硬技术:AMD为什么把用了17年的集成内存控制器AMD去掉了?

“但有一点需要拭目以待:新的7nm制程CPU SoC块还剩下多少I/O接口?单芯片桌面7nm锐龙不可能有更多的I/O处理器吧?」

不好意思,看来AMD是真的下定决心要包饺子到底了。

“这种看起来相当大的I/O处理器是否真的会被全球代工厂投入生产,我们拭目以待。概率应该很高。」

旧爱永远是最美的,AMD也确实选择了一个经过验证的成熟流程。

在作者提交了一篇断词严重的评论的第二天,Anandtech就采访了AMD技术首席Mark Papermaster的内容,直接打了作者的脸...诶这两个问题他都给了肯定的回答。对于经历过AMD K8和英特尔奔腾4荣耀的受试者来说,目前的心情或多或少会有些复杂。

AMD在2001年10月的微处理器论坛上首次披露,K8将集成双通道DDR内存控制器,将把大家熟悉的多处理器环境从物理内存相同的SMP改变为分散式的CC-NUMA(ACPI的规范也增加了相应的扩展规范,例如,静态资源亲和表,存储多处理器的拓扑信息,以及从一开始就有原生双核K8计划的犀利“暗示” 后来变成了一本嘲讽书,里面AMD公开嘲讽英特尔在Pentium4和Merom时代后期玩“双馅饺子”。

在K8家族产品相继问世的那些年里,不仅AMD的K8,IBM的Power5也是依靠集成内存控制器,使得整体性能压倒一切,让当时所有的高端RISC处理器,包括英特尔的旗舰安腾2,平到连老妈都认不出来的地步。

简而言之,集成内存控制器的优点和缺点也是显而易见的:

优势:

效率:“越接近越快。”在多核CPU成为主流的时候,你总不能继续让饥渴的处理器去抢外接系统总线卡和同一个物理内存吧?成本:感谢摩尔定律,这不是定律,这是全世界所有芯片厂商的责任。芯片集成度越高,理论上制造一台计算机的整体成本就越低。缺点:

技术:将传统北桥的功能与CPU结合在同一个工艺中并不是一件简单的事情,更不用说构建一个高质量、高兼容性的内存控制器了。传闻AMD开发K8吃了不少苦头,英特尔听说在通往Nehalem的路上也交了不少学费。弹性:做在一起之后,如果要支持新的内存规格,就得设计新的处理器,换管脚。如果考虑到增强内存数据可靠性的相关机制(比如Chipkill),就更加复杂和棘手了。时隔17多年,AMD在Zen2上做了一个重大的战略转折,往坏里说是“切香肠”,往好里说是“务实”。

参考文章:

硬技术:什么CPU和GPU外科医生更应该了解AMD 7nm工艺?

事实上,AMD CEO苏姿丰在《下一个地平线》中展示的“九馅饺子”EPYC样品照片足以察觉情况的不同:一个7nm工艺的八核CPU小芯片的晶粒面积估计只有60-70mm?,明显超过83.27mm?苹果A12更小,但是包含双通道DDR 4内存控制器、大量I/O接口和辅助安全处理器的14nm工艺Zeppelin是213mm?无论怎么看,八核里从原小芯片里搬出来的功能单元里,绝对不止I/O(图中服务器集线器I/O Mux)。不然全球代工厂14nm工艺生产的I/O处理器怎么会胖到看起来比八个小芯片加起来还大?

从配置EPYC (Socket SP3) 8通道DDR 4内存的角度来说,比较合理。毕竟8 CPU小芯片内置1组内存控制器的可能性不大,Infinity Fabric和MDOEFSI的缓存一致性协议也不是万能的,所以整个内存子系统的运行效率是一个很大的问号。更何况Socket AM4的锐龙一定要装2个小芯片才能强制双通道DDR 4的16核配置吗?(不过很多DIY玩家应该很想看到这一幕。)

总之,新EPYC巨大的I/O处理器中除了USB SATA PCIe之外,还必须有一个8通道DDR 4内存控制器,它将有87%的机会被命名为系统控制器芯片。

至于真正的主角,7nm CPU,根据现有资料,7nm工艺小芯片中只保留了CCX和Infinity Fabric,然后将两个四核CCX (***带8MB L3缓存)合二为一,八核CCX***总容量翻倍为单个32MB L3缓存。由此,1 64核EPYC拥有高达256MB的庞大L3缓存,是英特尔目前28核至强SP 38.5MB的6.6倍(以上纯属作者个人猜测。如果你不小心撞到它,请不要怪我。如果你没有猜到,请不要骂我。)

值得注意的是,过去从奔腾Pro (CPU+L2缓存)一路到吓人的IBM Power5(四个CPU+四个L3缓存),多芯片封装都很贵,这也是一般消费级产品中很少见的主要原因,但现实世界的风向好像变了。

如果AMD保持“单芯片叠乐”的产品路线以节省R&D开支,并押注未来多芯片封装的良率和成本,未来会有哪些有趣的发展?

AMD延续“以量取胜”的策略,首要目标是云数据中心。DDR5的进度可能比一般电脑玩家预期的要快,AMD想争取更多的灵活性。AMD一定会为带有双内存通道的Socket AM4开发更小更便宜的I/O处理器。Socket AM4锐龙将有一个16核心产品,带有两个小芯片和一个小I/O处理器。看Intel Kaby Lake-G的教训,AMD会不会附体,甚至APU都会这么做,玩Infinity Fabric粘乐,你可以拭目以待。最后,笔者以一位关注AMD这一I/O处理器相关专利的朋友作为此评论的结尾:

“说真的,我认为英特尔真的有大麻烦了。」