Minulý týden jsme se zabývali vybranými schématy, které předložil vysloužilý singapurský inženýr Kok Hua Chia a která označil jako vlastní spekulaci. Jedno z nich se v rámcových prvcích trefilo do podoby procesoru Zen 2 / 7nm EPYC, kterou včera v našich odpoledních / večerních hodinách AMD odhalila.

64jádrový EPYC bude složen z centrálního 14nm čipu („čipsetu“) a 7nm čipletů vybavených osmi jádry architektury Zen 2. Pomiňme na chvíli procesorová jádra jako taková a podívejme se na toto řešení z obchodně-výrobně-strategického úhlu pohledu. Již ve článku o Chiově spekulaci jsme zmínil, že by takové řešení natolik geniálně vyhovovalo současné (donedávna neočekávané) situaci na trhu s výrobními procesy, že by zkrátka Lisa Su musela disponovat křišťálovou koulí, aby před 3-4 lety mohla něco takového předvídat. Budeme-li předpokládat, že CEO AMD podobným náčiním vybavena není, nelze stávající situaci vysvětlit jinak než kombinací inženýrské prozíravosti a obrovské dávky štěstí.

Proč: (1) 7nm proces je drahý. Dražší než se očekávalo a každý milimetr čtvereční 7nm procesu navíc výrazně prodražuje produkt. Separovat tedy jen ty části, pro které je výrobní proces klíčový - vysoce taktovaná procesorová jádra - od ostatní výbavy, kterou lze ponechat na 14nm, je pro stávající situaci velmi výhodné. (2) AMD může rozdělit výrobu mezi dva výrobce. 14nm centrální čipy může vyrábět v GlobalFoundries a nadále využívat finančně výhodný křemík a pro 7nm jádra využít TSMC. (3) Rozložení 7nm částí na velmi malé čiplety umožňuje podstatně zvýšit výtěžnost (a tím opět snížit výrobní náklady) oproti klasickému řešení postavenému na monolitu nebo větších čipech o ploše několik set milimetrů čtverečních. (4) V situaci, kdy GlobalFoundries zrušila 7nm výrobu a Samsungu bude zprovoznění ještě nějaký čas trvat, znamená separace na 14nm a 7nm části možnost vyrobit z omezeného množství 7nm waferů více funkčních čipů.

Návrh tedy až nepochopitelně zapadá do situace, která nastala možná i několik let poté, co o návrhu bylo rozhodnuto. Pokud je tedy řeč o obchodně-výrobní stránce čipu, je Zen 2 / EPYC pro stávající situaci geniálním produktem. Jde samozřejmě jen o jeden z aspektů, na nichž bude záviset úspěšnost produktu, ale ty ostatní (architektura, energetická efektivita, dosažitelné frekvence, efektivita paměťových přenosů) zatím neznáme a nemůžeme je tudíž hodnotit.

Pokud se vrátíme k Chiovým schématům, blíží se reálný produkt základním uspořádáním jeho schématu 1+8 bez křemíkové podložky (interposer). Přestože neznáme rozměry jednotlivých čipletů, víme, že Rome / 7nm Epyc je určen pro stejný socket jako 14nm generace, takže známe jeho rozměry: 58,5 mm × 75,4 mm. Díky tomu můžeme poměrem rozměrů pouzdra k jednotlivým čipům alespoň orientačně (snímky nejsou příliš kvalitní) odvodit jejich proporce. Zdá se, že 7nm čiplety s procesorovými jádry dosahují asi 73 mm², tedy mírně víc, než Chia předpokládal - rozdíl však není podstatný. Procesorový čiplet Zen 2 je tedy o 10 milimetrů čtverečních menší než mobilní SoC Apple A12.

Pro AMD tedy není v rozjetí výroby zásadní brzdou výtěžnost ani množství křemíku, pouze dosažitelnost požadovaných taktů a snad energetická efektivita. Tím odpadá polovina problémů, které výrobce obvykle musí řešit při přechodu na nový proces. Zatímco doposud bylo obvyklé očekávat spuštění výroby CPU nebo GPU na určitém procesu rok až dva po ARM SoC, čiplety umožní spuštění výroby kvartál až dva po ARM SoC (přičemž podstatná část tohoto času jde na vrub nasazení odlišné verze procesu, nikoli čekání na ekonomickou rentabilitu - výtěžnost).

Jedna ze spekulovaných podob Zen 2 / EPYC 2 (Rome) od Kok Hua Chia, která se nejvíce přiblížila realitě

Centrální jádro Chia příliš netrefil. Jeho plocha se zdá být o polovinu větší (~434 mm²) než předpokládal (289 mm²), což může být dáno mírně náročnějším (na křemík) systémem propojení a širší (či odlišnou) výbavou.

• Intel ohlásil Cascade Lake AP a vydal Xeon E-2100

Ač byl koncept konstrukce serverových procesorů mezi AMD a Intelem velmi odlišný už v případě 14nm generace, v roce 2019 se rozevřou tyto nůžky ještě více. Intel nabídne spojení dvou velkých 14nm monolitů s celkem 48 jádry, AMD nabídne konstrukci 1× 14nm + 8× 7nm s celkem 64 jádry, která je navíc kompatibilní se stávajícími systémy. Samozřejmě je ale připravena i nová platforma, která přinese mj. podporu PCIe 4.0 integrovanou v novém procesorovém („čipsetovém“ / 14nm / centrálním) jádru.