AMD se dispone a revolucionar el panorama de las GPU de consumo, con ambiciosos planes que van más allá de los diseños tradicionales. Rumores recientes y la divulgación de patentes sugieren que la compañía planea introducir GPU multichip en un futuro próximo.
El enfoque innovador de AMD: la patente de GPU multichip y las soluciones de latencia
El concepto de Módulo Multi-Chiplet (MCM) está causando sensación en el sector gráfico. A medida que la industria se aleja de los diseños monolíticos de GPU debido a sus limitaciones inherentes, AMD aprovecha su experiencia en tecnología multi-chiplet. La compañía fue pionera en este enfoque con sus aceleradores de IA Instinct MI200, que presentaban un diseño MCM compuesto por múltiples chiplets alojados en un único encapsulado, que abarcaba núcleos de procesamiento gráfico (GPC), memoria de alto ancho de banda (HBM) y la matriz de E/S. Su línea Instinct MI350 innovó aún más sobre esta base, sentando las bases para las GPU con chiplet de consumo, como lo demuestran los análisis de coreteks.
Uno de los principales desafíos que enfrentan las GPU para juegos que adoptan una arquitectura chiplet ha sido la latencia. La distancia que deben recorrer los datos puede afectar la velocidad de fotogramas, lo que requiere una solución que acerque la computación a los datos. La reciente solicitud de patente de AMD ha insinuado un gran avance en este ámbito. Aunque la patente se refiere principalmente a las CPU, sus mecanismos apuntan claramente a aplicaciones en el procesamiento gráfico.
La estrategia de AMD se centra en un «circuito de tejido de datos con un interruptor inteligente», diseñado para mejorar la comunicación entre los chiplets de cómputo y los controladores de memoria. Esta arquitectura se asemeja a Infinity Fabric de AMD, pero se ha adaptado a las GPU de consumo, ya que supera las limitaciones de la memoria HBM. El interruptor inteligente optimiza eficazmente el acceso a la memoria al determinar si se debe migrar una tarea o replicar datos, con latencias de decisión de nanosegundos.
Con mecanismos mejorados de acceso a datos, la patente sugiere implementar matrices gráficas complejas (GCD) equipadas con cachés L1 y L2, similar a la arquitectura presente en los aceleradores de IA. Además, una caché L3 compartida o una memoria SRAM apilada facilitará el acceso entre las GCD, reduciendo significativamente la necesidad de acceso a memoria global. Este enfoque crea un área de almacenamiento compartida entre chiplets, similar a la tecnología 3D V-Cache de AMD, utilizada principalmente en procesadores, a la vez que incorpora DRAM apilada esencial para las bases de diseño de MCM.
El panorama actual de patentes multichiplet es prometedor, ya que AMD está equipado para aprovechar al máximo los puentes InFO-RDL de TSMC y una versión optimizada de Infinity Fabric entre matrices para un empaquetado eficaz. Esta arquitectura no solo representa una versión reducida de las tecnologías utilizadas en aceleradores de IA, sino que también se alinea con la estrategia de AMD de unificar sus arquitecturas de juegos e IA bajo el marco UDNA. Además, la compañía ha integrado su ecosistema de software, lo que facilita mejoras compartidas en controladores y compiladores.
El cambio de diseños monolíticos a diseños multichiplet podría brindarle a AMD la oportunidad de superar a sus competidores en el mercado de GPU. Sin embargo, la transición no está exenta de desafíos; AMD ha experimentado problemas de latencia con su arquitectura RDNA 3 debido a retrasos en la interconexión de chiplets. No obstante, el innovador diseño del switch y la caché L3 compartida buscan abordar estos problemas de latencia, marcando una importante evolución arquitectónica. Mientras los entusiastas esperan estas innovaciones, queda por ver cuándo AMD podrá implementarlas con la anticipada arquitectura UDNA 5.
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