Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

GPU Fiji: 596 mm², interposer: 1011 mm² a 8,5 roku práce navrch

Ať si Fiji povede v testech a prodejích jakkoli, jedno už AMD nikdo neodpáře: Po téměř dekádě práce se stala průkopníkem v implementaci HBM pamětí a to navíc v kombinaci s největším GPU její historie.
Radeon Graphics Update June 2015 34

Po všech měřeních na bázi neostrých fotografií i renderů si můžeme konečně prozradit skutečné parametry nového jádra. I když měření nebyla kdovíjak přesná, dozvěděli jsme se díky nim, že čip spíš než kolem očekávaných 500 mm² bude dosahovat plochy kolem 600 mm², což je skutečně pravda. Jádro vybavené 64 výpočetními bloky CU (tj. 4096 stream-procesorů a 256 texturovacích jednotek) a 64 ROP měří 596 mm². Jde tedy o suverénně největší GPU od AMD (možná vůbec největší čip této společnosti, nedosahoval-li v minulosti nějaký Opteron podobných proporcí).

Radeon Graphics Update June 2015 35

Rozměry samotného grafického jádra jsou velmi blízké velkému Maxwellu od Nvidie, jádru GM200, které známe z Titanu X a GeForce GTX 980 Ti (601 mm²). Ještě větší (kolem 700 mm²) bude jádro Intel Knights Landing, poslední potomek Larrabee, které ale už jen stěží lze považovat za grafický čip. Počtem tranzistorů je však na prvním místě Fiji, která přes plochu (mírně či více) menší než GM200 od Nvidie nebo Knights Landing Intelu dosahuje suverénně nejvyššího počtu: 8,9 miliardy:

GPUAMD FijiAMD Tonga AMD HawaiiAMD TahitiNvidia GM200Nvidia GM204
výroba28nm TSMC28nm TSMC28nm TSMC28nm TSMC28nm TSMC28nm TSMC
tranzistorů8,9 mld tr.~5 mld. tr. 6,2 mld tr. 4,31 mld. tr.8 mld tr.5,2 mld tr.
plocha596 mm²359 mm²438 mm²365 mm²601 mm²398 mm²
denzita14,9313,93 14,16 11,81 13,31 13,07 

Zajímavá je také velmi vysoká denzita - téměř 15 milionů tranzistorů na milimetr čtvereční, což je opět v segmentu samostatných grafických čipů rekord. Vraťme se ještě k předchozímu slajdu. Ten mimo jiné uvádí, že interposer (podložka nesoucí GPU a HBM paměti) dosahuje 1011 mm². V diskusích se poměrně často objevuje omyl, který dává do souvislosti rozměry podložky s množstvím křemíku, které je potřeba pro její výrobu. Podívejme se nejdříve na snímek reálného čipu (níže). Pokud si dobře prohlédnete část, na které sedí grafické jádro a čtyři menší paměti, můžete si všimnout, že je jakoby dvoubarevná. Okrajová část je bledě zelená, část těsně kolem jádra naopak načervenalá:

Zelená část je více-méně jen oporou, mechanickou součástí, jakýmsi pouzdrem červené (křemíkové) části, která obstarává spojení mezi jádrem a HBM pamětmi. Křemíková část, která spoje realizuje, je zřetelně menší než oněch 1011 mm² (celá plocha podložky). Jaké rozměry tato klíčová část má, není možné z dostupných snímků přesně určit. Je totiž možné (a podle některých názorů i velmi pravděpodobné), že křemíková část ve skutečnosti není jedna, ale dvě, jak je pro ilustraci naznačeno na obrázku níže:

Protože křemíková část slouží pouze k realizaci spojů a plocha potřebná pro spoje mezi jádrem-podložkou nemůže být logicky větší než plocha potřebná pro spoje mezi podložkou-HBM, je pravděpodobné, že příslušné rozhraní ve skutečnosti zaujímá jen malou část spodní plochy grafického čipu a tudíž ani křemíková část nemusí být nijak rozměrná. Zde je ovšem otázkou, zda je za současného stavu výroby levnější vyrobit dvě menší křemíkové části (jak je ilustrováno na obrázku výše) a jejich vzájemnou pozici přesně zarovnat, nebo použít jeden větší křemíkový monolit.

Ať AMD zvolila jednu nebo druhou variantu, je jisté, že plocha podložky a plocha použitého křemíku nejsou totožná čísla. Křemíková část podložky vzniká na 65nm linkách. Právě 65nm linky jsou nejlevnější z těch, které zvládají pracovat s velkými 300mm wafery. Použití 300mm waferů je pro větší „čipy“ zase cenově výhodnější než v případě menších 200mm waferů, ze kterých zůstává více nevyužitelného odpadu - viz rozdíl mezi pravoúhlými čipy a kulatými okraji waferu.

AMD také prozradila, že vývoj komplet celého řešení stál 8,5 roku práce a to nejen ji (která navrhla jádro Fiji a koncept HBM pamětí), ale i řadu dalších firem, která se na realizaci podílela. Jmenovat lze třeba firmu Amkor, která se na tzv. 2,5D konceptu podílela, Hynix, který vyvinul HBM paměti a jejich výrobu podle návrhu AMD a další společnosti, které se podílely na implementaci, technologii výroby, pouzdření, testování a podobně. Celý čip, jak jej vidíte na fotkách a renderech, nese 22 křemíkových jader: čtyři štočky HBM pamětí, z nichž se každý skládá ze čtyř paměťových a jedné logické vrstvy (celkem 20), podložky (interposer) a jádra Fiji. To je vyráběné u TSMC, nikoli u GlobalFoundries, jak se objevovalo v četných spekulacích.

Tagy: 
Zdroje: 

uvedené AMD slajdy

Diskuse ke článku GPU Fiji: 596 mm², interposer: 1011 mm² a 8,5 roku práce navrch

Sobota, 27 Červen 2015 - 11:04 | tombomino | :-)
Sobota, 27 Červen 2015 - 11:02 | tombomino | Spise si myslim, ze AMD ma v mobilnim segementu...
Pátek, 19 Červen 2015 - 23:36 | Jakub P | To neni problem, mnoho ludi si rado zakupi...
Pátek, 19 Červen 2015 - 06:40 | Shal | Hmmm. A tohle je odpověď na kterou moji otázku?...
Pátek, 19 Červen 2015 - 06:37 | Pjetro de | Nad tymi dvoma modelmi Broadwellu sa neda...
Čtvrtek, 18 Červen 2015 - 18:28 | Shal | Možná bys měl brát větší dávku prášků, protože...
Čtvrtek, 18 Červen 2015 - 18:21 | Pjetro de | Drahy fanusik Intelu. Dufam ze sa zmozes viac ako...
Čtvrtek, 18 Červen 2015 - 17:59 | Shal | A není intelí eDRAM taky výrazně výkonnější než...
Čtvrtek, 18 Červen 2015 - 17:58 | Shal | Drazí fanoušci AMD. Doufám, že se zmůžete na více...
Čtvrtek, 18 Červen 2015 - 17:48 | Tiktak | A pak se v evropské komisi rozpomenou na zákon,...

Zobrazit diskusi