AMD schlägt schließlich die Designarchitektur für Multi-Chip-Module für seine Radeon-Grafikkarte vor und schlägt ein neues Patent vor

Die Multi-Chip-Modul- oder MCM-Designarchitektur könnte den Weg zu Consumer-Grafikkarten finden, wenn ein neues von AMD eingereichtes Patent angenommen werden soll. Das Patentdokument zeigt, wie AMD eine GPU-Chiplet-Grafikkarte bauen will, und der Prozess ähnelt MCM-basierten CPU-Designs. Da NVIDIA bereits stark in MCM-basierte Grafikkarten investiert hat, war AMD etwas spät dran, aber nicht weit dahinter.

Das neu eingereichte Patent von AMD versucht, die technologischen Einschränkungen oder Einschränkungen zu beseitigen, die das Unternehmen daran gehindert haben, die MCM-Designarchitektur für GPUs früher zu übernehmen. Das Unternehmen erklärt, dass es endlich mit einem passiven Crosslink mit hoher Bandbreite ausgestattet ist, um die Latenz-, Bandbreiten- und allgemeinen Kommunikationsprobleme zwischen mehreren GPU-Chiplets auf einer MCM-GPU-Karte zu lösen.

Monolithische oder singuläre Grafik-Chip-Designs, die von MCM-GPU-Chiplets in den Schatten gestellt werden sollen?

Eine hohe Latenz zwischen Chiplets, Programmiermodellen und Schwierigkeiten bei der Implementierung von Parallelität waren die Hauptgründe, warum AMD die MCM-GPU-Chiplet-Architektur nicht vorantreiben konnte, behauptet das neu eingereichte Patent des Unternehmens. Um mehrere Probleme zu lösen, plant AMD die Verwendung einer On-Package-Verbindung, die als Passive Crosslink mit hoher Bandbreite bezeichnet wird.

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Passive Vernetzung mit hoher Bandbreite würde es jedem GPU-Chiplet ermöglichen, direkt mit der CPU sowie mit anderen Chiplets zu kommunizieren. Jede GPU verfügt außerdem über einen eigenen Cache. Unnötig hinzuzufügen, dass dieses Design impliziert, dass jedes GPU-Chiplet als unabhängige GPU erscheint. Daher könnte ein Betriebssystem jede GPU in der MCM-Architektur vollständig adressieren.

Die Änderung des MCM-GPU-Chiplet-Designs könnte nach RDNA 3 erfolgen. Dies liegt daran, dass NVIDIA mit seiner Hopper-Architektur bereits tief in der MCM-GPU verankert ist. Außerdem, Intel hat vorgeschlagen dass es gelungen ist mit MCM Design Methodology. Das Unternehmen bot sogar eine kurze Demonstration an.

AMD hat MCM-basierte Produkte mit ZEN 3-Architektur entwickelt:

Die ZEN-basierten Prozessoren von AMD waren im HEDT-Bereich großartig. Die neuesten ZEN 3 Ryzen Threadripper-CPUs haben 32 Kerne und 64 Threads. Vor einigen Jahren war es für Verbraucher ziemlich schwierig, sich eine 6-Kern-12-Thread-CPU vorzustellen, aber AMD hat dies getan erfolgreich ausgelieferte leistungsstarke Multi-Core-Prozessoren. Tatsächlich ist sogar die Leistung von CPUs der Serverklasse auf die Verbraucher durchgesickert.

Die heutige Herstellung von Siliziumwafern ist zweifellos schwierig. Das Unternehmen hat sich jedoch erfolgreich zu einem 7-nm-Herstellungsprozess entwickelt. In der Zwischenzeit hält Intel immer noch am archaischen 14-nm-Produktionsprozess fest. Intel entwickelt immer wieder Marken wie SuperFin, aber die Technologie hat sich noch nicht wesentlich weiterentwickelt.

Ein MCM-Designansatz steigert sofort auch die Erträge. Eine einzelne monolithische Matrize hat eine ziemlich schlechte Ausbeute. Das Aufteilen desselben Chips in mehrere kleinere Chips erhöht jedoch sofort die Gesamtausbeute des Chips. Danach ist es offensichtlich der richtige Weg, diese GPU-Chiplets in einem Array oder einer Konfiguration gemäß den erforderlichen Spezifikationen anzuordnen.

Angesichts der offensichtlichen Vorteile und der damit verbundenen Wirtschaftlichkeit ist es kein Wunder, dass jeder CPU- und GPU-Hersteller an der MCM-Chiplet-Designarchitektur interessiert ist. Während NVIDIA und Intel große Fortschritte gemacht haben, ordnet AMD seine Angelegenheiten jetzt in Ordnung.