墨芯 S4 计算卡产品简介

概述

墨芯人工智能 S4 计算卡（以下简称 S4 计算卡）专为数据中心的 AI 推理应用设计。作为一款通用深度学习推理计算卡，外形规格采用单槽 PCIe Gen 3 x16 半高半长设计。S4 计算卡支持 20 GB 的 LPDDR4x 内存，峰值内存写带宽 65 GB/s，峰值内存读带宽 65 GB/s，最大功耗 70 W。被动冷却设计通过系统气流实现散热，确保在热限制范围内高效运行。

S4 计算卡基于墨芯人工智能 Antoum® 架构，通过软硬件的紧密结合，优化了结构化稀疏性的平衡，支持高达 32 倍的稀疏率。基于 Antoum® 架构，S4 计算卡支持 BF16 和 INT8 精度的计算。同时，S4 计算卡支持包括集成模型稀疏器的软件工具链、编译器和运行时在内的端到端软件解决方案，确保主流 AI 推理作业可以快速实现。

软硬件紧密结合的设计使 Antoum® 架构成为高效的 AI 片上系统处理器。此外，S4 计算卡还集成硬件视频编解码器和 JPEG 解码器，能够高效处理视频和图像相关的应用场景。为确保系统稳定性，S4 计算卡在出厂时启用了 DDR 内存的纠错码（Error-Correcting Code，ECC）功能，用于检测和纠正内存错误。

规格

产品规格

规格	描述
产品名称	SparseOne® 疏云® AI 计算卡系列 \| 墨芯 S4 计算卡
热设计功耗（Thermal Design Power，TDP）	70 W
Antoum® 芯片名称	墨芯 Antoum® 英腾® 芯片
外形尺寸	单槽，半高半长
PCI IDs	Device ID: 0x7000 Vendor ID: 0x1F36 Sub-vendor ID: 0x1F36 Sub-system ID: 0x7000
视频 BIOS（Video BIOS，VBIOS） NOR Flash 容量	16 MB
热冷却解决方案	被动式
系统接口	PCIe Gen 3 x16
板卡重量	316.8 g
点对点（Peer-to-Peer，P2P）带宽	P2P 单边带宽 9.52 GB/s P2P 双边带宽 19.04 GB/s

内存规格

规格	描述
最大内存时钟	4200 MHz
内存大小	20 GB
内存总线宽度	160-bit
峰值内存带宽	峰值内存写带宽 65 GB/s 峰值内存读带宽 65 GB/s

环境和可靠性规格

规格	描述
操作环境温度	0℃ - 50℃
存储温度	-40℃ - 70℃
操作环境湿度	5%~95% 相对湿度
存储湿度	5%~95% 相对湿度
降频温度	90℃
停止工作温度	100℃
下电温度	110℃

气流方向支持

S4 计算卡采用双向散热设计，支持气流从左到右或从右到左的流动方向，如下图所示。

产品功能

PCIe 接口规格

介绍 S4 计算卡支持的 PCIe 接口规格。

PCIe 速率支持

S4 计算卡支持 PCIe Gen 3.0。

P/N 极性翻转和通道顺序翻转支持

S4 计算卡支持 PCIe 规范定义的 P/N 极性翻转和通道顺序翻转。翻转 PCIe 通道时，接收（Receive，Rx）通道和发送（Transmit，Tx）通道的顺序必须同时颠倒。

硬件信任根

S4 计算卡通过片上硬件安全引擎和 Arm TrustZone 技术提供硬件信任根。信任根支持安全引导和安全固件升级，并通过密钥管理、加密和认证保护用户的 AI 模型。

多实例支持

S4 计算卡中的稀疏处理单元 SPU（Sparse Processing Unit）支持多实例模式，最多可划分为 4 个多实例稀疏处理单元 MIS（Multi-Instance SPU）。墨芯 MIS 技术为每个实例提供相互隔离的 DDR、片上存储器、AI 计算核心、视频编解码器和 JPEG 解码器，用于优化计算资源分配和服务质量。

外形规格

S4 计算卡采用半高半长的设计，标称尺寸如下图所示。