Stacking X3D e Infinity Architecture: le tecnologie AMD per CPU e GPU del futuro

Stacking X3D e Infinity Architecture: le tecnologie AMD per CPU e GPU del futuro

AMD anticipa informazioni su due importanti tecnologie che adotterà per i propri futuri prodotti: package X3D di tipo ibrido per chip sempre più potenti e complessi, e Infinity Architecture per collegamenti veloci tra i componenti

di pubblicata il , alle 12:01 nel canale Processori
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Tra i molti annunci portati avanti da AMD in occasione del proprio Financial Analyst Day, tenuto nella giornata di ieri, ne troviamo alcuni puramente tecnologici che segnano in modo chiaro quello che sarà lo sviluppo futuro che l'azienda americana seguirà per le proprie soluzioni a più elevata potenza di elaborazione.

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Il primo strumento del quale AMD ha parlato è il die stacking di tipo X3D, tecnica che verrà utilizzata per la produzione di future generazioni d processore che vedranno il coinvolgimento di un gran numero di differenti componenti. A questa tecnica si arriva alla luce dell'evoluzione degli ultimi anni, che ha visto inizialmente il debutto di uno stacking di tipo 2.5D con l'utilzizo di memroie HBM on abbinamento alle GPU della famiglia Vega passando poi per un package di tipo MCM (multichip module), spostandosi poi con le CPU Ryzen e EPYC di più recente introduzione sul mercato ad un approccio basato su chiplets.

La sigla X3D indica la via del prossimo futuro, quella di un package 3D di tipo ibrido che veda collegamenti verticali come orizzontali tra i chip montati sul package. Nell'immagine è raffigurato quello che dovrebbe essere un processore, nel quale a 4 chiplets centrali montati sullo stesso interposer sono affiancati quelli che paiono essere dei moduli memoria (o die di altra tipologia di logica) montati in configurazione stacked uno sopra l'altro.

Possiamo ipotizzare la futura adozione di una tecnologia di questo tipo tanto per CPU come per GPU; in particolare l'abbinamento di unità di elaborazione e memoria stacked lascia pensare che questo potrebbe essere l'approccio adottato da AMD per le future GPU basate su architettura CDNA, destinate ai datacenter.

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Uno dei temi fondamentali per lo sviluppo futuro è quello di come i processori, e più in generale le architetture di calcolo, verranno costruite nel prossimo futuro: le nuove tecniche di packaging qui discusse rappresentano la strada prevista da AMD per i propri prodotti. Il secondo tema, altrettanto importante, è individuare come i differenti componenti di un'architettura di calcolo andranno a comunicare tra di loro per evitare che insorgano dei colli di bottiglia alle prestazioni. E' in quest'ottica che AMD ha annunciato una roadmap di sviluppo di Infinity Architecture, nome con il quale viene oggi indicata la tecnologia di interconnessione Infinity Fabric utilizzata nei propri processori e punto di forza delle soluzioni della famiglia EPYC in datacenter.

Con i processori delle famiglie Zen e Zen+ AMD ha adottato la prima generazione di Infinity Fabric, evoluta nella seconda generazione con i processori Zen 2 permettendo non solo il collegamento tra i processori ma anche tra questi e le GPU installate nel sistema (ovviamente basate su architettura AMD), sino ad un massimo di 4 ma sfruttando con un approccio a ring un collegamento via PCI Express.

Con la terza generazione di interfaccia di collegamento, che vedremo adottata nella prossima generazione di CPU AMD per i datacenter, il collegamento tra CPU verrà ovviamente mantenuto mentre quello con le CPU verrà esteso ad un massimo di 8 GPU per sistema sfruttando non più PCI Express ma Infinity Architecture come tra le CPU. Questo permetterà di incrementare considerevolmente la bandwidth di comunicazione tra CPU e GPU, più che raddoppiandola rispetto a link PCI Express Gen 4, oltre che di migliorare le comunicazioni tra le GPU le quali avranno a disposizione un massimo di 6 link ciascuna. Questo tipo di design verrà utilizzato per la costruzione del supercomputer El Capitan, nel quale ad ogni CPU EPYC basata su architettura Zen 4 Genoa verranno abbinate 4 GPU con collegamento di tutti i componenti via Infinity Architecture.

Queste tecnologie saranno alla base delle evoluzioni future di CPU e GPU AMD, affiancate dal tipo di tecnologia produttiva che sarà utilizzata. Il partner di riferimento è al momento la taiwanese TSMC, impegnata con il proprio processo a 7 nanometri nella costruzione di CPU e GPU per AMD e che presumibilmente continuerà a venir scelta anche per le future evoluzioni, a partire da quella a 5 nanometri che vedremo al debutto con i primi processori basati su architettura Zen 4.

 

 

 

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