综合:半导体产业纵横编辑部

 

AMD扩大了CPU、GPU和其他类型芯片的路线图。‍

 

自从AMD在CPU市场大放光芒后,其在人工智能、数据中心和其他领域展现了更大的雄心。这些雄心在AMD周四举行的2022年金融分析师日活动上得到了体现,它表明有意成为英特尔、英伟达和其他芯片公司更强大的竞争对手,并重新专注于为服务器和其他设备制造更好、更快的芯片,成为人工智能领域更大的参与者,通过改进的软件支持应用程序,并制造更多的定制芯片。

 

在会上,AMD扩大了CPU、GPU和其他类型芯片的路线图。

 

 CPU核心路线图:2024年3nm Zen 5

 

 

AMD的CPU核心路线图并没有分到具体年份,而是给了从2019年到2024年底的范围。Zen 4芯片将在今年年底前出货,因此可以假设上述路线图的Zen 4部分2022年开始。

 

展望未来,AMD的核心将分为三种类型:仅列为“Zen 4”的标准核心、配备3D V-Cache的核心和“Zen 4c”密度优化核心。Zen 4将采用已经宣布的5nm变体,但我们也会看到4nm内核。这些4nm Zen 4内核可以作为所有芯片的广泛更新一代,或者AMD可以选择仅将4nm用于某些类别的芯片,正如我们在7nm  Zen 3 Ryzen台式电脑型号和6nm Zen 3 Ryzen移动处理器中看到的那样。

 

同样的规则适用于Zen 5内核:AMD将Zen 5内核分为标准、3D V-Cache和“Zen 5c”变体。Zen 5时代将采用4nm工艺首次亮相,可能来自台积电,并且还将提供3nm变体,尽管它们的到来时间尚不清楚。AMD的CPU路线图幻灯片将于2024年结束,因此这些内核将在2024年首次亮相。

 

AMD配备3D V-Cache的Zen 3内核已经与我们目前最好的游戏CPU锐龙 7 5800X3D和Milan-X处理器一起上市。这些芯片通过创新的混合键合工艺将一大块SRAM融合在其计算芯片上。AMD表示,3D V-Cache芯片将成为其芯片系列中某些战略产品的固定装置,但并未承诺为任何特定系列提供任何特定数量的SKU。

 

Zen 4c和Zen 5c内核在概念上类似于我们在Arm和x86风格的其他类型芯片架构中看到的效率内核(e内核)。AMD将使用这些内核来制造针对高线程云工作负载进行优化的超密集服务器芯片。

 

这些“c”核心比将在热那亚首次亮相的标准Zen 4核心更小,删除了某些不需要的功能以提高计算密度。这些芯片具有密度优化的缓存层次结构以增加核心数量,从而解决需要更高线程密度的云工作负载。这可能意味着芯片的缓存更小,或者缓存级别已被删除,但AMD尚未分享详细信息。Zen "c" 内核支持完整的Zen 4 ISA——与英特尔对Alder Lake所做的不同,AMD不会禁用AVX等某些功能。

 

AMD宣布其Zen 5架构将于2024年上市。由于对微架构进行了全新的重新设计,为了提高设计的性能和效率。AMD表示,它通过利用重新流水线的前端和增加问题宽度来实现这些目标。

 

 GPU路线图:带有5nm GPU芯片的RDNA3将于今年推出

 

AMD GPU路线图

 

AMD 分享了上面的GPU路线图,其中正式展示了RDNA 4的目标发布时间为2024年底之前的某个时间。除了路线图上RDNA 4的存在之外,AMD没有提供任何其他信息和“Navi 4x”命名方案。它可能会使用 3nm 工艺技术,或其他名称的等效技术。

 

AMD还重申了其在2022年推出RDNA 3的计划,RDNA 3架构的每瓦性能将比 RDNA 2 提高 50% 以上,AMD此前还宣称 RDNA 2 比英伟达消费级Ampere GPU架构更高效(通过比较RX 6950XT和RTX 3090 Ti),因此RDNA 3显卡将更加节能。

 

RDNA 3将使用5nm工艺技术。它还将支持“高级多媒体功能”,包括支持AV1编码/解码。AMD表示,RDNA3包括DisplayPort 2.0连接。此外,RDNA 3将使用先进的封装技术与小芯片架构相结合。

 

业内人士猜测有两种方式。一种选择是拥有一个具有内存接口、显示和媒体功能以及其他核心硬件的主集线器。然后GPU小芯片将专注于原始计算,并通过Infinity Fabric链接到根集线器。可能有1到4个GPU小芯片,可提供广泛的可扩展性。但是,对于不同的产品层,AMD可能需要使用这种方法的多个不同的根集线器,这会增加成本和复杂性。

 

更有可能的是,AMD将拥有一个针对中端性能细分市场的基本GPU小芯片,并且它将能够通过高速互连将两个甚至多达四个这样的小芯片连接在一起。它有点像SLI和CrossFire,但无需进行交替帧渲染。即使有多个小芯片,操作系统也只能看到一个GPU,并且该架构将负责小芯片之间的数据共享。

 

AMD已经在其Aldebaran MI250X数据中心GPU上做了类似的事情,而英特尔似乎在其 Xe-HPC设计中采用了类似的方法。AMD还透露了其数据中心CDNA 3 GPU的详细信息,表明这些GPU将拥有多达四个GPU小芯片。

 

 CDNA 3路线图:具有5倍性能/瓦特提升的MI300 APU

 

CDNA 路线图

 

AMD也谈到了其最新的CDNA路线图,数据中心图形的重大新闻是即将推出的CDNA3架构和MI300APU。AMD将制造一款成熟的APU,将CPU和GPU芯片组合在一个产品中。

 

从CDNA3开始,AMD声称它将比现有的CDNA2产品提供超过5倍的每瓦性能(perf/watt)升级。与其消费级图形产品不同,CDNA包含矩阵内核(类似于Nvidia的张量内核)。

 

Instinct MI250X目前可提供高达95.7 teraflops的峰值FP64矩阵运算,或383teraflops的峰值FP16和bfloat16吞吐量的四倍。除了性能和效率的改进,CDNA 3还将包含第4代Infinity Fabric和下一代Infinity Cache。正如预期的那样,CDNA 3将使用5nm工艺技术,可能是TSMC N5或N5P。

 

CDNA 3还将从CDNA 2中使用的连贯内存架构转变为与CDNA3一起使用的统一内存架构。这是一项关键的改进,因为数据中心工作负载中使用的许多功能都用于移动数据。减少对冗余副本的需求可以大大提高整体效率。

 

AMD的Instinct MI300解决方案将在封装中包含CPU和GPU小芯片。AMD将此称为第一个数据中心APU,即加速处理单元。MI300将采用先进的封装,将CPU、GPU、缓存和HMB放在一个封装中。从之前公布的信息来看包含四个CPU/GPU小芯片与HBM配对的封装。

 

AMD表示,与MI250X相比,由此产生的MI300的AI训练性能将提高8倍,这可能再次归功于INT8和INT4吞吐量的改进,以及更多的GPU内核。MI250X在一个封装中包含一对图形计算芯片(GCD),而MI300看起来可能具有三个CDNA3GCD和一个Zen4CPU芯片。图形潜力增加了50%,加上架构增强。

 

 数据中心路线图:2024年底之前推出的第五代EPYC Turin芯片

 

 

上图可以看到截至2024年底的AMD服务器路线图,其显示AMD的目标市场与第4代EPYC(霄龙)系列显着扩展。这些芯片都带有Zen4微架构。

 

AMD现在将拥有带有标准EPYC Genoa芯片的通用服务器芯片、带有3DV-Cache的高性能优化EPYC Genoa-X、带有128核256线程Bergamo的云优化芯片,以及Siena处理器。

 

AMD宣布第5代EPYC(霄龙)Turin家族将于2024年上市,但没有透露任何进一步的细节。CPU核心路线图确实告诉我们,Turin将采用4nm和3nm,以及3DV-Cache和云优化变体。

 

AMD透露,它将拥有即将推出的EPYC Genoa处理器的一个版本,该处理器将配备高达1+GB的L3缓存。5nm Genoa-X处理器将配备多达96个内核,就像标准的Genoa产品一样,并放入同一个插槽中。实际上,这些是Zen4相当于配备3DV-Cache的EPYC Milan-X处理器。

 

AMD还通过其新的Siena进军电信和边缘市场,Siena是一种流线型芯片架构,提供多达64个Zen4内核。AMD尚未分享有关这些芯片的许多细节,但它们针对能效进行了优化,代表了AMD潜在市场的重要扩展,该芯片可能会与其他EPYC芯片放入相同的SP5插槽中。

 

 笔记本电脑、台式机路线图:2024年Zen 5 StrixPoint、GraniteRidge

 

AMD台式机CPU路线图

 

AMD提供了到2024年的桌面客户端CPU路线图。路线图中,基于最新5纳米工艺的Ryzen7000系列预估将会在今年秋季上线,但更重要的是AMD确认Zen5架构将会在2024年年底前作为“GraniteRidge”登陆客户端桌面。

 

桌面处理器路线图显示,AMD将为锐龙7000提供3DV-Cache处理。因此,我们至少可以期待AMD现有Ryzen 7 5700X3D的继承人。

 

专业和工作站用户会很高兴得知AMD将其Zen 4内核移植到Threadripper系列。考虑到HEDT处理器在过去几年中逐渐消失,这是个好消息。但是,AMD的路线图只显示了Threadripper品牌,因此尚不清楚Zen 4是否会出现在普通的Threadripper和Pro对应物上,还是仅后者。在Zen 3上,AMD只发布了Threadripper Pro 5000 WX系列。

 

如果进展顺利,Zen 5要到2024年才会到货。这意味着AMD会给Zen 4至少两年的保质期。Zen 5的代号是Granite Ridge,AMD指的是未来芯片的“高级节点”。Zen5芯片可能会作为Ryzen8000系列首次亮相。AMD已经确认AM5将是一个类似于AM4所代表的长寿命平台。因此,GraniteRidge将搭载AM5平台。

 

AMD移动CPU路线图

 

对于移动设备,AMD目前采用6nm Ryzen 6000(Rembrandt)系列,将Zen3+内核和RDNA图形整合到一个封装中。PhoenixPoint将使用来自Xilinx的Zen4内核、RDNA3图形和人工智能引擎(AIE)。台积电将在代工厂最新的4nm工艺节点上为AMD生产Phoenix Point。

 

将于2024年登陆的Strix Point将采用AMD的Zen5内核和RDNA 3+显卡,并保留相同的AIE。RDNA 3+可能是RDNA 3引擎的更新版本,具有更高的每瓦性能。Strix Point的配置可以看出AMD将其移动芯片在RDNA 3和RDNA 4之间稍作停顿。AMD的路线图只显示了带有Zen 5内核的Strix Point。然而,一份泄露的路线图称,Strix Point可能具有类似于英特尔第12代Alder Lake芯片的混合设计。‍

 

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