AMD專利揭示未來RDNA架構的獨特”多晶片”GPU方法
AMD提交的專利文件顯示,該公司正在探索”多晶片”GPU 設計方案,這表明下一代RDNA 架構可能會發生巨大變化。對於圖形領域來說,MCM(多晶片模組)並不是一個全新的概念,但由於單晶片設計的局限性,業界對MCM 的傾向肯定會越來越大。
AMD 是多晶片設計方面經驗豐富的半導體公司之一,因為他們的Instinct MI200 AI 加速器系列率先採用了MCM 設計,在單一封裝上堆疊了多個晶片,如GPC(圖形處理核心)、HBM 堆疊和I/O 晶片。該公司還率先在其最新的RDNA 3 架構上採用了MCM 解決方案,例如Navi 31。然而,憑藉這項新專利,AMD希望將這一理念轉化為主流的”RDNA”架構,具體方法如下。
該專利描述了晶片組利用的三種不同”模式”,其區別在於如何分配資源並進行管理。專利揭示了三種不同的模式,第一種是”單GPU”模式,這與現代GPU 的功能非常相似。所有板載晶片將作為一個統一的處理單元,在協作環境中共享資源。
第二種模式稱為”獨立模式”,在這種模式下,單一晶片將獨立運行,透過專用的前端晶片負責為其相關的著色器引擎晶片調度任務。
第三種模式是最有前景的,被稱為”混合模式”,在這種模式下,晶片既可以獨立運行,也可以共存。它充分利用了統一處理和獨立處理的優勢,提供了可擴展性和高效的資源利用率。
專利並未透露AMD 採用MCM 設計的細節,因此我們無法評論AMD是否會決定採用專利中提到的想法。不過,從整體上講,多晶片配置雖然可以提高性能和可擴展性,但生產起來卻要複雜得多,需要高端設備和工藝,最終也會增加成本。以下是該專利對多晶片方法的描述:
透過將GPU 分成多個GPU 晶片,處理系統可根據運作模式靈活且經濟地配置活動GPU 實體資源的數量。
此外,可配置數量的GPU 晶片被組裝到單一GPU 中,這樣就可以使用少量的分帶組裝出具有不同數量GPU 晶片的多個不同GPU,並且可以用實現不同技術世代的GPU 晶片來構建多晶片GPU 。
目前,AMD 在消費性市場還沒有合適的多GPU 晶片解決方案。 Navi 31 GPU 在很大程度上仍是採用單GCD 的單晶片設計,但承載無限快取和記憶體控制器的MCD 已被移至晶片組封裝。隨著下一代RDNA 架構的推出,我們可以預見AMD 將更加重視多晶片封裝,多個GCD 將擁有各自專用的著色器引擎區塊。 AMD 曾計劃在RDNA4 系列中採用Navi 4X/Navi 4C這樣的GPU,但據說該計劃已被取消,轉而採用更主流的單片封裝。