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Fuite de la feuille de route AMD : plate-forme majeure, changements graphiques à venir dans Zen 4

Une feuille de route récemment divulguée prétend montrer l’avenir des processeurs AMD, avec Zen 4 mis en évidence comme un point d’inflexion majeur pour l’entreprise. Comme c’est toujours le cas, les lecteurs doivent garder à l’esprit que nous discutons de rumeurs et non de faits.

Cela fait un bon bout de temps que je n’ai pas fait d’analyse de la feuille de route d’AMD, nous devons donc analyser un peu ce qui se prépare en 2021-2022 avant de parler de Zen 4. La rangée supérieure de noms de code fait référence à la gamme de processeurs de bureau d’AMD. La deuxième rangée est constituée des puces APU de bureau et mobiles d’AMD. La troisième colonne – Vermeer, Cézanne, Lucienne, Van Gogh et Chagall – sont les processeurs avec lesquels AMD est en tête en 2021.

Lucienne (troisième rangée, troisième colonne) est une actualisation de la plate-forme mobile Renoir de 2020, mais avec des horloges légèrement meilleures et plus de fils. Van Gogh est un peu un casse-tête. Il semble que cela dérive du travail effectué par AMD sur la Xbox Series X et la PlayStation 5, avec un processeur Zen 2 combiné à un GPU RDNA2, mais il ciblerait une enveloppe de puissance de 5 à 18 W.

Il existe des preuves d’AMD que Van Gogh existe, mais il occupe une place étrange dans la gamme de produits d’AMD par rapport à Cézanne et Lucienne. Cette diapositive fait référence à LPDDR5, mais certaines preuves divulguées récemment impliquent que la puce pourrait prendre en charge la DDR5 à quatre canaux. Entre les deux, LPDDR5 semble beaucoup plus probable. La DDR5 n’est même pas encore sur le marché, et une interface mémoire à quatre canaux de bureau traditionnelle sur une puce d’ordinateur portable consommerait beaucoup d’énergie. Enfin, il y a Chagall, la plate-forme Threadripper d’AMD.

Une remarque importante : Ce document aligne Vermeer, qui a été lancé en 2020, avec Cezanne, qui a été lancé en 2021. Ce document est une feuille de route de famille de produits, pas une feuille de route temporelle, c’est-à-dire : Il montre quels produits seront inclus dans un produit donné. génération ou famille Ryzen, ne pas exactement quand ces produits seront lancés.

Notre hypothèse est que Warhol fera ses débuts sur ordinateur en 2021, mais que Rembrandt, Barcelo et Dragon Crest seront tous des produits 2022. L’affirmation de 6 nm est un peu surprenante et pourrait ne pas être exacte. Selon TSMC, l’avantage de 6 nm par rapport à 7 nm est qu’il offre une densité de transistor jusqu’à 18 % accrue, sans aucun avantage communiqué en termes de performances ou de puissance. AMD et Intel n’essayent généralement pas de maximiser la densité, en raison de l’impact négatif que cela peut avoir sur la vitesse d’horloge.

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Rembrandt livre RDNA2 aux APU mobiles et de bureau en 2022, mais le rafraîchissement de Barcelo garantit que Vega survit une autre année. Cette diapositive implique qu’AMD lancera d’abord le support AM5 et DDR5 sur mobile, et que Zen 3+ chevauchera les deux sockets, avec la saveur de bureau limitée à DDR4 et la version mobile offrant DDR5. AMD pourrait sauter sur le support DDR5 et LPDDR5 pour profiter des économies d’énergie offertes par les deux normes par rapport à la DDR4 conventionnelle.

Si ces prédictions sont exactes, cela signifie que Rembrandt sera la plate-forme la plus avancée d’AMD pendant une grande partie de 2022. Nous soupçonnons qu’AMD ne publierait pas d’APU de bureau basés sur Rembrandt, étant donné que les puces mobiles utilisent censément un socket CPU différent. Il semble que le fabricant du x86 ait autre chose en tête.

Ce que Zen 4, Ryzen 7000 peuvent apporter

Zen 4 sera vraisemblablement lancé pour les ordinateurs de bureau fin 2022 ou début 2023. Ce sera la première plate-forme de bureau d’AMD sur 5 nm, sa première puce à intégrer PCIe 5.0, et ce sera la première fois qu’AMD proposera une solution graphique sur chaque CPU.

AMD est la société qui a popularisé pour la première fois l’idée d’un CPU et d’un GPU partageant le même morceau de silicium, depuis son acquisition d’ATI en 2006. Il est donc ironique qu’Intel ait fait un meilleur travail pour créer des graphiques de base. capacité disponible sur l’ensemble de sa gamme de produits. À partir de Zen 4, cela change et RDNA2 devient disponible sur l’ensemble de la pile de produits. C’est un changement plus important qu’il n’y paraît.

AMD a peut-être adopté des chiplets pour ses processeurs de bureau, mais ses APU sont fermement monolithiques, y compris les APU à huit cœurs Cezanne/Ryzen 5000 disponibles sur mobile. Il y a une bonne raison à cela. Malgré le marketing qui les entoure, les chiplets ne sont pas un positif unilatéral. AMD paie une pénalité en termes de surface de puce, de latence et de consommation d’énergie par rapport à une puce monolithique. Dans l’espace de bureau, ces inconvénients sont minimes, d’autant plus qu’AMD peut utiliser un processeur de bureau à 12 et 16 cœurs à un coût par puce inférieur à ce qu’il paierait autrement. Dans les ordinateurs portables, cependant, AMD a choisi de s’en tenir à une conception plus conventionnelle. Les consoles d’AMD, de même, sont des architectures monolithiques.

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L’intégration d’un GPU dans une conception de CPU chiplet présente certains défis. AMD pourrait théoriquement construire un chiplet GPU monolithique pour s’asseoir à côté de la matrice d’E/S, mais les exigences de tissu de ce type d’arrangement seraient formidables. Cela pourrait fonctionner pour un chiplet CPU connecté à un chiplet GPU, mais nous doutons qu’AMD puisse connecter cette solution à Epyc.

Alternativement, AMD pourrait éventuellement intégrer un GPU dans tous chiplet Ryzen et répartissez les charges de travail sur plusieurs chiplets tout en traitant l’ensemble de la gamme de chiplets comme une carte graphique contiguë. Les cœurs GPU de chaque chiplet se connecteraient vraisemblablement aux cœurs CPU via le L3 ou potentiellement un cache L4. Dans le diagramme ci-dessous, cela équivaudrait à un cluster GPU placé entre le CCX et le bloc « Infinity Fabric » – distinct du CCX sur le plan fonctionnel, mais toujours connecté via le LLC.

Topologie Ryzen-5K

Nous prévoyons qu’AMD reconcevoira Infinity Fabric pour le rétrécissement de la matrice Zen 4 et inclura éventuellement une nouvelle matrice d’E / S, en supposant que l’on ne bascule pas pour Zen 3+. Cependant, l’insertion d’une puce GPU théorique dans la topologie CCX ci-dessus ne modifie pas le nombre de liens Infinity Fabric nécessaires sur l’ensemble de la puce, car les CU GPU seraient entièrement intégrées dans chaque chiplet.

Chaque chiplet Zen 4 contiendrait, disons, 128-256 cœurs de calcul GPU (ce nombre est entièrement théorique et pourrait être plus élevé). Un Ryzen 7000 à 12 ou 16 cœurs offrirait proportionnellement plus de cœurs GPU. Un Epyc à 64 cœurs avec 256 cœurs par chiplet offrirait un maximum de 2 048 cœurs GPU sur l’ensemble du CPU.

AMD a été réticent à discuter de l’IA en détail, mais les dirigeants ont déclaré à High-teK.ca qu’ils n’étaient pas aveugles aux progrès rapides ou au potentiel à long terme de l’industrie. Contrairement à la plupart de ses pairs, y compris Qualcomm, Intel et Apple, AMD n’a pas mis sur le marché un NPU basse consommation ni s’est concentré sur l’adoption de jeux d’instructions SIMD qui améliorent spécifiquement les performances de l’IA. Si AMD veut rivaliser dans cet espace – et il dit que c’est le cas – l’incorporation d’un cluster CU dans chaque chiplet Zen 4 fournirait une unité d’accélérateur garantie. La répartition d’une charge de travail sur plusieurs chiplets pourrait également réduire la formation de points chauds.

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Je soupçonne – encore une fois, si cette fuite est exacte – que c’est pourquoi le bloc RDNA2 pour Zen 4 est vert sur ordinateur mais rouge sur mobile. Toutes les conceptions monolithiques conventionnelles d’AMD, pour Vega et RDNA2, sont indiquées en rouge. Nous voyons un seul bloc vert solitaire. Il apparaît en même temps que d’autres rumeurs impliquent qu’AMD lancera RDNA2 intégré à chaque puce Ryzen.

Depuis le début, le grand thème d’AMD avec Ryzen a été la réutilisation, avec la même conception de puces évoluant du bureau bas de gamme au serveur haut de gamme. Un chiplet Zen 4 avec matériel RDNA2 intégré (ou CDNA2, si AMD allait dans cette direction avec Threadripper/Epyc) fournirait une puissance de traitement supplémentaire pour les calculs d’IA en tirant parti de l’IP existante d’AMD plutôt que d’exiger une solution à partir de zéro. Il n’y a aucune preuve pour cela – c’est une spéculation de ma part, et je n’ai pas d’informations privilégiées – mais si l’entreprise veut mettre des GPU dans des chiplets, elle doit soit construire un seul bloc GPU unifié qui se connecte à chaque chiplet, soit il a pour construire un peu de GPU à l’intérieur de chaque chiplet. Le second semble plus facile à mettre à l’échelle que le premier.

AMD affrontera une nouvelle concurrence des processeurs Alder Lake et Raptor Lake d’Intel à partir de fin 2021-2023. Mais à part les nouveaux cœurs hybrides qui arrivent avec Alder, on ne sait pas grand-chose sur ces puces, si ce n’est qu’Intel s’attend à des économies d’énergie importantes grâce à l’adoption des cœurs hybrides.

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