Συνέντευξη: Τι έμαθε η AMD από την άνοδο των Chiplet

Η συνέντευξη πραγματεύεται τη στροφή στο σχεδιασμό επεξεργαστών από μεμονωμένα τσιπ σε Chiplet, τα οποία είναι μικρότερα μεμονωμένα εξαρτήματα που λειτουργούν μαζί ως ενιαία μονάδα. Ο Sam Naffziger, αρχιτέκτονας προϊόντων-τεχνολογίας στην AMD, παρέχει πληροφορίες για τους επεξεργαστές που βασίζονται σε chiplet και εξετάζει διάφορα βασικά ερωτήματα.

Ο Naffziger εξηγεί ότι όταν η AMD εισήγαγε για πρώτη φορά επεξεργαστές που βασίζονται σε chiplets, όπως οι EPYC και Ryzen, πριν από πέντε με έξι χρόνια, έπρεπε να εξετάσει διάφορους παράγοντες όπως το κόστος, τις δυνατότητες, τις πυκνότητες εύρους ζώνης, την κατανάλωση ενέργειας και την κατασκευαστική ικανότητα κατά την επιλογή τεχνολογιών συσκευασίας για τη σύνδεση των chiplets. Τονίζει τις προκλήσεις της κατασκευής αυτών των τεχνολογιών συσκευασίας σε μεγάλο όγκο και με λογικό κόστος, τις οποίες η AMD έχει επενδύσει σημαντικά για να ξεπεράσει.

Όσον αφορά τον αντίκτυπο στη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών, ο Naffziger προτείνει ότι οι τεχνολογίες chiplet είναι επί του παρόντος πιο γενικής χρήσης και μπορούν να ευθυγραμμιστούν με μονολιθικές μήτρες ή chiplets εναλλάξ. Ωστόσο, ο ίδιος προβλέπει ότι στο μέλλον, η τεχνολογία διεργασίας θα μπορούσε να γίνει πιο εξειδικευμένη, προσφέροντας οφέλη στις επιδόσεις και μειώσεις του κόστους.

Ο Naffziger εξετάζει επίσης την επίδραση των chiplets στο λογισμικό. Στόχος της AMD είναι να καταστήσει την αρχιτεκτονική chiplet διαφανή για το λογισμικό, καθώς το λογισμικό είναι δύσκολο να αλλάξει. Για παράδειγμα, η δεύτερης γενιάς CPU EPYC διαθέτει ένα κεντρικό chiplet εισόδου/εξόδου που μειώνει την καθυστέρηση μνήμης και απλοποιεί την ανάπτυξη λογισμικού. Με τα επερχόμενα προϊόντα, όπως το AMD Instinct MI300, το οποίο ενσωματώνει CPU και GPU compute dies, το λογισμικό επωφελείται από τον κοινόχρηστο χώρο διευθύνσεων μνήμης, διευκολύνοντας τον προγραμματισμό.

Όσον αφορά τον διαχωρισμό των chiplet, ο Naffziger αναφέρει ότι η κλιμάκωση της λογικής είναι εφικτή, αλλά η SRAM και τα αναλογικά στοιχεία θέτουν προκλήσεις. Η AMD έχει ήδη διαχωρίσει τα αναλογικά εξαρτήματα με το κεντρικό chiplet I/O και έχει διαχωρίσει την SRAM με την 3D V-Cache, ένα chiplet κρυφής μνήμης υψηλής πυκνότητας που είναι ενσωματωμένο στο compute die. Εκφράζει αισιοδοξία για περαιτέρω εξειδίκευση, αλλά σημειώνει ότι οι φυσικοί περιορισμοί θα καθορίσουν πόσο λεπτομερής μπορεί να είναι ο διαχωρισμός.

Όσον αφορά την ενσωμάτωση chiplets από διαφορετικές εταιρείες, ο Naffziger υπογραμμίζει την ανάγκη για ένα βιομηχανικό πρότυπο σχετικά με τη διεπαφή. Η εισαγωγή του UCIe, ενός προτύπου διασύνδεσης chiplets, αποτελεί σημαντικό βήμα προς την κατεύθυνση της ανάμειξης και του συνδυασμού chiplets από διαφορετικές εταιρείες. Ο Naffziger αναμένει μια σταδιακή μετάβαση προς αυτό το μοντέλο, το οποίο θα είναι απαραίτητο για την επίτευξη βελτιωμένων επιδόσεων ανά Watt και ανά δολάριο, επιτρέποντας τελικά τη δημιουργία συστημάτων-on-chip για την αγορά ή τον πελάτη.

Συνοψίζοντας, οι επεξεργαστές που βασίζονται σε chiplet προσφέρουν πλεονεκτήματα όσον αφορά την ευελιξία, τις επιδόσεις και το κόστος, αλλά υπάρχουν ακόμη προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν, όπως η κατασκευή, η συμβατότητα λογισμικού και η τυποποίηση. Ωστόσο, ο κλάδος εργάζεται ενεργά για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων ώστε να αξιοποιήσει πλήρως τις δυνατότητες της τεχνολογίας chiplet.