GPU-Chiplets: Neues AMD-Patent zu aktivem Bridge-Design mit integriertem Cache

Bereits Anfang des Jahres war ein AMD-Patent zu breitbandig verbundenen GPU-Chiplets aufgetaucht und nun ist unter dem Titel "Active Bridge Chiplet with integrated Cache" eine weitere Schutzschrift zu dem Thema auf freepatentsonline.com erschienen. Darin wird ein ganzes Chiplet-Array beschrieben und wie es mit der CPU und einem einzelnen GPU-Chiplet als aktive Bridge verbunden ist, die einen integrierten Cache aufweisen soll. Laut Einschätzung von Videocardz.com stellt das Ganze dabei "eine wesentliche Verbesserung" gegenüber dem letzten Patent dar, das noch eine passive Brücke zwischen den Chiplets vorsieht.

GPU-Chiplet als Active-Bridge-Cache

Demnach würde das aktive Bridge-Chiplet dabei als Die-to-Die-Interconnect mit hoher Bandbreite zwischen den GPU-Chiplet-Dies dienen, während es auch als eine Art Speicherquerverstrebung ("memory crossbar") mit einem gemeinsamen, vereinheitlichten Last-Level-Cache (LLC) arbeiten würde. Dieser würde wiederum die Inter-Chiplet-Kommunikation ermöglichen und Chiplet-übergreifende Synchronisationssignale weiterleiten. Mit dem LLC ist in diesem Fall der L3-Cache gemeint, der in der aktuellen RDNA2-Architektur als "Infinity Cache" bezeichnet wird.

AMD erklärt in dem Patent, dass jegliche Inter-Chiplet-Kommunikation über das aktive Bridge-Chiplet geleitet würde, das für den Zugriff auf Speicherkanäle auf einzelnen GPU-Chiplets erforderlich wäre. Darüber hinaus würde sich der gesamte Active-Bridge-Cache ähnlich wie ein monolithischer GPU-Cache verhalten, statt auf einzelne Chiplet-Caches zu setzen: Der Speicher wäre als ein einziges Register adressierbar, was dafür sorgen würde, dass aus Sicht der Software-Entwickler keine Chiplet-spezifischen Überlegungen notwendig sind.

Chiplet-Design auch bald für Gaming-Grafikkarten?

Laut Videocardz.com bestätigen die Patente, dass AMD bestrebt ist, GPU-Chiplet-Designs auf den Markt zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt sei aber noch unklar, ob sich die Patente auf Computing-Architekturen wie CDNA oder auf die spieleorientierte RDNA-Architektur beziehen. Die Übernahme von Chiplet-Designs in eine traditionelle Grafik-Rendering-Pipeline sei dabei eine komplexe Aufgabe, die bisher noch nicht erreicht wurde.

Derweil gebe es hier keine Probleme im Bezug auf CPU-Chiplet-Designs oder sogar GPU-Chiplets für GPGPUs wie Instinct MI200, Intels Xe-HP(C) oder Nvidias GH100 ("Hopper"), die auf absehbare Zeit allesamt die ersten GPU-Chiplet-Architekturen der Branche sein sollen, aber eben für professionelle Anwendungen. AMDs aktuelles Active-Bridge-Chiplet-Patent könnte sich daher dementsprechend erst auf deren Nachfolger beziehen.

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