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

Renoir měří ~150 mm², jde o nejmenší „velké“ APU v historii AMD

Na CES sice AMD představila 7nm APU Renoir včetně specifikací 15W a 45W mobilních modelů, ale základní parametr čipu zůstal neznámý: jeho plocha. To se nyní mění…

Příští rok to bude deset let, co AMD vstoupila na trh procesorů s integrovanou grafikou. A to takovou, která zvládá víc než jen zobrazovat plochu, přehrávat video nebo rozběhnout hru z počátků 3D akcelerace. Na pozici integrované grafiky se za tu dobu vystřídalo pět architektur, na pozici procesorových jader to bylo šest architektur.

APUrokprocesCPUGPUplocha
Llano201132nm4/4× K10,5400 SP VLIW-5226 mm²
Trinity
Richland
2012
2013
32nm4/4× Piledriver384 SP VLIW-4246 mm²
Kaveri201428nm4/4× Steamroller512 SP GCN2245 mm²
Carrizo
Bristol Ridge
2015
2016
28nm4/4× Excavator512 SP GCN3245 mm²
Raven Ridge
Picasso
2017
2019
14nm
12nm
4/8× Zen(+)704 SP Vega210 mm²
Renoir20207nm8/16× Zen 2512 SP Vega+~150 mm²

Použito bylo pět výrobních procesů, mezi nimiž byly větší či menší rozdíly. První dva návrhy ještě využily rychlý (ale energeticky náročný) SOI v rámci 32nm generace, poslední SOI, na které AMD vyráběla procesory. Následovaly dva návrhy využívající planární bulk v rámci 28nm generace. Tím byla snížena taktovací frekvence, ale i výrobní náklady, takže se nabízela kompenzace výkonu ztraceného nižšími takty použitím více tranzistorů. Přestože tedy nový proces přinesl zmenšení tranzistorů, plocha čipu už zůstala blízká 250 mm². Přechod na FinFET (3D) tranzistory se 14nm generací umožnil - přes použití větších procesorových jader a více grafických stream-procesorů - plochu jádra umravnit.

S Renoir došlo díky 7nm procesu (stále FinFET) k zajímavým změnám. FinFET procesy jsou drahé. Cenu výroby ovlivňují dvě podstatné složky: Cena za wafer a cena za masky. Cena za masky je jednorázový náklad (představit si to můžete jako když se rozhodnete péct bábovky na kšeft a jdete si koupit formu), ale s každou menší generací FinFET výroby jsou masky dražší, protože jich je potřeba - pro vykreslení jemnějších detailů - více. Cena za wafer je rovněž generaci od generace vyšší, což je dáno nákladnějším vývojem každé další generace procesu, vyššími nároky na čistotu substrátů a materiálů, a tak dále.

Pro APU Renoir, tedy AMD, má vliv ještě jeden faktor a to výrobce. Zatímco Raven Ridge a Picasso bylo vyráběné u GlobalFoundries, která byla s AMD svázána smlouvami z doby rozdělení, které garantovaly AMD exkluzivní ceny a GlobalFoundries zase určité objemy objednávek ze strany AMD, které jí měly zajistit průběžné příjmy, APU Renoir vzniká u TSMC, kde žádné podobné závazky neexistují a ceny jsou tržní.

Tyto faktory tedy nutí AMD držet plochu 7nm produktů na uzdě (u samostatných procesorů to AMD vyřešila konceptem čipletů, kde na 7nm vyrábí pouze samotná jádra s cache, tedy to, co musí běžet na vysoké frekvenci, zatímco řadiče v podobě samostatného čipletu vyrábí GlobalFoundries na 12 nm). U APU, kde podstatnou část jádra tvoří GPU, jehož výkon a spotřeba rovněž profitují z nového procesu, by na 12nm proces byla nejspíš oddělena příliš malá část jádra na to, aby se skládání vyplatilo. AMD proto šla jinou cestou a výrobní náklady drží na akceptovatelné úrovni umírněním plochy jádra.

Na základě fotografie pořízených na CES došla redakce webu Anandtech k názoru, že plocha jádra APU Renoir je zhruba 150 mm² (Anandtech uvádí přesnější hodnotu, ale s ohledem na metodické chyby, jichž se při odvození plochy jádra dopustila, je uvádění setin milimetru čtverečního zcela bezpředmětné).

Hodnota je ale nicméně dost přesná na to, aby bylo patrné, že AMD za bezmála desetiletou historii nejvíce zmenšila plochu APU, ačkoli za celé toto období nejvíce zvýšila procesorový výkon (dvojnásobek jader + zvýšení IPC) a více-méně průměrně zvýšila výkon grafického jádra (přes snížení počtu grafických jednotek). 150 mm² je až neuvěřitelně pozoruhodných s ohledem na to, že jde prakticky přesně o dvojnásobek plochy čipletu 8jádrového Zen 2. Skoro celou polovinu plochy by tak měl tvořit procesor („skoro“ proto, že kapacita L3 je v případě APU stejně jako u minulé generace poloviční) a celé GPU, integrovaný čipset, paměťový řadič a všechny rozhraní včetně PCIe se musejí vejít do zbývající poloviny.

Na to můžeme nahlížet buďto jako na prostou zajímavost, nebo jako ukázku toho, že podstatná část vývoje této generace již byla lépe financována z příjmů první generace procesorů Ryzen, díky kterým byly finanční i personální prostředky na rozsáhlejší optimalizace návrhu, které umožnily při nižším počtu grafických jednotek dosáhnout vyššího výkonu nebo dostat na minimální plochu kompletní výbavu, která u předchozí generací vyžadovala výrazně více než 200 mm².

Tagy: 
Zdroje: 

Diskuse ke článku Renoir měří ~150 mm², jde o nejmenší „velké“ APU v historii AMD

Neděle, 19 Leden 2020 - 15:40 | Hrdina | Čím ty čipy od sebe řežou? Jestli nějakou...
Neděle, 19 Leden 2020 - 12:58 | tombomino | HP ohlasilo verzi s AMD Renoir APU pro svuj HP...
Sobota, 18 Leden 2020 - 18:55 | tombomino | Pak je tu ale neco jak treba Broadwell od Intelu...
Sobota, 18 Leden 2020 - 18:43 | Neath | To by nebyl moc důvěryhodný komentář. Člověk musí...
Sobota, 18 Leden 2020 - 00:36 | Petr Novobilsky | Ta cena je vyjednana tak, ze se pocita s urcitym...
Pátek, 17 Leden 2020 - 23:17 | Richie Rich | IMHO vliv cache se obecně přeceňuje. IPC Zen2 je...
Pátek, 17 Leden 2020 - 22:41 | Richie Rich | IO Die Ryzenu má 125mm2 ...cca 13x9.5 mm což po...
Pátek, 17 Leden 2020 - 21:12 | Pjetro de | -------------------- -------------------- --------...
Pátek, 17 Leden 2020 - 17:57 | Richie Rich | Přesně tak, kontakty jsou vyvedeny po obvodu...
Pátek, 17 Leden 2020 - 17:00 | zero8324 | Ty si neporozumel otázke...ten procesor musím mať...

Zobrazit diskusi