X3D. AMD CPU’ların ve GPU’ların Geleceğini Tanımlayan Teknoloji

AMD’nin El Capitan inşaat sözleşmesini kazanmasının anahtarı olan Exascale Heterojen İşlemci’nin geliştirilmesiyle karşı karşıya kaldıklarında, CPU ile GPU arasındaki iletişimin her ikisinin de yapıldığı bir ortamda yapılabilmesi için yeni bir arayüz türü oluşturmak zorunda kaldılar. Aynı belleği iyi paylaşırsanız, bu AMD’yi yeni bir iletişim arabirimi türü geliştirmeye zorladı ve bu, AMD’nin şimdiye kadar çözemediği bir sorunu çözmeye geliyor.

Neden henüz chiplet tabanlı bir GPU görmedik?

Zen 3 Chiplets

CPU ile bellek erişimini paylaşan bir MCM’de özel GPU’lar görmememizin nedeni, IOD tarafından sağlanan bant genişliğinin bir GPU’ya güç sağlayacak kadar büyük olmamasıdır. Birleştirilmiş bellek sistemine sahip bir MCM durumunda, GPU’nun Infinity Önbelleğini sistemin L4’ü olarak uygulamaktan bahsediyoruz.

Infinity Fabric neden yeterli değil? Bize sürüme bağlı olarak 32 veya 64 bayt / döngü arayüzü vermesi nedeniyle

AMD-Zen-Infinity-Fabric

Şimdi bir Navi 21 (RX 6800, RX 6800 XT ve RX 6900 XT) bağlamak istediğimizi hayal edin, GPU içindeki L2 önbelleği ile Infinity Önbelleği arasında bant genişliğine sahip 16 L2 Önbellek bölümümüz olduğunu aklımızda tutmalıyız. Her biri 64 bayt / döngü, bu toplamda yaklaşık 1024 bayt / döngüdür ve bu nedenle, AMD mühendislerini bir GPU’yu kullanarak iletişim kurabilmek için Infinity Fabric’ten çok daha karmaşık bir iletişim arabirimi geliştirmeye zorlayan 8192 bit arabirimdir. aynı hafıza havuzu.

Infinity Fabric ile birkaç yonganın birbiriyle harici olarak iletişim kurması söz konusu olduğunda sorun, yatay bir 2D bağlantı olması nedeniyle, yonganın çevresini büyük ölçüde artırmadan yerleştirebileceğimiz sınırlı sayıda pime sahip olmasıdır. Bant genişliğini artırmak istersek diğer seçenek, pimlerin her birinin saat hızını artırmaktır, ancak bu, enerji tüketimini büyük ölçüde artıracak ve bu da bütçenin dışına çıkmasına neden olacaktır.

X3D, Infinity Fabric’in yerini aldı

X3D Yol HaritasıInfinity Fabric ile ilgili sorun, çipleri dikey olarak iletmeye hizmet etmemesidir. Bu nedenle, silikondan geçen yolları kullanan dikey arabirimlerin bant genişliği ve enerji tüketimi arasındaki mükemmel ilişkiden yararlanmıyor ve AMD’nin gelecek için geliştirmeyi tamamladığı tablonun üstünde bu sorun var. Infinity Kumaş.

AMD X3D’yi duyurduğunda, çoğu kişi bunun bir tür ambalaj olduğunu düşündü, aslında öyle değil, Infinity Fabric gibi yeni bir ara bağlantı türü olacağını düşünüyordu. , sadece HBM belleğinin eşlik ettiği yongalarda kullanılana çok benzer bir konfigürasyonda, bir araya getirici üzerinde dikey olarak çalışacaktı.

Buradaki fikir, Infinity Fabric ile aynı enerji tüketiminde on kat daha yüksek bir bant genişliğine izin veren 0,2 pJ / bit’e yakın bir enerji tüketimine sahip bir iletişim arayüzüne sahip olmaktır.

Aslında AMD, Intel ile karşılaştırıldığında geride kalıyor

Foveros Intel pJ / bitAMD’nin geliştirmekte olduğu teknoloji, Intel’in 0.15 pJ / bit’lik bir tüketim altında aynı türden bir ara bağlantı türü geliştirmeyi başardığı Intel Foveros’a bir yanıttır. Bu yüzden Lisa Su’ların geride kaldığı söylenebilir ve Intel gibi, onlar da geleceğin yongalarının yeni ara bağlantı türlerinin kullanımına bağlı olduğunun farkındadır, bu da farklı işlemcilerin tasarımını bir paradigma değişikliğine yol açar.

Fakat, Bu teknolojilerin arkasındaki sebep, 1 ExaFLOPS hızına ulaşma kabiliyetine sahip süper bilgisayarların geliştirilmesidir. bu, talimatları uygulama açısından kolay, ancak hafızanın enerji maliyetinden bahsedersek neredeyse imkansız. Bunun için şu olan bir konsept getirmeliyiz: aritmetik yoğunluk .

aritmetik yoğunluk

Buradaki fikir, bir mimarinin gerçekleştirdiği işlemlerin sayısıyla sınırlı olabileceğidir. bu işlemlerin gerektirdiği bant genişliğine göre . Tabii ki, işlem kapasitesini büyük ölçüde arttırırsak, o zaman bunu hafıza ile de yapmak zorundayız. Ancak sahip olduğumuz bellek işleme sırasında ölçeklendirmek için yeterli mi?

RAM’in evrimi, her x yeni bir üretim düğümü ortaya çıktığında çok monoton olmuştur, bu da veri aktarımında enerji tüketimini azaltmaya izin verir, ancak RAM’in gelişme hızı, Intel gibi işlemci üreticilerinin karşılaştığı zorluklarla yüzleşmek için yeterince hızlı değildir. AMD, sorunu kendi başlarına çözmelerine yol açarak karşı karşıya.

Yeni bir RAM türüne duyulan ihtiyaç

RAM bellek modülüUzun zamandır HBM Next Gen veya HBM3’ü bekliyorduk , özelliği uzun süredir donmuş durumda ve bunun nedeni büyük işlemci üreticilerinin (AMD, Intel ve NVIDIA) her birinin kendi “HBM3” belleğini geliştirdiğini . AMD söz konusu olduğunda, bu tür belleğin geliştirilmesini, El Capitan süper bilgisayarında ilk kez uygulayacakları X3D arabirimine dayalı bir iletişim arabirimine sahip bir 3D DRAM oluşturulmasına dayandıracaklardı.

pJ / bit RAM

Sorun şu ki, her sistemin sisteme atanan enerji tüketimi ile sınırlı bir bant genişliği var ve bant genişliğini ne kadar arttırırsak artıralım, hafızanın enerji tüketimi nedeniyle daha fazla artıramayacağımız noktaya geliyoruz. çok yüksektir, bu nedenle daha düşük ve daha düşük pJ / bit numaralı anılar sürekli olarak geliştirilmektedir.

Ama en çok enerjiyi tüketen nedir? Verileri taşımak için kullanılan iletişim arayüzleri, fikir sadece GPU chiplets’larını sorunsuz bir şekilde iletmek için değil, aynı zamanda tüketimi önemli ölçüde artırmadan yüksek bant genişliğine sahip anılar oluşturabilmek için yeterince düşük bir pJ / bit rakamına ulaşmaktır.

X3D DRAM bellek?
X3D-Yakınlaştırma

AMD’nin paketleme yol haritasını gördüyseniz, en başından X3D konseptinde yığılmış belleğin bir HBM bellek türü olduğunu düşünebilirsiniz, ancak aslında öyle değil.

Mevcut HBM2e’nin yerini alacak şekilde oluşturulan bir bellek türüdür. AMD’nin “El Capitan” süper bilgisayarının yaratılması için EHP’nin geliştirilmesinde dahili olarak geliştirdiği. Bu tür hafızanın tuhaflıkları? Çok az şey biliyoruz ama bildiğimiz çok az şey şudur:

  • Harici olarak iletişim kurmak için X3D arayüzünü kullanır, bu AMD’nin bir arayüz tipinden diğerine dönüştürme parçaları eklemek zorunda kalmasını sağlar.
  • AMD, daha yüksek saat hızları elde etmek için bu belleğin üzerine peltier hücreleri gibi soğutma sistemlerinin kullanımını deneyecek.
  • AMD, bu tür bir belleğin mantığına hızlandırıcıların veya yardımcı işlemcilerin dahil edilmesini düşünüyor.

X3D Peltier

AMD’nin bunu gelecekte iç pazarda satıp satmayacağını bilmiyoruz, ancak büyük olasılıkla bu teknolojinin azaltılmış bir versiyonunu göreceğiz. CPU + Bellek + GPU + Hızlandırıcıların bir bütünün parçası olduğu AMD marka MCM’leri görecek miyiz? Kim bilir, ancak AMD’nin bu teknolojiyi yerel düzeyde de yeni yongaların yaratılması için kullanacağına şüphe yok.

Sonunda bir MCM’de birlikte çalışan yüksek kaliteli CPU’ları ve GPU’ları görecek miyiz? Büyük olasılıkla, AMD’nin amaçladığı şey bu.

Bir cevap yazın