AMDs Ausblick: Fabric, X3D Packaging und Warten auf Intels Gegenschlag

Volker Rißka 37 Kommentare
AMDs Ausblick: Fabric, X3D Packaging und Warten auf Intels Gegenschlag
Bild: AMD

Während CPU- und GPU-Roadmaps etwas für die Beruhigung der Masse sind, war es Mark Papermaster, der erneut mit seinem technischen Sachverstand den größeren Ausblick auf die Zukunft gab. Der CTO von AMD blickt dabei auf zukünftige Fertigungstechnologien, 3D-Packaging-Methoden und schnelleres Fabric.

Infinity Fabric/Architecture wird immer wichtiger

Das Infinity Fabric ist Papermasters „Baby“. Ohne ein Fabric als Bindeglied geht es nicht, das erkannte Papermaster früh in der Zen-Design-Phase, als auch für die neuen GPUs, alles sollte auf eine einheitliche Linie gebracht werden. Dabei gelang der Start als Interconnect zwischen den CPU-Dies auf einem Package, seit letztem Jahr sind auch GPUs involviert. Es steht heute deshalb hinter allen neuen Produkten und wird auch in Zukunft weiter deutlich ausgebaut und optimiert, aus Infinity Fabric ist nun eine Infinity Architecture geworden.

Aus der aktuellen Verbindung nicht nur zwischen Prozessoren sondern auch für vier GPUs mit bi-direktionalen 100 GB/s Bandbreite soll zukünftig ein Mesh entstehen, in dem acht Grafikkarten kommunizieren und auch die CPUs mit einbringen können. Dabei wird aber noch nicht jede GPU mit jeder GPU sprechen können, das Prozedere folgt laut Schaubild dem eines Chordal Ring.

Zudem soll Kohärenz dafür sorgen, dass der Speicher des Systems insgesamt genutzt werden kann, was den Programmieraufwand extrem vereinfacht und die Effizienz massiv steigern kann. Diese Vorteile sind zuerst für große HPC-Systeme gedacht, doch auch in kleinster Skalierung, wie beispielsweise einer APU, könnten sie weitere Verwendung finden. Denn bereits Raven Ridge wies, damals allerdings noch in komplett nativer Form auf einem einzigen Chip, eine Kohärenz auf.

CPU-Startpläne und Fertigungstechnologien

Nimmt AMD bei den Prozessoren ein wenig die Fahrt raus? Die Ankündigungen in der Nacht könnten diese Rückschlüsse zulassen, der Hersteller sprach dort mehr über neue GPUs, allen voran die geplante klarere Zweiteilung von Gaming- und Profilösungen – so wie es Nvidia seit Jahren handhabt. Doch ein Financial Analyst Day ist dazu da, die Investoren zu informieren in den Problembereichen zu beruhigen, zu denen gehören die Prozessoren nun nicht mehr, bei Grafiklösungen ist das noch nicht so.

Der Fahrplan für die neuen Prozessorarchitekturen ist deshalb nach wie vor übersichtlich dargelegt, so wie schon seit Jahren. Ob die Abstände größer werden, liegt an der Betrachtungsweise. Zwischen Zen und Zen 2 lagen bekanntlich fast 2,5 Jahre, der Zwischenschritt Zen+ auf halber Strecke kam mit minimalen Optimierungen, eine echte neue Architektur war es jedoch nicht. Nach Zen 2 im Juli 2019 kommt Zen 3 zum Ende des Jahres 2020, Zen 4 wird nicht vor 2022 erscheinen. 2021 sieht keinen neuen Produktstart vor – zumindest im Serverumfeld.

Das wird dem Mitbewerber Intel Zeit geben, aufzuholen. Exakt das erwartet AMD zumindest beim Fertigungsprozess. Intel betonte kürzlich demonstrativ, dass sie sich bei 5 nm führend sehen. Was das darauf basierte Produkt bei Intel am Ende leistet, ist heute noch nicht absehbar, das Datum letztlich ebenso wenig. AMD hatte zuletzt gegenüber ComputerBase erklärt, vom Mitbewerber immer das Optimum und Beste zu erwarten, denn das schütze zumindest zum Teil vor bösen Überraschungen.

Fertigungsvergleich von AMD mit TSMC zu Intel
Fertigungsvergleich von AMD mit TSMC zu Intel (Bild: AMD)

AMD wird dennoch 2021 nicht ohne Produktstart dastehen. Allein der Desktop ist durch die Vielfalt an Produkten, von reinen Mainstream-Lösungen über Einsteiger-APUs bis hin zum HEDT-Bereich Threadripper extrem breit aufgestellt, die Produktstarts werden dementsprechend auch weiter gestreckt sein und so im kommenden Jahr die eine oder andere Neuheit bieten können. Denn eine Zen-RDNA-APU fehlt ja bekanntlich noch. Als Renoir-Nachfolger wäre sie für das Jahr 2021 prädestiniert. Und der klare Fokus auf deutlich größere Anstrengungen bei GPUs lässt diesen Schluss leicht zu.

Packaging auch in Zukunft ein wichtiges Thema

Die Thematik, wie Chips, Dies und weitere Elemente auf einem Package untergebracht werden, wird bei AMD auch in Zukunft ein Thema sein. Das Unternehmen ging bereits Wege mit dem sogenannten 2,5D-Verfahren via Interposer, um HBM-Chips und einem GPU-Die auf einem Package für Grafikkarten unterzubringen. Bei CPUs sind die Multi-Chip-Lösungen bereits seit Jahren im Einsatz, Zen 2 brachte die optimierte Variante mit Chiplets.

Packaging bleibt ein wichtiger Baustein bei AMD
Packaging bleibt ein wichtiger Baustein bei AMD (Bild: AMD)

In Zukunft könnte sich das ganze verbinden lassen, AMD nennt das X3D Packaging. Multiple CPUs auf einem Package, die wiederum aus mehreren eigenen kleinen Elementen bestehen, könnten mit weiteren gestapelten Chips kombiniert werden. AMDs skizziertes Schaubild gibt einen kleinen Eindruck und wagt eine Prognose: Über die zehnfache Bandbreite würde sich so bewerkstelligen lassen, das spricht für eine Form von HBM neben CPUs/GPUs auf einem Package oder auch Interposer.

Viele Chips, mehrere Dies, ein Package
Viele Chips, mehrere Dies, ein Package (Bild: AMD)

Damit ist AMD aber nicht allein, auch Intel sucht ihr Heil zuletzt in vielen neuen Lösungen hinsichtlich des Package. EMIB ist mit Kaby Lake-G bereits länger im Markt (und schon wieder eingestellt), in Zukunft wird mit Lakefield ein erster Foveros-Chip in den Markt entlassen, der CPU, DRAM und I/O übereinander stapelt und so einen extrem kleinen aber dennoch bereits kompletten Chip ermöglichen soll.