AMD Next Horizon – relacja. Szczegóły na temat Zen 2 i prezentacja pierwszego GPU w 7 nm

Wczoraj, 6 listopada 2018 r., odbyła się w San Fransisco konferencja AMD Next Horizon7, poświęcona nadchodzącym rozwiązaniom serwerowym tej marki. I nie, „siódemka” w nazwie imprezy nie definiuje żadnej chronologii, ani tym bardziej nie jest dziełem przypadku. Całe wydarzenie odbyło się wokół procesu litograficznego klasy 7 nm i produktów w nim wytwarzanych, a mianowicie procesorów EPYC Rome (Zen 2) i akceleratorów Radeon Instinct z chipem Vega 20.

Prócz zapowiedzi produktów, przygotowano też prawdziwą bombę dla inwestorów: AMD i Amazon ogłosili partnerstwo, na mocy którego procesory EPYC zasilą infrastrukturę chmury Amazon Web Services. Na reakcję giełdy nie trzeba było długo czekać.

Migracja na technologię 7 nm rozpocznie się w innym stylu, niż AMD zwykło działać z procesorami Zen. Podczas gdy dotychczas cykl wydawniczy rozpoczynano od konsumenckich Ryzenów, teraz jako pierwsze pojawią się serwerowe układy EPYC Rome. Ciężar produkcyjny weźmie na siebie TSMC, nie GlobalFoundries jak dotąd, a nowy proces hasłowo to ponoć: dwa razy wyższe zagęszczenie, o połowę niższe zużycie energii i ćwierć długości lepszy współczynnik wydajność na wat.

Co oczywiste, tak zwiększone zagęszczenie musi przynieść widoczne zmiany we front-endzie procesora. Najistotniejszą z nich jest, że klastry CCX, będące najmniejszą jednostką składową Zenów, wzrosną do ośmiu rdzeni. Tak oto AMD może podwoić liczbę rdzeni w każdym segmencie, nie zwiększając fizycznego rozmiaru układów. Nowy EPYC Rome zaoferuje ich 64, podczas gdy jego poprzednik z rodziny Naples ma 32. Na tej samej zasadzie konsumencki Ryzen mógłby mieć teraz 16 rdzeni, choć to ostatnie jest już tylko formą domysłu.

Niemniej, wdrażając nową mikroarchitekturę, producent obiecuje znacznie więcej zmian:

• usprawniony potok wykonawczy,
• 256-bitowa jednostka zmiennoprzecinkowa,
• zmiany w przewidywaniu rozgałęzień,
• lepsza obsługa pobrań wstępnych,
• zwiększona pamięć podręczna rozkazów,
• optymalizacje mechanizmu dyspozytora.

Ostatecznie EPYC Rome miałby gwarantować dwukrotnie wyższą wydajność od poprzednika, patrząc przekrojowo, i aż czterokrotną poprawę efektywności przy obliczeniach zmiennoprzecinkowych.

I tak, jak już wspominałem, układ ten będzie produkowany w technologii 7 nm, choć tylko częściowo. Klastry CCX, gdzie znajdują się rdzenie, rzeczywiście powstaną w procesie litograficznym najnowszej generacji. Jednak logika chipu, uwzględniająca takie elementy jak osiem kontrolerów DDR4, interfejs PCI Express 4.0 czy interkonektory, powstanie w bieżącej technologii 14 nm. Tak czy inaczej, AMD może odtrąbić zwycięstwo. W segmencie serwerowym Intel porzuci 14 nm najprawdopodobniej dopiero w 2020 r., wraz z jednostkami Ice Lake-SP – 10 nm. Nawet świeżo zapowiedziany Cascade Lake-AP, datowany na rok 2019, na polu litografii nie oferuje nic nowego.

Zgodnie z przewidywaniami, pierwszy procesor graficzny AMD w technologii 7 nm to Vega 20, a więc shrink produkowanej nominalnie w technologii 14 nm Vegi 10. GPU liczy 13,23 mld tranzystorów przy powierzchni 331 mm², zamiast – odpowiednio – 12,5 mld i 510 mm². Wiadomo ponadto, że będzie mieć nieco wyższe zegary taktujące, co wynika z wydajności w obliczeniach zmiennoprzecinkowych pojedynczej precyzji, FP32, podbitej do 14,8 TF, z 12,6 TF.

Starszy wiceprezes pionu inżynieryjnego, David Wang, zapowiedział jednak, że Vega 20 nie pojawi się jako produkt dla graczy. Zamiast tego zasili akcelerator uczenia maszynowego Radeon Instinct M60, dostępny w formie karty rozszerzeń PCI-E 4.0, z 32 GB pamięci HBM2 (przepustowość: 1 TB/s).

Radeon Instinct M60, w odróżnieniu od produktów bazujących na Vedze 10, otrzyma dodatkowo zestaw instrukcji INT8 oraz INT4, a także technologię MxGPU wspierającą wirtualizację. Mowa tu zatem o produkcie stricte dedykowanym superkomputerom (HPC – ang. High-performance computing). Niemniej shrink Vegi, patrząc z perspektywy użytkownika domowego, powinien wyznaczyć drogę kolejnym GPU w 7 nm, z czasem – konsumenckim.

Szczególnie, że planowany jest też nieco tańszy model M50, wyposażony w 3840 jednostki cieniujące, zamiast 4096, oraz 16 GB HBM2. W dalszej kolejności mógłby on trafić do graczy.