Этой ночью AMD провела специальное мероприятие для инвесторов Financial Analyst Day 2020, поведав немало подробностей о планах по выпуску CPU и GPU на ближайшие несколько лет. Мы собрали все основные анонсы в одном месте.
Успех Zen
Презентацию начали с занятной статистики. За три года (с момента выхода первых Ryzen 7 в 2017 года до начала 2020 года) AMD суммарно отгрузила на рынок свыше 260 миллионов процессорных ядер на архитектурах Zen разных поколений. Для ясности: речь именно о физических ядрах — в процессорах AMD для разных сегментов их число варьируется от 2 до 64 единиц.
Судя по графику, показанному техническим директором AMD Марком Папермастером, по годам получаются следующие числа:
- 2017-2018: ~ 30 млн ядер;
- 2018-2019: ~ 80 млн ядер;
- 2019-2020: ~ 150 млн ядер.
Процессоры AMD Ryzen и EPYC: Milan, Genoa и Vermeer
В начале года дебютировали мобильные APU Ryzen 4000, которые последними перешли на 7-нм техпроцесс и процессорную архитектуру Zen 2, уже знакомую нам по десктопным и серверным CPU. Вот-вот в продажу поступят новые ноутбуки на базе чипов APU Ryzen 4000. И теперь AMD готовится к переходу на архитектуру следующего поколения Zen 3, которая, как ожидается, обеспечит прирост показателя IPC (инструкций за такт) на величину до 15%. Первые чипы на новой процессорной архитектуре Zen 3 выйдут в последнем квартале 2020-го. И это будут, конечно же, серверные процессоры EPYC 3-го поколения (Milan), которые заменят собой нынешние EPYC 2-го поколения (Rome). Они будут производиться на мощностях TSMC по нормам 7 нм.
Что же касается потребительских CPU AMD на новой архитектуре Zen 3, в этом году их можно не ждать. Для всех — CPU и APU для десктопов и ноутбуков, HEDT-процессоры Ryzen Threadripper — сроком выпуска указан 2021 год. Можно предположить, что новые настольные процессоры Ryzen 4000 (Vermeer) выйдут летом 2021 года.
К 2022 году у AMD должны быть готовы процессоры с микроархитектурой Zen 4, которые будут выпускаться по нормам техпроцесса 5 нм. По традиции внедрение новой архитектуры начнется с серверного сегмента — EPYC 4-го поколения (Genoa). К слову, TSMC в ближайшие месяцы начнет серийный выпуск 5-нм продуктов.
О техпроцессах
AMD решила отказаться от использования «+» для обозначения улучшенной версии технологии. Дело в том, что производственный партнер «красных» — тайваньская компания TSMC — использует свою номенклатуру. И когда TSMC обозначил техпроцесс 7 нм с использованием экстремальной ультрафиолетовой литографии как N7+, все решили, что это и есть 7 нм+ для Milan/Zen 3. Чтобы в будущем избежать путаницы, AMD больше не будет использовать «+». Какая именно версия техпроцесса (базовый N7 (7-нм с использованием иммерсионной литографии (DUV), второе поколение технологии N7P (7-нм с использованием иммерсионной литографии) или новейший N7+), будет использоваться для Milan/Zen 3, нам расскажут позже.
Видеокарты AMD Navi 2X и графическая архитектура RDNA 2
Новые видеокарты Radeon RX, выход которых намечен на этот год, будут поддерживать DirectX Raytracing. Да, это мы уже знали — спасибо Microsoft. Теперь поддержку рейтрейсинга в новом поколении видеокарт подтвердил и сам производитель, который, как известно выступит поставщиком заказного APU для новой игровой консоли Xbox Series X.
Новые GPU Navi 2X обеспечат полуторакратный прирост производительности на ватт потребляемой мощности по сравнению GPU Navi и принесут поддержку технологии Variable Rate Shading.
Оговариваемый прирост быстродействия в GPU Navi 2X будет достигнут за счет увеличения показателя IPC (числа выполняемых за такт инструкций) различных оптимизаций логики и увеличения тактовых частот. И хотя AMD это не конкретизируется, вероятнее всего, GPU Navi 2X будут выпускаться TSMC с использованием технологии N7+ на базе EUV-литографии. Учитывая упоминание топовых решений для бескомпромиссного гейминга в 4K на одном из слайдов, долгожданная флагманская игровая карта Navi будет основана на новой архитектуре RDNA 2.
После AMD Navi 2X выйдут видеокарты Navi 3X с архитектурой RDNA 3.
Скотт Херкельман из AMD рассказал пользователям Reddit, что в Navi 2X компания решила отказаться от турбинного типа вентиляторов в пользу обыкновенных лопастных моделей. Напомним, аналогичное решение приняла NVIDIA в 2018 году с выпуском GeForce RTX 20-й серии, оснащающихся двухвентиляторным кулером.
Архитектура Compute DNA для ускорителей вычислений
AMD за последние несколько кварталов отыграла у NVIDIA часть рынка дискретных видеокарт и теперь нацелилась на денежный рынок специализированных ускорителей вычислений, использующихся в профессиональном оборудовании и суперкомпьютерах. Сейчас специализированные ускорители Quadro и Tesla приносят NVIDIA примерно треть выручки. Конкурировать с NVIDIA в сегменте графических ускорителей AMD будет новой архитектурой Compute DNA.
Напомним, что AMD уже заполучила два крупных контракта на поставку CPU и GPU для суперкомпьютеров производительностью свыше 1 exaFLOPS — Frontier и El Capitan. Первыми носителями новой архитектуры Compute DNA (CDNA) станут будущие профессиональные ускорители Radeon Instinct. Таким образом, CDNA выступит одновременно преемницей и Graphics Core Next (GCN), и RDNA. В итоге CDNA будет использоваться для специализированных ускорителей, а RDNA станет сугубо игровой архитектурой.
Первые 7-нм GPU на новой архитектуре CDNA должны выйти в этом году. Ожидается, что новую линейку откроет Radeon Instinct MI100 на базе видеоядра Arcturus, располагающая 128 вычислительными модулями (8192 потоковых процессора) и 32 ГБ памяти HBM2.
В 2021 году на смену Radeon Instinct поколения CDNA придут модели GPU CDNA 2, которые будут выпускаться по более тонкому техпроцессу.
Отличительной особенностью Radeon Instinct является высокопроизводительна шина Infinity Fabric с низкими задержками. И ее применение не ограничивается только GPU. Как отмечалось во вчерашней новости о суперкомпьютере El Capitan, посредством Infinity Fabric можно будет объединить четыре GPU и один CPU в одном узле с доступом к общему пулу памяти.
Новая компоновка X3D
Сейчас микроэлектроника находится на этапе, когда узлы компьютера, реализуемые отдельными микросхемами на печатных платах, могут оказаться кристаллами на общей промежуточной подложке (интерпозере). Чиплет-дизайн с несколькими кристаллами на примере архитектуры Zen, как известно, позволил AMD достигнуть немалых успехов и потеснить Intel во всех сегментах процессорного рынка. Естественно, AMD не собирается почивать на лаврах, а готовится к следующему большому рывку вперед. Обеспечить его как раз может перспективная новая технология упаковки чипов под названием X3D, которая позволить обойти некоторые нынешние ограничения и обеспечить дальнейшее повышение степени интеграции микросхем. По сути, X3D — это ответ AMD на технологию объемной компоновки Intel Foveros 3D.
Увы, AMD не раскрыла практически никаких подробностей, за исключением нескольких графиков.
Как видим, X3D, где X — «hybrid», то есть, гибридная объемная компоновка, станет следующим шагом после известной по GPU 2.5D-компоновки со стеками памяти HBM и GPU, соседствующими на одной подложке, многочиповых модулей и нынешней чиплетной схемы.
На одном из изображений AMD показывала примерную схему с четырьмя основными вычислительными блоками (CPU и GPU), расположенными по схеме 2×2, и прилегающими сбоку «четырехэтажными» вертикальными стеками кристаллов (визуально напоминает многослойные микросхемы памяти HBM). Естественно, все они соседствуют на одной подложке.
По словам AMD, такая компоновка обеспечит увеличение пропускной способности в 10 раз, позволив передавать больше данных из стеков памяти в ядра (и, надеемся, из хранилища в стеки памяти тоже).
Увы, никаких сроков воплощения этой многообещающей концепции компоновки AMD не назвала. Также неясно, как она соотносится с последними разработками производственного партнера TSMC в области упаковки чипов (CoWoS и LIPINCON).
Высока вероятность, что компоновка X3D дебютирует в будущих ускорителях Radeon Instinct на архитектуре CDNA.