NVIDIA或放弃大核心GPU战略:“胶水”打造16nm 36核心
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从kepler时代开始,nvidia为了兼顾gpu计算及游戏两个市场采取了不同的市场战略——gx100/102大核心主要面向gpu计算市场,gx104/106主流核心则面向游戏gpu,砍掉了对游戏无大用的双精度运算,降低复杂性,减少芯片面积以节省成本、降低功耗。
大核心的好处及代价都是非常明显的,但是随着摩尔定律终结,制造大核心芯片的工艺越来越复杂,成本也越来越贵,nvidia对7nm工艺就表示了明显的抵触,那他们有什么杀招吗?
nvidia未来有可能放弃单一大核心gpu战略,他们已经研究了rc18超小核——基于台积电16nm工艺,晶体管数量只有8700万个,但一个gpu芯片内可以堆叠36个这样的小核心,换句话说nvidia未来也要走amd、英特尔那样的胶水多模芯片路线了。
胶水多模这个说法并不严谨,只是网友的调侃,实际上这是目前半导体业界都在研究的chiplets技术,简单来说就是在一个芯片内堆叠不同的核心单元,不同的核心可以是不同架构的,也可以是不同工艺的。
这样做的原因就是半导*造工艺越来越复杂,制造大核心的难度及成本都居高不下,而且还会有浪费,因为并不是所有核心单元都需要最先进的工艺。
amd的7nm 64核罗马处理器就是这样的代表,cpu核心是7nm工艺的,一个芯片内最多可以堆叠8组cpu单元,总计64核心,而io核心则是14nm工艺的。
intel这边也有类似的战略,除了48核胶水封装的cascade lake-ap处理器之外,还有真正的chiplets设计——foreros 3d封装,也可以将不同架构、不同工艺的核心封装在一起。
amd、nvidia现在是在cpu处理器上应用了chiplets设计,而nvidia则是准备在gpu芯片上研究mcm多模封装技术。
来自日本pcwatch网站的报道,nvidia研究部门主管、首席科学家、高级研究副总裁william j. dally日前就公开了一个名为rc 18的芯片项目,这是一款适用于深度学习的加速器芯片,基于台积电16nm finfet工艺,晶体管数量只有8700万个,相比现在动辄数十亿乃至上百亿的gpu芯片来说绝对是轻量级的芯片了。
但是rc18芯片只是基础,nvidia研究的目标是在芯片上集成多个基于rc18的mcm模块,目前已经做到了36模块堆栈,详细的技术细节可以参考pcwatch的原文。
值得一提的是,rc18不仅是gpu,nvidia还在其中集成了risc-v指令集的cpu核心,虽然只有5级流水线、单发射顺序指令架构。
结合这里的情况来看,现在大家应该可以理解nvidia对7nm工艺为何如此冷淡了。