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AMD CPU之路-Chiplets

Linux閱碼場 ? 來源:雜談與閑話 ? 2023-06-30 09:27 ? 次閱讀

AMD的ZEN架構(gòu)出現(xiàn)一開始,就是定義一個基本原則,一個core的架構(gòu),從laptop到desktop到server,這個也符合2015年AMD的股價,基本上沒有錢做其他的路線了,而它的金主Intel的確風(fēng)光呀,收購FPGAAI公司,架構(gòu)上,mobile,laptop,desktop,server上面都是百花齊放,每個方向至少兩個不同的方向。記得我剛進(jìn)Xilinx的時候,大家說Intel的FPGA的PCIE Gen4一直出不來,主要原因是Intel內(nèi)部至少有兩個team在做PCIE,一個做4.0, 一個做5.0.

這個一招鮮吃遍天的做法,已經(jīng)被ARM玩得爐火純青了。一個架構(gòu)的design,可以在mobile,也可以在server上。當(dāng)年死在沙灘上的calxeda就是這樣的。

因此。對于第一代的ZEN的架構(gòu),在Desktop上的確獲得很大的成功,但是在server上面讓中國的頭號云計算玩家甚是失望。一個core的架構(gòu),來通吃整個市場,需要通過power和clocking的控制來實現(xiàn)。在下圖中,基本也就在Desktop實現(xiàn)了突破。

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通過小die來提升良率,使用CCX進(jìn)行互聯(lián),這個是沒有免費午餐的。但是,AMD因為比較專一,在CCX的設(shè)計上的確是翻身了。

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架構(gòu)上面,和傳統(tǒng)的單die的CPU設(shè)計也有區(qū)別。使用ARM架構(gòu)常用的Core和IO 分離的架構(gòu)。

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通過IF互聯(lián)的代價也很明確,就是天生NUMA。這個也是AMD的系統(tǒng)優(yōu)化一直強調(diào)的NPS (NUMA Nodes per Socket)。local 和remote 之間的差距有點不忍直視。但是,既然走了這一步,AMD拼命加L3 cache的行為就說明他們還是明白“失之東隅 收之桑榆”的祖訓(xùn)的。

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本文的重點是Chiplets,在AMD ISCA2021的paper 中,說明了Fabless公司面臨的惡劣環(huán)境。

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Mooer定律沒死,但是的確老了,14nm之后的成本曲線變了。因此AMD早在14nm就開始改架構(gòu)了。這個是AMD Zen成功的關(guān)鍵。

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Die的大小增加了10%,但是成本只有6成,漂亮。

這個時候,最大的32Core 已經(jīng)被對手的28好不少了,但是AMD的已經(jīng)看到了ARM 服務(wù)器那種夸張的數(shù)量。怎么才能拉垮等等呢?

TSMC的7nm是生逢其時。

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另一個關(guān)鍵的因素是剝離了IO,讓IO 和Core獨立發(fā)展。原因很簡單,因為IO部分拿到的制成紅利不多。

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因此,在這個里面也充分說明了AMD精打細(xì)算的特質(zhì)。在有人問到為什么要CPU上chiplets,而不是GPU時, 人家說了大實話,一個cpu的計算單元很大,8個少一個,就是損失了12%, 但是GPU里面的計算單元很很多,少幾個沒啥關(guān)系,不是有什么1080/1070/1060/1050/1040嗎?

因此2代Zen真的是省上加省。

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同時,增加了IO Die,對于訪存延時也有了改觀。

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雖然本地的延時大了4ns,但是remote的降低了,滿足全世界人民的愿望:“不患寡,患不均”。大家都一起拉垮吧。

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因此,Zen2 在desktop,laptop和Server上做到了復(fù)興,南海邊的Hyperscale大獲成功,據(jù)說他們的口號是“省一半”。

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說到省,另一個沒有想到的是Desktop 的io die也被拿去了做chipset。這個太高明了,以后ARM服務(wù)器出來之后,估計大部分的人IO Die可以直接做PCIE switch。

因此,在中國打壓吃喝玩樂,單投硬科技的場景下,Chiplets成了一個香餑餑,這國人最迷信的“彎道超車”的白日夢中,chiplets一級本炒的火熱了。好多沒做過個芯片的,都要做先整個chiplets。但是chiplets真的好嗎?請看AMD誠實的告白:

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What,你的Core不一樣?

但是,AMD的用戶和超市排隊買便宜雞蛋的大媽一樣,我們有時間,有興趣折騰。老板這個時候說了,便宜是硬道理,你們工程師自己去適配,這樣不就鍛煉了隊伍嗎? 同樣,我這個系列就不放引用了,你們讀了文章,還自己去找出處,也鍛煉了大腦和翻墻的技巧。





審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:AMD CPU之路--Chiplets

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