AMD申请小芯片专利:RDNA3要多芯封装、暴力堆核
随着半导体工艺、芯片规模的限制越来越大,传统的单个大芯片策略已经行不通,chiplet小芯片成为新的方向,amd无疑是其中的佼佼者,锐龙、线程撕裂者、霄龙三大产品线都在践行这一原则,并且取得了不俗的效果。
现在,amd要把这一策略延续到gpu显卡上了。
2020年的最后一天,amd向美国专利商标局提交了一项新专利,勾勒了未来的gpu小芯片设计。
amd首先指出,传统的多gpu设计存在诸多问题(包括amd自己的crossfire),比如gpu编程模型不适合多路gpu,很难在多个gpu之间并行分配负载,多重gpu之间缓存内容同步极为复杂,等等。
amd的思路是利用“高带宽被动交联”(high bandwidth passive crosslink)来解决这些障碍,将第一个gpu小芯片与cpu处理器直接耦合在一起(communicably coupled),而其他gpu小芯片都通过被动交联与第一个gpu小芯片耦合,而所有的gpu小芯片都放置在同一个中介层(interposer)之上。
这样一来,整个gpu阵列就被视为单独一个soc,然后划分成不同功能的子芯片。
传统的gpu设计中,每个gpu都有自己的末级缓存,但为了避免同步难题,amd也重新设计了缓存体系,每个gpu依然有自己的末级缓存,但是这些缓存和物理资源耦合在一起,因此所有缓存在所有gpu之间依然是统一的、一致性的。
听起来很难懂对吧?确实如此,毕竟一般在专利文件中,厂商往往都会故意隐藏具体设计细节,甚至可能存在一些故意使之难以理解、甚至误导的描述。
amd没有透露是否正在实际进行gpu小芯片设计,但早先就有传闻称,下一代的rna3架构就会引入多芯片,这份专利正提供了进一步佐证。
可以预料,rdna3架构如果真的上小芯片设计,核心规模必然会急剧膨胀,一两万个流处理器都是小意思。
amd也不是唯一有此想法的人。intel xe hp、xe hpc高性能架构就将采取基于tile区块的设计,今年晚些时候问世,直奔高性能计算、数据中心而去。
nvidia据说会在hopper(霍珀)架构上采用mcm多芯封装设计,而在那之前还有一代“ada lovelace”(阿达·洛夫莱斯),有望上5nm工艺,并堆到多达。
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