AMD 在 5 日举办的 2020 年财务分析师大会(Financial Analyst Day),公布全新 X3D 堆叠技术、Zen 4 EPYC Genoa 处理器、“Big Navi”游戏 GPU 及 Ryzen 4000 系列处理器等最新细节,并发表分别针对客户端与资料中心市场的 CPU 与 GPU 路线图,其中全新 CDNA 资料中心专属 GPU 架构尤其引人注目。
AMD 首席执行官苏姿丰(Lisa Su)表示,客户市场占有率整体提升 8 个百分点,延伸出连续 8 季成长的亮丽表现与成就。苏姿丰并强调,已分别透过 Frontier 与 EI Capitan 赢得两次百万兆级(Exascale)超级电脑的胜利。
根据 AMD 的估计数据,整体潜在市场规模(Total Addressable Market,TAM)达 750 亿美元,资料中心约 350 亿美元、个人电脑 320 亿美元、游戏 120 亿美元。再就最新 AMD CPU 与 GPU 产品路线图来看,会在 2022 年底推出基于 5 奈米制程的 Zen 4 处理器,同时也会推出 7 奈米的 Zen 3。GPU 方面,2022 年底,除了有 7 奈米 RDNA 2,也将推出 RDNA 3 GPU,届时此 GPU 会采用支援先进制程的节点平台,但细节并未透露。
另一个值得关注的讯息就是名为 X3D 的全新 3D 晶粒堆叠(Die-Stacking)技术展示,将使多芯片模组封装(Multi-Chip Module)技术 3D 化,进而让带宽密度提升 10 倍,同时结合 2.5D 封装(在单一中介层放置许多芯片)与 3D 堆叠技术(将许多晶粒堆叠在一起然后再安装到中介层),这显然是反制英特尔 Foveros 3D 堆叠技术的最新利器。
在游戏 GPU 之外,AMD 祭出专攻机器学习与资料中心市场的运算 GPU
过去十年,整个产业见证资料中心对 GPU 需求的激增趋势。拜神经网络、深度学习和所有 AI 人工智能快速推动之赐,GPU 已成为许多资料中心工作负载的关键,并影响力每年都在增长。
虽然到目前为止,GPU 市场的最大赢家仍是 Nvidia,但随着 AMD(为 Cray 的供应商)赢得两场美国超级电脑订单争夺战(总计超过 10 亿美元)的胜利,在 GPU 市场的影响力将有变化。正如 AMD 在年度财务分析师大会揭示,展现影响力的答案与武器就是全新资料中心专属 GPU 架构:CDNA。
相对游戏导向(Gaming-focused)的 RDNA,CDNA 是 AMD 针对资料中心及其他应用领域的运算导向(Compute-focused)架构,两个架构是 AMD 在通用 GPU(GPGPU)开发过程有某种分裂导致有不同发展方向及路线的最佳化自然演进结果。AMD 表示,比起 RDNA,CDNA 具备更少“图形位元”(Graphics-bits),所以绘图功能很有限。AMD 这方面的策略符合业界趋势,目前 GPU 供应商中,运算 GPU 日益成为另一个专属产品类别,而不是游戏 GPU 的重新定义版。
AMD CDNA 目标就在打造运算及资料中心最佳化的专属 GPU,这是 AMD 采用 Vega 20 核心(普遍用于 Radeon Instinct MI 50 / 60 等加速器)时就打定要走的路,只不过现在更专业化与最佳化。很大部分莫过于机器学习效能提升,这意味必须支援更小资料类型的更快执行(如 INT4 / INT8 / FP16 等精度推论),对此,AMD 甚至明确提到张量运算(Tensor Operation)。
为了达到这个目标,AMD 也需要提高每瓦效能的表现才行,毕竟这一直是他们常常落后的领域。再者,CDNA 也将透过一些功能使自己与众不同,企业级可靠度与安全性是必要功能,日益流行的虚拟化需求也是另一个支援重点。
最引人瞩目的,莫过于自家 Infinity Fabric(IF)支援,这使效能扩展与 CPU / GPU 整合极具优势。到目前为止,Infinity Fabric 一直是 AMD 在 CPU 方面成功故事的重要部分,而 AMD 也正将同样逻辑套用到 GPU。这意味着透过 IF 不仅让 GPU 彼此链接,且将 GPU 与 CPU 链接。
随着第三代 Infinity Fabric 准备就绪,AMD 有可能在市场进一步大胜。对此,AMD 打算提供完全统一的 CPU / GPU 内存空间,进而同时提供许多 CPU 和 GPU 给系统使用。最终统一的内存空间将使异质系统的程式设计更容易。随着 AMD 将 Vega 20 核心当成分支点,也将分别推出两代 CDNA:CDNA 1 及 CDNA 2,前者会出现在 Frontier 超级电脑,后者会由 El Capitan 超级电脑采用。
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(首图来源:AMD)