线接口,具备I2C和SPI等多种接口,采用LQFP48封装。
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。
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。
与门来自德州仪器,丝印C08J,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。
另一颗与门型号相同。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
寒武纪MLU270-S4智能加速卡采用铝合金外壳,半高半长,为单槽位设计。加速卡内置风道,通过整机风道散热。加速卡使用思元270芯片,设计功耗70W,搭配16GB DDR4内存,设有PCIe Gen 3 * 16接口,无需外置供电。
充电头网通过拆解了解到,寒武纪这款加速卡内置MLU270核心,搭配使用美光MT40A512M16内存芯片,加速卡核心通过热管散热器散热,内存芯片和DrMOS粘贴导热垫,通过铝合金外壳散热。
加速卡核心供电控制器和DrMOS均来自瑞萨,使用ISL68137IRAZ搭配ISL99227F,稳压芯片来自德州仪器,滤波电容来自松下,使用意法半导体STM32F103CBT6 MCU,设有恩智浦PCT2075温度传感器检测温度,确保安全可靠运行。


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