硬科技:AMD 7nm制程CPU、GPU外 科科们更该知道的事

如题所述

第1个回答  2022-10-29

「嗯,可以,很不错,这个很AMD,很像Lisa Su时代领导的AMD,极度务实,稳扎稳打,然后也没讲太多细节」大概是笔者对这次「7nm制程花火大会」唯一的感想,即使严格说来,乍看之下,没啥实质的内容,在笔者眼中只留下了满天的烟雾。

本月初的AMD “Next Horizon” 公布了采用台积电7nm制程CPU与GPU的样品与概要,这也是继20年前的K7时代后,AMD再次取得「帐面上」对Intel的制程优势。也毫不令人意外的,AMD先以高单价高利润的高阶产品线:伺服器的EPYC与做为「伺服器加速器」的Radeon Instinct MI,当成7nm制程的第一炮。但在「世界首度7nm制程的x86 CPU与GPU」之外,有更多足让各位科科傲视如过江之鲫科技文青的弦外之音,值得细细品味慢慢推敲。

参考文章:

硬科技:让AMD产品时程准确到位的Infinity Fabric

AMD 伺服器产品迈向 7nm 制程,发表在单晶片以 Infinity Fabric 沟通多矽晶的 EPYC " Rome "处理器与 AMD Radeon Instinct MI60

相信眼尖的科科看过AMD发表会时亮相的7nm制程EPYC样品,势必察觉到从原本的「四馅水饺」,一口气变成「九馅」了:8颗7nm制程八核心晶片,加上1颗14nm制程的I/O处理器。

AMD为了节约成本,在第一世代的Zen家族,透过共通的「Zeppelin」SoC堆叠出不同的产品线,例如标准桌上型CPU (不含APU) 就1颗,EPYC就4颗,而Threadripper就塞4颗但只有2颗可动,以此类推。

从内部架构图亦可清楚看到Infinity Fabric的重要性,不只用来桥接不同功能单元的「血管」SDF,负责传输控制讯号并连接Zeppelin内多达2700个感测器的「神经」SCF,更是Zen微架构实现精密电源管理功能的基础。

那问题来了,那AMD为何不萧规曹随,继续沿用CPU核心与I/O在同一颗晶粒的作法?原因大概有3个:

降低风险 :7nm毕竟是很崭新的制程,而I/O本来就是因较复杂的电气特性,比较难以导入最尖端技术的部份,这决策实在无可厚非。 效能考量 :8颗处理器晶粒基本上已经等同于八处理器环境了,快取资料一致性协定的效率也会变成潜在的效能瓶颈,这对记忆体映射的I/O效率可能也有负面影响,所以AMD将I/O集中成一颗独立辅助处理器,搞不好里面也为了虚拟化应用,偷偷塞了啥新型的IOMMU也说不定。这颗I/O处理器,很可能也会有「其他的应用」。 商业因素 :系出AMD晶圆厂的Global Foundries虽然因「调整发展蓝图」中途放弃7nm制程百米赛跑,白白的把7nm制程订单送给了「新欢」台积电,但基于分散风险,增加对晶圆代工业者的议价筹码 (别忘了AMD还得跟Apple抢产能),并让提供成熟14nm制程的「旧爱」有单可接。我们等著看这颗看起来还蛮大颗的I/O处理器,AMD会不会真的塞给Global Foundries生产,机率应该不低。

但有件事反倒需要观望一下:新的7nm制程CPU SoC区块究竟保留了多少I/O介面?总不可能单晶粒的桌上型7nm Ryzen也要多包颗I/O处理器吧?

参考文章:

硬科技:回顾AMD Zen微架构和EPYC (下)

硬科技:Intel迈向人工智慧晶片的一小步:Knights Mill

至于Zen2本身在微架构层面的改进,像改进分支预测、增加微指令快取容量、改善电力效率等,都属于「理所当然」甚至令人哈欠连连的项目,但有2点倒是吸引了笔者的眼球:

SIMD执行单元从128位元扩展到256位元:不过还是没有支援AVX-512,因为AVX-512已具备了诸多向量电脑指令集的概念,如遮罩暂存器 (Mask Register,用来标定资料暂存器中需要被处理的元素),无法直接以「512位元运算用256位元执行单元作两次」,反正AMD手上握有GPU,针对高效能运算和人工智慧应用,也不缺「替代品」,说穿了也只是为了缩减成本。

参考文章

硬科技:被Intel处理器漏洞吓傻前 科科们要先知道的事(下)

强化对「幽灵 (Spectre,图中的Variant 1和Variant 2)」的抵抗力:源自先前Google “Project Zero” 的研究报告引起宣然 *** 、而且全体预测执行的高效能CPU躺着集体中枪的安全性疑虑,AMD宣称会在Zen2引进「解决方案」,就让我们拭目以待。

写了这么多,各位科科一定会问:ㄟ,那7nm制程的GPU呢?可用Infinity Fabric多卡互连的Vega缩小版耶。咦?后面的Navi呢?

其实也没啥好谈的,相对于早已耕耘超过10年、在学术机构四处无所不在的竞争对手,AMD在GPGPU领域看不到NVIDIA的车尾灯,从来就不是单纯的硬体不如人,而是欠缺软体环境和市场开发,否则怎么可能连最新的Top 500都看不到AMD GPU的鬼影子。

话说回来,历史的教训证明,当NVIDIA的GPU开始「肥大化」,AMD却因削减成本走向精简功能、缩小现有产品的保守路线,后者反而会捡到发动反击的契机,过去R300和RV770就是很好的例证,如果7nm制程的Vega出现够小、够便宜、够省电的消费级版本,倒是蛮令人感到期待,假若真的有的话。

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