Фотографии кристалла специализированного Bitcoin-процессора Avalon

2 месяца назад я писал о том, что первые заказчики начали получать специализированные компьютеры для майнинга / поддержки сети Bitcoin - Avalon. Я сразу же написал разработчику Avalon'a - Yifu Guo, и он согласился выслать мне несколько микросхем для вскрытия. Однако, посылка погрязла в пучине слоупочты России.

К счастью, со мной связался needbmw - оказалось ему приехал Авалон с одним поврежденным чипом, его отпаяли и отдали мне минуя почту. Теперь мы наконец сможем одним глазком взглянуть на внутренности процессора. Особенно это будет интересно многочисленным желающим разработать свой Avalon с блекджэком и косить миллионы.

Фотографии

Сам поврежденный чип: (к счастью, мозг кристалл не задет).
Эта крошка считает 282 Mhash/s (как видеокарта AMD 6970), потребляя ~2.5Ватта.


Из открытых источников известно, что произведен чип на фабрике TSMC по техпроцессу 110nm, 5 слоев металлизации. Что примечательно, контактных площадок на кристалле намного больше, чем выводов на микросхеме. Большинство из них - питание/земля, соответственно одна нога соединена с несколькими падами на микросхеме.

Размер кристалла - 4.06*4.12 мм.

Сверху - мы видим только сеть распределения питания/земли, весь "фарш" - скрыт под металлическими соединениями.


Если стравить металлизацию - видно, что Avalon - это огромный монолитный кусок логики, никаких блоков памяти, регистров... Это не процессор в обычном понимании этого слова. Квадратик в левой части схемы - вероятно PLL (умножитель внешней тактовой частоты) и вспомогательная логика.


Но самое интересное можно увидеть, если взглянуть на микросхему под максимальным увеличением (даже не смотря на то, что всех деталей не видно):



Если сравнить со микросхемой изготовленной по технологии 180нм на основе библиотеки стандартных ячеек, масштабированной до 61%, мы видим, что логика Авалона - намного, намного плотнее:

Резюме

Avalon - настоящий (не путать с ButterflyLabs, которые кормят всех завтраками уже больше года).

Не смотря на то, что Yifu Guo уверяет всех, что сделано все на "скорую руку" - плотность логики намекает на то, что как минимум какие-то элементы или блоки были нарисованы вручную.

Так что, если кто-то думает взять готовое Verilog-описание opensource FPGA-считалок Bitcoin, и автоматически синтезировать свой "Avalon" - так просто конкурентный продукт создать не получится, и автоматически синтезированный вариант на том же техпроцессе будет в 2-4 раза медленнее (при той же потребляемой мощности).