AMD s’apprête à révolutionner le marché des GPU grand public, avec des projets ambitieux qui vont au-delà des conceptions traditionnelles. De récentes rumeurs et divulgations de brevets suggèrent que l’entreprise envisage de lancer prochainement des GPU multi-chiplets.
L’approche innovante d’AMD : le brevet du GPU multi-chiplet et les solutions de latence
Le concept de module multi-chiplets (MCM) fait fureur dans le secteur graphique. Alors que l’industrie délaisse les conceptions de GPU monolithiques en raison de limitations inhérentes, AMD s’appuie sur son expertise en technologie multi-chiplets. L’entreprise a notamment été pionnière dans cette approche avec ses accélérateurs d’IA Instinct MI200, dotés d’une conception MCM composée de plusieurs chiplets logés dans un seul boîtier, comprenant des cœurs de traitement graphique (GPC), une mémoire à large bande passante (HBM) et la puce d’E/S. Leur gamme Instinct MI350 a encore innové sur cette base, ouvrant potentiellement la voie aux GPU à chiplets grand public, comme le soulignent les analyses de coreteks.
L’un des principaux défis rencontrés par les GPU de jeu adoptant une architecture à puces est la latence. La distance à parcourir par les données peut impacter la fréquence d’images, nécessitant une solution rapprochant calcul et données. Le récent dépôt de brevet d’AMD laisse entrevoir une avancée majeure dans ce domaine. Bien que le brevet concerne principalement les processeurs, ses mécanismes laissent clairement entrevoir des applications dans le traitement graphique.
Au cœur de la stratégie d’AMD se trouve un « circuit de data fabric avec commutateur intelligent », conçu pour améliorer la communication entre les puces de calcul et les contrôleurs mémoire. Cette architecture ressemble à l’Infinity Fabric d’AMD, mais a été adaptée aux GPU grand public, contournant les limitations de la mémoire HBM. Le commutateur intelligent optimise efficacement l’accès à la mémoire en déterminant s’il faut migrer une tâche ou répliquer des données, avec des latences de décision de l’ordre de la nanoseconde.
Grâce à des mécanismes d’accès aux données améliorés, le brevet suggère l’implémentation de matrices graphiques complexes (GCD) équipées de caches L1 et L2, similaires à l’architecture des accélérateurs d’IA. De plus, un cache L3 partagé ou une SRAM empilée faciliteront l’accès entre les GCD, réduisant ainsi considérablement le besoin d’accès à la mémoire globale. Cette approche crée une zone de stockage partagée entre les puces, rappelant la technologie 3D V-Cache d’AMD, principalement utilisée pour les processeurs, tout en intégrant la DRAM empilée essentielle aux bases de la conception MCM.
Le paysage actuel des brevets multi-chiplets est prometteur, car AMD est en mesure d’exploiter pleinement les ponts InFO-RDL de TSMC et une version optimisée d’Infinity Fabric entre les puces pour un packaging efficace. Cette architecture représente non seulement une version réduite des technologies utilisées dans les accélérateurs d’IA, mais s’inscrit également dans la stratégie d’AMD visant à unifier ses architectures de jeu et d’IA sous le framework UDNA. De plus, l’entreprise a intégré son écosystème logiciel, facilitant ainsi le partage des pilotes et des améliorations du compilateur.
Le passage des conceptions monolithiques aux conceptions multi-chiplets pourrait offrir à AMD l’opportunité de devancer ses concurrents sur le marché des GPU. Cependant, cette transition n’est pas sans difficultés : AMD a rencontré des problèmes de latence avec son architecture RDNA 3, dus aux retards d’interconnexion des chiplets. Néanmoins, la conception inventive des commutateurs et le cache L3 partagé visent à résoudre ces problèmes de latence, marquant ainsi une évolution architecturale significative. Alors que les passionnés attendent ces innovations avec impatience, il reste à voir dans combien de temps AMD pourra les implémenter avec l’architecture UDNA 5 attendue.
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