Повествование о AM4: как AMD расширяет границы сокета процессора с 28 до 7 нм


До сих пор, мы говорили о Выставке электронных развлечений (E3) в связи с двумя основными анонсами, которые компания AMD сделала в отношении своих будущих продуктов для процессоров и графических процессоров. Но, компания также сделала несколько других интересных презентаций, в том числе об эволюции сокета AM4.

Есть определенные технологии, которые привлекают больше внимания, чем другие. Никто и глазом не повел, углубляясь в 10 или 20 слайдов с архитектурой CPU и GPU. Мы редко говорим о процессорах или дизайне материнских плат — даже несмотря на то, что это критически важная основа продуктов, которые мы используем. Без сокета AM4, процессор Ryzen — это просто дорогой песок. И, как выразились представители компании AMD, есть бесчисленное число историй о том, как AM4 «масштабируется от монолитного кристалла с ядрами 4×28 нм (Bristol Ridge) до смешанных процессорных чиплетов с 16 ядрами».

Поскольку закон Мура достиг предела, производители обратились к альтернативным методам достижения улучшений, которые они хотят видеть из поколения в поколение. Вместо того чтобы полагаться на прямолинейное сжатие узлов для повышения производительности, они используют комплектации как способ получения новых выгод. Семейство AMD Fury X GPU, которое дебютировало с использованием HBM, является примером того, как смена комплектации может существенно снизить энергопотребление (в данном случае энергопотребление подсистемы памяти), но при этом обеспечить существенный выигрыш. Переход к микросхемам — это один из способов решения этой проблемы компаниями, но микросхемы, по-прежнему, должны быть соединены вместе в едином стандарте процессоров.

AMD заложила основу для своего модульного подхода к чиплетам с первым поколением Ryzen. Несмотря на то, что у него не было отдельной матрицы ввода / вывода, идея создания процессоров в их отдельных обособленных комплектах и ​​их соединения через общую матрицу была шагом к современной модульности чиплетов.

Одной из основных проблем для AMD является обеспечение совместимости выводов при переходе от монолитного четырехъядерного кристалла, построенного на 28-нм, к смешанным схемам с ядрами 14 и 7 нм, установленным в одном комплекте. Имейте в виду, что нет никакого способа изменить, какие контакты несут какие данные. Можно вносить улучшения и усовершенствование в процессор, но изменение конструкции процессора нарушает обратную совместимость.

AMD снизила разрешающую способность с 150 до 130 мкм для 7 нм Ryzen, несмотря на трудности, возникающие при этом. На данный момент существует только два поставщика, создающих такие решения. Для того, чтобы сделать это эффективно, AMD пришлось отказаться от традиционных бессвинцовых припоев и использовать,  так называемые медные соединения с меньшим сопротивлением. Это заметно уменьшает разрешающую способность.

В кристалле ввода/вывода 12 нм по умолчанию использовались бы припои, но в чипах 7 нм используются медные соединения для большей плотности. Матрица ввода / вывода также должна быть оснащена этим решением, чтобы обеспечить общий интерфейс. Новые материалы и интерфейсы также требовались для маршрутизации PCI Express 4.0 — AMD впервые решила использовать материалы с низкими потерями и охарактеризовала свою собственную работу в этой области как «Сделали ставки, которые окупились».

Схема маршрутизации для базовой микросхемы. Вы можете увидеть два чиплета в верхней части матрицы и следы проводов, которые соединяют их с матрицей ввода / вывода. Четыре прямоугольных блока в каждом CCX, вероятно, соответствуют кэш-памяти L3.

Эти улучшения являются первым этапом для чиплетов и конструкций чиплетов. Принятие чиплетов — все еще очень новое явление в полупроводниковой промышленности. Например, одна из причин, по которой мы не видели их более широкого использования, заключается в том, что нет единого интерфейса или стандарта для использования в конструкциях чиплетов. Именно здесь у AMD и Intel есть преимущество: обе компании имеют опыт создания матриц для соединения компонентов и масштабных IP-проектов для обеспечения необходимых функциональных блоков. В течением времени, мы увидим, как все больше компаний экспериментируют с этими методами, что приведет к появлению новых стандартов. В долгосрочной перспективе чиплеты теоретически могут быть использованы для присоединения различных IP-блоков, каждый из которых построен из разных материалов или на разных узлах процесса.

В этом случае чиплеты AMD построены на 7нм, чипсет построен на 14нм, а раздел  ввода/вывода, фактически обрабатывающие ввод/вывод, использует 12 нм — что на самом деле является оптимизированным 14 нм с измененными правилами проектирования и библиотеками. (AMD, как правило, ограничивается тем, что говорит, что чиплеты 7 нм, а ввод/вывод 14 нм, но, обсуждения на E3, раскрывает  немного дополнительной информации).

AMD ничего не сказала о предполагаемом сроке службы AM4 или о том, будет ли он переведен на AM5 после 2020 года. Компания подтвердила, что намерена поддерживать сокет AM4 «до 2020 года», но ничего не сказала о своих планах в дальнейшем. Если исходить из того, что первые модули DDR5 будут доступны, возможно, к концу 2019 или началу 2020 года, можно ожидать того, что в 2021 году мы увидим первый основной чипсет DDR5 — и AMD вполне может предпочесть представить сокет AM5, чтобы извлечь выгоду из необходимости разработки различных схем маршрутизации и схем для поддержки новых DRAM. Однако, это только предположение, и компания не сделала никаких заявлений.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту extremetech.com

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.

Комментарии:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.