Nul
De Wet van Moore te vertragen en de trukendoos die de industrie gebruikt om squeeze meer uit van elke nieuwe generatie chips is het bereiken van de afnemende meeropbrengst. Het kost veel meer moeite om te verblijven op de leading edge en het kost veel meer, ondermijnt de economische voordelen en dwingt de industrie om te zoeken naar nieuwe oplossingen.
In haar opening een toespraak op de IEDM 2017 een jaarlijkse chip conferentie die teruggaat 63 jaar, AMD CEO Lisa Su gesproken over deze uitdagingen en van haar bedrijf, aanpak aan de hand van een multi-chip architectuur om “te breken met de beperkingen van de Wet van Moore.” De keynote bedekte een groot jaar voor AMD die geleverd zijn langverwachte nieuwe design voor de desktop, server en mobiele processors waardoor het competitieve weer met Intel high-performance computing.
Het was ook een terugkeer van soorten voor de Su, die won de IEDM de student prize als een MIT grad student in 1992. Ze merkte op dat een Cray supercomputer van dat jaar–een van de snelste in de wereld op dit moment-in staat was om van 15 miljard handelingen per seconde, terwijl dit jaar is de oogst van de game consoles levert vijf tot zes biljoen bewerkingen per seconde voor rond de $500. “We hebben enorme vooruitgang geboekt,” Su zei. “Maar je kunt zien dat wij hebben ook de mogelijkheid om veel verder te gaan.”
De PC kan in verval en de smartphone markt tekenen van verzadiging, maar AMD is van mening dat een nieuw tijdperk van meeslepende computing en dat vergt veel van computing pk. CPU en Gpu ‘ s zijn de bouwstenen van de high performance computing. De afgelopen tien jaar, de prestaties is verdubbeld iedere 2,4 jaar voor Cpu ‘s en elke 2.1 jaar voor Gpu’ s, volgens AMD ‘ s gegevens. Het rendement (of de prestaties per watt) in de server chips heeft ook verdubbeld iedere 2,4 jaar.
Maar het is niet gemakkelijk geweest en het is interessant dat AMD zegt slechts ongeveer 40 procent van deze winsten zijn afkomstig van technologie krimpt. Veel van de rest komt van de systemen en de architectuur. Dit omvat de integratie van meer mogelijkheden, microarchitectural innovaties, verbeterde power management en software, zoals een betere compilers. De nieuwe Zen-microarchitectuur, bijvoorbeeld verhoging van de instructies per uur door 52 procent en elk Epyc 8-core sterven heeft duizenden sensoren voor het optimaliseren van de macht, het verbeteren van de prestaties per watt met bijna 50 procent.
Voor nu, deze trucs blijven leveren stevige winsten, maar ongeveer 20 procent van het afkomstig is van een toename van de algehele macht en sterven grootte. Bijvoorbeeld, high-end Gpu ‘ s zijn gegaan van 200 tot 300 watt als de industrie wordt beter in het afvoeren van warmte. In een typische server chip, slechts een derde van de stroom gaat nu rechtstreeks naar de berekening als andere onderdelen, zoals I/O, caches en on-chip stoffen verbruiken meer stroom. High-performance chips meet nu 500 tot 600 vierkante millimeter en sommige zijn het naderen van de grenzen van de productie van hulpmiddelen (het vizier te beperken), met name Nvidia ‘ s enorme Tesla V100 GPU. Niet verrassend, dit is allemaal erg duur en AMD toonde een grafiek die aangeeft dat een 7nm chip zal worden meer dan twee keer de kosten van de huidige 14nnm processors. Tot slot, geheugen bandbreedte nog niet in staat is te houden met de verhoogde prestaties van de Cpu ‘s en Gpu’ s.
Dit alles is wat led AMD te verschuiven naar een multi-chip-architectuur voor Epyc. Het vlaggenschip van de 32-server core chip bestaat eigenlijk uit vier 8-core ‘chiplets’ op een organische afstandhouder verbonden met een eigen Infinity Stof met behulp van high-speed SerDes links. De totale sterven gebied is een beetje groter door perifere schakelingen–in totaal 852 vierkante millimeter versus 777 vierkante millimeter voor een hypothetische monolithische sterven–maar de opbrengst is zo veel hoger dat het kost 40 procent minder. Het biedt ook de flexibiliteit om de ontwikkeling van verschillende producten. AMD en anderen zijn ook met behulp van 3D-gestapelde DRAM bekend als hoge-bandbreedte van het geheugen (HBM) toename van bandbreedte, het verminderen van de macht, en de onderkant van de totale voetafdruk en de complexiteit van de ontwerpen-zij het op kosten, omdat HBM heeft een forse premie en DRAM-prijzen zijn aan het stijgen.
Het uiteindelijke doel is om de stapel niet alleen DRAM, maar ook niet-vluchtig geheugen, de Gpu ‘ s en andere componenten direct op de top van de processors, Su zei. Apart, Sony gaf een presentatie te beschrijven hoe het is reeds iets dergelijks te doen voor haar CMOS-sensoren–stapelen van de pixel van de sensor op de top van 1Gb DRAM, die op zijn beurt gestapeld op de top van een image processor, maar er is nog een hoop werk te doen om dit uitbreiden naar high-performance computing, met name met het fabriceren van een hogere dichtheid interconnects, bekend als ” through-silicon-vias (TSVs), en het afvoeren van de warmte gevangen in die sandwich. Maar Su zei dat ze er alle vertrouwen in dat al deze problemen te overwinnen. De echte problemen”, zei ze, zijn het maken van 3D-economische integratie en het bijwerken van de software om volledig gebruik maken van dit soort apparaten.
In de erfenis van de wereld, “de CPU was het middelpunt van alles met andere chips hangen af van het” Su zei. Maar werkbelasting hebben gewijzigd, in het bijzonder met de opkomst van diep leren, en er is nu veel discussie binnen de industrie over de vraag of de CPU, GPU, fpga ‘ s of aangepaste ASICs de primaire berekenen element. “Vanuit mijn perspectief, het is al het bovenstaande,” Su zei. “Je gaat om te vinden dat de wereld een heterogene plaats.” Dit zal ook het plaatsen van meer belang aan de interconnects dat tie al deze elementen samen (AMD is lid van zowel de CCIX en Gen-Z consortia ontwikkelen van deze technologie).
De combinatie van voortdurende schaalvergroting en deze technieken zullen doorgaan met het leveren van ten minste een verdubbeling van de prestaties van iedere 2,4 jaar, volgens AMD. “We hebben echt geloven dat de prestaties die we hebben gezien in het afgelopen decennium, we kunnen bereiken of vervangen in het komende decennium,” Su zei.
Verwante Onderwerpen:
Hardware
Intel
ARM
Kunstmatige Intelligentie
Innovatie
0