AMD rechnet massive Kostenersparnis bei Chiplet-Design vor
AMD hat auf der Solid-State Circuits Conference 2020 vorgerechnet, welche Kostenersparnis das Design für Ryzen und Epyc mit dem Chiplet-Design bietet. Was bei kleinen Prozessoren gegenüber einem monolithischen Design noch überschaubar bleibt, wird schnell mehr.
Mit Zen hat AMD ein Chiplet-Design eingeführt, aus den die Prozessoren von Ryzen und Epyc zusammengesetzt sind und dass Multi-Chip-Module ergeben. So kann AMD recht flexibel Prozessoren zusammenstellen und ist auch deutlich flexibler, was die Ausbeute angeht. Insbesondere bei großen Prozessoren mit vielen kernen und viel Cache bedeutet ein monolithischer Ansatz auch immer potenziell mehr Ausschuss.
Bei der Zen-Architektur produziert AMD nur CCDs mit acht Kernen (CPU Complex Dies) und setzt diese dann zusammen. Durch cleveres Design kann man auch Achtkerner aus zwei defekten CCDs bauen, indem man einfach generell zwei Chiplets für Achtkerner vorsehen könnte. Und selbst bei guter Ausbeute kann man mit zwei CCDs bereits einen 16-Kerner erreichen.
Und es gibt noch mehr Vorteile: Durch AMDs Design mit i/O-Hub kann man so diesen in weniger kostenaufwendigen 12-nm-Prozess fertigen, während die eigentlichen CPU-Chiplets in 7 nm gefertigt werden. Wie wir wissen, hat das Design nicht nur Vorteile. Den Infinity Fabric, der alles vernetzt, musste man zum Beispiel erst in den Griff kriegen.
AMD rechnet Kostenvorteile durch Chiplet-Design vor
Auf der IEEE ISSCC 2020 (Solid-State Circuits Conference) hat AMD nun vorgerechnet, wie sich das finanziell auswirkt. Das Chiplet-Design wird hierbei einem theoretischen monolithischen Ansatz für Zen gegenübergestellt. Als monolithischer Ansatz mit 8 Kernen und IO-Bereich in 7 nm 50 Prozent mehr kosten als das Chiplet-Design aus einem CCD und einem IO-Chip. Beim 16-Kerner mit zwei CCDs und einem IO-Chip in 7 nm wären es laut AMD bereits 125 Prozent Mehrkosten in einem monolithischen Design - die CPU musste mehr als doppelt so teuer verkauft werden; ein Ryzen 9 3950X läge deutlich über 1.000 US-Dollar statt der 750, die man im Moment will.
Quelle: AMD
Quelle: AMD
Die Entscheidung zum Chiplet-Design musste schon früh in der Design-Phase fallen und da auch bereits im Hinblick auf den Fertigungsprozess. Chips in 7 nm lassen sich mittlerweile zwar relativ gut produzieren, aber mit steigender Fläche geht die Ausbeute immer noch deutlich nach unten. Entsprechend dem finalen Packaging von AMD sind die Kostenvorteile bei "kleinen" Prozessoren mit wenigen CCDs nicht hoch, da man hier auf mehr voll funktionsfähige Einheiten angewiesen ist. Mit steigender CCD- und Kernzahl und damit auch Fläche, werden die Ersparnisse aber immens.
Chips mit riesigen Caches und 64 Kernen könnte man laut AMD monolithisch auch gar nicht mehr realisieren, weil die Ausrüstung für das Belichten der Wafer bei rund 800 mm² einen Strich ziehen. Bei aktueller Packdichte entspräche das einer CPU mit 48 Kernen - und das zum doppelten Produktionskostenpreis. Und so kommt es auch kaum überraschend, dass AMD Intel derzeit einigen Druck macht. Da müsste man im Mainstream-Segment, dass derzeit noch komplett monolithisch ist, auf ein modulares Design umstellen. Intel hat so etwas für große Server, die mit dem Mesh Interconnect verbunden werden. Die Umstellung aber macht man nicht im Handumdrehen.
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esign vor
Wenn bei 800mm2 die Grenze des technisch möglichen ist, wie entwickeln sie dann diese "Ein-DIE-pro-Waffer"-CPU? Cerebras heißt das glaub ich...
Ich habe hier mal einen Auszug aus der PCIe-Spezifikation, die ich noch herumliegen hatte, Abschnitt 6.7, Seite 514: http://www.lttconn.com/re...
Der Abschnitt beschreibt, wie sich Hotplug-Mechanismen verhalten müssen, wenn sie implementiert werden. Wenn sie nicht implementiert werden, und dafür besteht bei Consumer-Hardware auch kein Muss, gibt es eben auch kein Hotplug.
Daher die Bitte an alle, die blind Spezifikationen interpretieren: Tauscht Komponenten nur, wenn der Rechner ausgeschaltet und vom Netz getrennt ist. Es besteht trotzdem das Risiko eines Stromunfalls. Das muss nicht unmittelbar tödlich enden, für die eigene Gesundheit ist es dennoch besser den sicheren Weg zu wählen.
Wir sind hier nicht in Amerika, wo man mit der Argumentation "Das stand aber nicht so in der Spezifikation/in der Bedienungsanleitung" Millionen erklagen kann.
AMD rechnet massive Kostenersparnis bei Chiplet
Ergänzen könnte man noch, dass die PEG-Stromstecker überhaupt nicht hot-plug-Kompatibel sind. Wer also eine Gaming-Grafikkarte im laufenden Betrieb ein- und ausbaut hat also auch ein gewisses Risiko elektrischer und/oder thermischer Schäden.
Laut OC_Burner (der die Die-Shots angefertigt hat) sind die Chips wohl in 45nm oder 32nm gefertigt. - Wir sehen hier also definitiv keine CPU die wohl noch in der Entwicklung ist bzw. keine die mit aktuellen Fertigungsprozessen arbeitet.
Xeon SoMa - Was genau es damit auf sich hat weiß allerdings niemand.
Im Luxx Forum haben sich einige so eine CPU bestellt, daher auch die Die-Shots. Bis jetzt gibts aber keine Info auf welchen Board die CPU läuft. Wenn Sie denn überhaupt läuft. Einige vermuten es handelt sich um einen Dummy komplett ohne Funktion.
Mehr dazu hier. Da findet man auch den Nutzer der die Die-Shots angefertigt hat:
Xeon SoMa: Geheimnisvolles MCM-Design von Intel aufgetaucht (Update: Die-Shots) - Hardwareluxx
Ist das überhaupt eine CPU? Sieht mir fast mehr nach HPC GPU Beschleunigerdingens aus
Sehe 256 Einheiten, falls das CPU-Kerne sind, heftig