Jak by vypadaly Ryzeny, pokud by AMD přešla na šestijádrový CCX?
Před časem se objevila informace, že AMD experimentuje s šesti- i osmijádrovým CCX, kterým by mohla nahradit stávající čtyřjádrový. Jaký dopad by to mělo na produkty?
CCX, tedy core complex, je skupina jader, nejmenší stavební jednotka architektury Zen v současnosti tvořená čtyřmi jádry. Například APU Raven Ridge obsahuje jeden CCX, samostatné procesory tvořené křemíkovým modulem Zeppelin integrují dva CCX (tedy osm jader) a když je třeba více, používá se více Zeppelinů.
Stávající koncept vycházející z jediného osmijádrového modulu Zeppelin složeného ze dvou čtyřjádrových CCX
Je jasné, že do budoucna se bude počet jader v procesorech zvyšovat. AMD může buďto zvyšovat počet CCX v procesoru nebo zvyšovat počet jader v CCX. Proslýchá se, že se společnost vydá druhou cestou a experimentuje s šesti- a osmijádrovým CCX. Jestli a která varianta se uplatní v architektuře Zen 2 zatím s jistotou nevíme, ale roadmapy naznačují, že přinejmenším v serverovém segmentu půjde počet jader nahoru, což musí být nějakým způsobem realizováno a právě navýšení počtu jader v CCX se jeví jako pravděpodobný scénář.
Pokud by se AMD vydala cestou šestijádrových CCX, znamenalo by to několik změn v nabídce produktů. Jak velkých, to už by záviselo na rozhodnutí společnosti, zda by nabídka desktopových procesorů (míněno těch samostatných, bez integrované grafiky) byla postavena na jednom typu křemíkového modulu (jako dosud) nebo dvou. Nabízela by se druhé možnost. AMD má v současnosti prostředky na to, aby si mohla dovolit o návrh navíc a zaplatit masky navíc (které znamenají velký jednorázový výdaj) a zároveň by jí tato strategie ve střednědobém časovém horizontu umožnila ušetřit.
APU Raven Ridge využívá jeden čtyřjádrový CCX
Smysl by dával křemíkový modul s jedním CCX (šestijádrový) a se dvěma CCX (dvanáctijádrový). Šestijádrové procesory jsou v současnosti v rámci portfolia AMD s přehledem nejprodávanější. Alespoň v retail segmentu, ke kterému jsou k dispozici nějaká statistická data, tvoří kolem 55 % prodejů ze všech desktopových procesorů AMD. V současnosti šestijádrové procesory vznikají z osmijádrových modulů Zeppelin deaktivací dvou jader. S ohledem na vysokou výtěžnost 14nm procesu je evidentní, že AMD tímto způsobem neprodává pouze čipy, které mají 1-2 jádra vadná, ale podstatnou část budou tvořit i kousky zcela funkční, kde jsou neaktivní zcela bezproblémová jádra.
Tuto neefektivitu by šestijádrový CCX perfektně vyřešil. Dokonce by byl výhodnější i pro čtyřjádrové modely, protože v současnosti mohou být tvořeny buďto osmijádrovým Zeppelinem, který je zpola vypnutý nebo APU Raven Ridge s vypnutou grafikou. V obou případech tedy deaktivací cca poloviny daleko většího čipu, než by bylo potřeba.
Pokud by vznikl šestijádrový modul (jako alternativa k dvanáctijádrovému se dvěma šestijádrovými CCX), mohla by jít optimalizace spotřeby křemíku ještě dál. Protože by serverové modely procesorů zajisté stavěly primárně na dvanáctijádrových modulech, nemusely by šestijádrové být vybaveny vším, co je u současných osmijádrových nutné pro kompatibilitu se serverovými platformami. V první řadě by odpadla rozhraní pro externí Infinity Fabric. Spojování čipů by u šestijádrovým modulů nebylo potřeba, na to by byly dvanáctijádrové. Dále by odpadla část PCIe rozhraní. Těch je v současných osmijádrových Zeppelinech fyzicky přítomno více než nabízejí desktopové procesory (kvůli serverům a platformě pro Threadripper). V běžném desktopu nejsou v plném počtu dostupné, nemusely by tedy být ani hardwarově přítomné. Tím by se ušetřil další křemík a ekonomicky zefektivnila výroba nejprodávanějšího šestijádrového mainstreamu a částečně také nižšího mainstreamu a low-endu v podobě čtyřjádrových procesorů.
Osmi- a vícejádrové procesory tvoří méně než třetinu prodejů (a to hovoříme o retail desktop segmentu, kde se jich zajisté prodá více než v sestavách). Navíc jsou dražší, takže snáze pár neaktivních jader unesou. Mohly by být tvořené dvanáctijádrovým křemíkem, kdy by pro osmijádrový model byly z každého šestijádrového CCX dvě jádra vypnuta. High-end by pak byl dvanáctijádrový, tzn. tvořený plně aktivním čipem. Threadrippery a EPYCy by disponovaly dvěma až čtyřmi křemíkovými moduly, tzn. fyzicky buďto 24 nebo 48 jádry.
Tento scénář, byť se mně osobně v tuto chvíli jeví jako nejelegantnější řešení situace, nemusí ale odpovídat realitě. AMD může mít důvody (nám neznámé), které jej povedou k jinému řešení. Jednou z alternativ by bylo např. přejití o osmijádrovým CCX, kdy by desktopové procesory nesly jeden CCX (tzn. maximálně osm jader) a serverové dva (tzn. maximálně šestnáct jader na křemíkový modul, ×2 / ×4).
APU Picasso vychází z návrhu Raven Ridge, přinese lepší poměr spotřeba / výkon, nejspíš díky 12nm procesu
AMD může teoreticky pracovat paralelně i na obou řešení s tím, že osmijádrový CCX půjde do samostatných procesorů a šestijádrový do APU. APU postavené na architektuře Zen 2 je nicméně ještě přes rok vzdálená budoucnost. Nástupcem stávajícího 14nm Raven Ridge bude 12nm Picasso, který vychází ze stejné konfigurace, pouze ji optimalizuje. K jeho výrobě by mohlo dojít v okamžiku, kdy AMD s velkými procesory přejde z 12nm procesu GlobalFoundries na 7nm proces TSMC, čímž uvolní 12nm linky, které částečně využije Picasso a vlastně také Polaris 30 alias Radeon RX 590.
Nakonec je možný i ten scénář, že společnost s první vlnou produktů postavených na architektuře Zen 2 využije jednu konfiguraci CCX, která bude vhodnější s ohledem na prvotní nižší výtěžnost 7nm procesu a později s produkty Zen 2+ zvolí jinou konfiguraci, která bude výhodnější pro vyladěný proces s vyšší výtěžností.
Každý scénář může mít určité výhody, v případě každého je možné vytvořit osmijádrový model (právě vzorky, které AMD rozesílá partnerům, jsou podle dostupných informací osmijádrové) a který si AMD vybrala, tedy podle dostupných informací není možné rozklíčovat.
V případě použití stávajícího čtyřjádrového CCX by osmijádrový procesor byl tvořen dvěma plně aktivními CCX bloky jako je to u stávajících modelů. V případě šestijádrového CCX by osmijádrový procesor obsahoval dva šestijádrové CCX, z nichž každý by měl dvě jádra vypnutá. V případě osmijádrového CCX by pak osmijádrový procesor mohl být postavený na jediném plně aktivním CCX nebo dvojici zpola aktivních CCX. Osobně však považuji scénář, ve kterém by Zen 2 existoval pouze v podobě modulu integrujícího dva osmijádrové CCX, za nejméně pravděpodobný. Pokrytí desktopové nabídky by pak bylo značně neefektivní. Pro čtyřjádrové procesory by sice bylo možné využívat APU Raven Ridge či Picasso, ale nejprodávanější šestijádrové modely by nesly více než polovinu neaktivních jader, což je při drahém 7nm procesu ekonomický nesmysl.
