par Diviser les conceptions de puces complexes en solutions multi-chiplets est à la mode ces jours-ci. AMD utilise déjà des conceptions multi-chiplets pour ses processeurs et GPU de centre de données, et dispose également de chipsets moins complexes pour sa génération actuelle de GPU RDNA 3 RX série 7000. Il semble désormais que la société cherche à produire des GPU multi-chiplets plus complexes pour une gamme d’applications plus large, selon un nouveau brevet déposé le 8 décembre 2022 et découvert cette semaine.
“Une unité de traitement graphique (GPU) d'un système de traitement est divisée en plusieurs puces (appelées chipsets GPU) qui sont configurables pour fonctionner collectivement et s'interfacer avec une application en tant que GPU unique dans un premier mode et en tant que GPU multiples dans un second. mode”, lit-on dans la description abstraite de la demande de brevet.
Cela diffère clairement de l'architecture RDNA 3 actuelle, où AMD utilise un chiplet GCD (Graphics Compute Die) central pour toutes les fonctions principales d'un GPU, et plusieurs chiplets MCD (Memory Cache Die) pour l'interface mémoire et le cache. Les GPU du centre de données CDNA ressemblent davantage à ce qui est décrit ici, avec plusieurs chipsets de calcul/traitement.
Le brevet décrit une implémentation assez spécifique d'un GPU avec trois jeux de chipsets GPU et une puce multimédia. Chaque ensemble de chipsets GPU se compose d'une puce frontale et de matrices de moteur de shader (le brevet montre trois matrices SE, bien que le nombre réel puisse être différent). Un tel GPU multi-chiplet peut fonctionner selon trois modes :
- Premier mode, GPU unique : tous les chipsets GPU fonctionnent ensemble comme un GPU unifié, partageant les ressources et traitant les tâches de manière collaborative. Dans ce mode, un die frontal gère généralement la planification des commandes pour tous les die du moteur de shader au sein du GPU. C’est essentiellement ainsi que fonctionnent les GPU traditionnels.
- Deuxième mode, plusieurs GPU : les chipsets GPU sont divisés en groupes distincts, chacun fonctionnant comme un GPU indépendant. Chaque groupe possède sa propre puce frontale chargée de planifier les tâches pour ses matrices de moteur de shader associées.
- Troisième mode, configuration hybride : ce mode offre une configuration flexible dans laquelle certains chipsets GPU fonctionnent comme un seul GPU, tandis que d'autres fonctionnent comme des GPU indépendants.
Les conceptions de GPU pour centres de données d'AMD sont désagrégées depuis plusieurs années et le brevet cible très probablement en premier les GPU de centres de données multi-chiplets, mais il pourrait également s'étendre aux GPU clients. Il existe plusieurs raisons pour lesquelles AMD pourrait envisager de désagréger ses GPU clients à l'avenir.
Tout d’abord, avec l’arrivée de la lithographie EUV High-NA et son champ d’exposition réduit de moitié (ou taille du réticule), les conceptions multi-chiplets deviendront plus courantes en général. Étant donné qu'AMD a déjà suffisamment d'expérience dans les conceptions multi-chiplets, les GPU multi-chiplets pourraient être une option viable.
Deuxièmement, comme les grandes puces monolithiques deviennent prohibitives à enregistrer et à produire, l'adoption d'une conception multi-chiplets pour les GPU clients est un bon moyen pour AMD de réduire les coûts. Il l'a déjà fait en partie avec les chipsets GCD/MCD, mais il s'agit actuellement de la première itération de chipsets clients et nous nous attendons à ce qu'AMD continue dans cette voie avec les conceptions futures. Les chipsets permettent également de placer le moteur de shader et le matériel de calcul principal sur un nœud de pointe, le moteur frontal étant basé sur une technologie de processus plus ancienne et moins chère.
Avec plusieurs chipsets, il devient plus facile de faire évoluer les performances du GPU depuis les solutions d'entrée de gamme jusqu'aux produits haut de gamme. En fait, voici ce que dit la description abstraite d'AMD :
“En divisant le GPU en plusieurs chipsets GPU, le système de traitement configure de manière flexible et rentable une quantité de ressources physiques actives du GPU en fonction d'un mode de fonctionnement”, affirme le brevet. “De plus, un nombre configurable de chipsets GPU sont assemblés en un seul GPU, de sorte que plusieurs GPU différents ayant un nombre différent de chipsets GPU peuvent être assemblés à l'aide d'un petit nombre de sorties sur bande et qu'un GPU à plusieurs puces peut être construit à partir de Chiplets GPU qui implémentent différentes générations de technologies.
Encore une fois, AMD a déjà revendiqué l'utilisation de chipsets GPU avec RDNA 3, mais cela représente clairement une étape au-delà de ce niveau de division des fonctionnalités en différentes puces. Nous avons vu quelque chose de similaire avec les processeurs Ryzen, où la première génération de chipsets était davantage une preuve de concept, les conceptions suivantes séparant mieux les fonctionnalités pour extraire des performances et une évolutivité maximales. AMD n'en a pas fini avec les chipsets GPU, et nous pensons que la plupart des acteurs du secteur GPU finiront par adopter une approche similaire.
