AMD запатентовала настраиваемый многокристальный графический процессор

«Графический процессор (GPU) системы обработки разделен на несколько кристаллов (называемых чиплетами GPU), которые можно настроить для совместного функционирования и взаимодействия с приложением как один GPU в первом режиме и как несколько GPU во втором. режиме», — говорится в абстрактном описании патентной заявки.

Изображение: AMD

Это явно отличается от текущей архитектуры RDNA 3, где AMD использует центральный чипсет GCD (Graphics Compute Die) для всех основных функций графического процессора и несколько чиплетов MCD (Memory Cache Die) для интерфейса памяти и кэша. Графические процессоры центров обработки данных CDNA больше похожи на описанные здесь, с несколькими чипсетами вычислений/обработки.

Патент описывает довольно специфическую реализацию графического процессора с тремя наборами микросхем графического процессора и мультимедийным кристаллом. Каждый чипсет графического процессора состоит из внешнего кристалла и кристаллов шейдерного механизма (в патенте указано три кристалла SE, хотя фактическое количество может быть другим). Такой многочиповый графический процессор может работать в трёх режимах:

• Первый режим, один графический процессор: все чиплеты графического процессора работают вместе как единый графический процессор, совместно распределяя ресурсы и обрабатывая задачи. В этом режиме один внешний кристалл обычно управляет планированием команд для всех кристаллов шейдерного механизма внутри графического процессора. По сути, именно так работают традиционные графические процессоры.
• Второй режим, несколько графических процессоров. Чипсеты графического процессора разделены на отдельные группы, каждая из которых функционирует как независимый графический процессор. Каждая группа имеет свой собственный внешний кристалл, отвечающий за планирование задач для связанных с ним кристаллов шейдерного механизма.
• Третий режим, гибридная конфигурация. Этот режим предлагает гибкую конфигурацию, в которой некоторые чипсеты графического процессора работают как один графический процессор, а другие функционируют как независимые графические процессоры.

Проекты графических процессоров AMD для центров обработки данных были дезагрегированы в течение нескольких лет, и патент, скорее всего, в первую очередь нацелен на графические процессоры центров обработки данных с несколькими чипсетами, но он также может распространиться и на клиентские графические процессоры. Есть несколько причин, по которым AMD, возможно, захочет в будущем разделить свои клиентские графические процессоры.

Во-первых, с появлением литографии EUV с высокой числовой апертурой и уменьшенным вдвое полем экспозиции (или размером сетки), конструкции с несколькими чипами в целом станут более распространенными. Учитывая, что у AMD уже есть достаточный опыт разработки многочиплетных конструкций, многочиплетные графические процессоры могут стать жизнеспособным вариантом.

Во-вторых, поскольку изготовление и изготовление больших монолитных кристаллов становится непомерно дорогим, внедрение многокристальной конструкции клиентских графических процессоров является для AMD хорошим способом сократить расходы. Частично это уже было сделано с чипсетами GCD/MCD, но на данный момент это первая итерация клиентских чиплетов, и мы ожидаем, что AMD продолжит идти по этому пути в будущих разработках. Чиплеты также позволяют разместить шейдерный механизм и основное вычислительное оборудование на передовом узле, при этом внешний механизм использует более старую и дешевую технологию обработки.

Благодаря нескольким чипсетам становится проще масштабировать производительность графического процессора от решений начального уровня до продуктов высокого класса. Фактически, вот что говорит абстрактное описание AMD:

«Разделяя графический процессор на несколько чипсетов графического процессора, система обработки гибко и экономично настраивает количество активных физических ресурсов графического процессора в зависимости от режима работы», — говорится в патенте. «Кроме того, настраиваемое количество чипсетов графического процессора собирается в один графический процессор, так что несколько разных графических процессоров, имеющих разное количество чиплетов графического процессора, могут быть собраны с использованием небольшого количества ленточных выводов, а графический процессор с несколькими кристаллами может быть построен из Чипсеты графических процессоров, в которых реализованы технологии разных поколений».

Опять же, AMD уже заявила о своем желании использовать чипсеты графических процессоров с RDNA 3, но это явно представляет собой шаг за пределы этого уровня разделения функциональности на разные чипы. Нечто подобное мы видели и с процессорами Ryzen, где первое поколение чиплетов было скорее подтверждением концепции, а последующие конструкции лучше разделяли функциональность для достижения максимальной производительности и масштабируемости. AMD еще не закончила с чипсетами графических процессоров, и мы подозреваем, что большинство игроков в сфере графических процессоров в конечном итоге примут аналогичный подход.

Источник: Tomshardware.com