英特爾介紹基於7nm工藝的Client 2.0小芯片
在2020架構日活動期間,英特爾花幾分鐘時間對未來的某些產品進行了介紹。其中就包括該公司客戶計算部門副總裁兼首席技術官Brijesh Tripathi對2024年以後的產品前景進行的展望。據悉,英特爾將圍繞7nm+製程工藝來打造“Client 2.0”系列小芯片產品。通過一種更優化的芯片開發策略,來交付可實現沉浸式體驗的新方法。
儘管小芯片(Chiplet)早已不是什麼新鮮事物,但在競爭對手近期大發力的狀況下、以及隨著製程轉入更複雜的開發節點,採用新技術的高性能小芯片或較預期更早地上市。
這件事的重點,在於小芯片該如何組裝、以及怎樣的搭配才合理。不過早在2017 年的技術製造日活動上,該公司就已經更籠統地介紹過相關內容。
現在看來,英特爾似乎準備從7nm平台開始實現這一願景。在2020架構日活動期間的幻燈片中,Brijesh Tripathi展示了它與典型芯片設計(容納所有所需的組件)的對比。
通常情況下,英特爾需要耗費3-4 年的時間,才能完成業內領先的芯片開發。然而英特爾與合作夥伴都發現,他們本可以將芯片的推出時間,再縮短幾個數量級的。
與2017 年展示的幻燈片類似,上圖中間展示的是被劃分成不同模塊的小芯片設計。假設它們採用了相同的互連設計理念,那芯片的基礎組成部分總有一定程度的重用。
舉個例子,競爭對手AMD,就在其客戶端和服務器產品線上復用了計算芯片的核心部分。對於其它半導體公司來說,這點還是相當值得學習的。
展望未來,英特爾也設想著將每個芯片IP 拆分成多個小芯片,以使產品配置能夠迎合不同的市場需求,比如輕鬆引入支持PCIe 4.0 x16 連接的小芯片。
此外內存通道控制器、內核,媒體/ 人工智能/ 光線追踪/ 加密/ 圖形運算等加速器模塊,乃至SRAM 和L3 / L4 緩存模塊,也都能夠充分利用小芯片的靈活升級、快速組裝和bug 修復等特性。
對於內容創作者來說,可能更希望在CPU 和GPU 計算性能之間取得良好的平衡。對於遊戲玩家來說,圖形性能是他們更為註重的。
此外企業客戶或許對GPU 要求不高,但AI 研究將消耗大量算力。甚至桌面和移動版本的芯片,其I/O 配置上的差異,都可以藉助小芯片來輕鬆組裝和定制實現。
與往常一樣,小芯片的實際尺寸和設計複雜度,需要在多管芯的排列上進行權衡。此外小芯片的任何通信開銷、以及發熱控制,都較單一整體的設計要更高一些(後者的延時也更低)。
對於移動設備來說,多管芯也不是能夠無限堆疊,畢竟Z 軸上的高度也受到了更嚴格的限制。即便如此,若廠商能夠對優勢特性加以正確的利用,成本性能和功能的最佳實現也是相對輕鬆的。
遺憾的是,英特爾並沒有過多地談論如何將各個小芯片通過特殊的“膠水”粘合到一起。畢竟其依賴於相對複雜、定製或其它形式的高速互聯協議。
早些時候,該公司已經介紹過其對未來FPGA 產品的製造理念。雖然CXL 很有期望,但這意味著每個小芯片都需要配備一套複雜的CXL / PCIe 控制器,對系統整體的功耗控制也提出了極高的挑戰。