A AMD está pronta para revolucionar sua arquitetura de processadores com a inovadora tecnologia de interconexão die-to-die (D2D) em suas futuras CPUs Zen 6. Insights preliminares sobre esse avanço já surgiram por meio das APUs Strix Halo.
Inovações de interconexão da AMD destacadas pelas APUs Strix Halo
Antes de nos aprofundarmos nos detalhes, é louvável reconhecer os esforços investigativos da High Yield ao revelar as modificações de interconexão D2D no Strix Halo. Essa descoberta é um indicador promissor do que a AMD espera. Há anos, a AMD utiliza a mesma tecnologia de interconexão die-to-die desde o lançamento do Zen 2. No entanto, os próximos processadores Zen 6 apresentam uma evolução significativa, com elementos do que está sendo apelidado de “DNA Zen 6” já presentes nas APUs do Strix Halo.
Compreendendo a comunicação D2D atual da AMD
A tecnologia de interconexão existente da AMD depende de camadas físicas Serial-Deserializer (SERDES) posicionadas nas bordas dos chips complexos. Esse método facilita a comunicação de alta velocidade por meio de pistas seriais que transmitem dados através do substrato orgânico para os chips de entrada/saída e do sistema no chip (SoC).O SERDES atua como uma ponte, convertendo fluxos de dados paralelos de diferentes chips complexos em fluxos de bits seriais, que são então retransmitidos pelo encapsulamento. O método tradicional de usar centenas de fios de cobre para conectar os chips não é viável com substratos convencionais.
Por outro lado, o desserializador na extremidade oposta converte os fluxos de bits seriais de volta ao seu formato original. Embora esse mecanismo SERDES tenha cumprido seu propósito, ele introduz ineficiências: a sobrecarga de energia para os processos de serialização e desserialização exige recursos para recuperação de clock, equalização e codificação/decodificação de dados. Esse método também gera latência adicional, impactando o desempenho geral da comunicação D2D.
A necessidade de comunicação D2D aprimorada
A metodologia SERDES foi adequada quando a comunicação D2D era limitada a certos chips padrão. No entanto, com a crescente integração de unidades de processamento neural (NPUs), a demanda por largura de banda consistente e de baixa latência para chips complexos de memória e chiplets está aumentando. A arquitetura Strix Halo representa uma transformação fundamental na forma como os chips Zen 6 da AMD se conectarão entre si, empregando o Integrated Fan-Out on Substrate (InFO-oS) da TSMC juntamente com uma Redistribution Layer (RDL).Exploraremos essas tecnologias em mais detalhes.
Inovações em tecnologia de interconexão D2D
Para aliviar as ineficiências associadas à comunicação D2D tradicional, a AMD implementou um design inovador no Strix Halo. Ele utiliza vários fios curtos e paralelos posicionados em um interposer abaixo dos chips fabricados em RDL. Essa abordagem estabelece uma rede de conexões entre os chips de silício e o substrato orgânico, aprimorando as capacidades de comunicação através de portas paralelas mais amplas. A análise da High Yield indica que o design do Strix Halo apresenta um conjunto distinto de pequenos pads que lembram os layouts clássicos de “fan out”, substituindo efetivamente o volumoso sistema SERDES.
Benefícios e desafios da abordagem Fan-Out
Este método de interconexão D2D atualizado visa reduzir significativamente o consumo de energia e a latência, eliminando a necessidade de serialização/desserialização. Além disso, a largura de banda geral pode ser aumentada graças à incorporação de portas adicionais na arquitetura da CPU. Apesar desses avanços, a adoção de um design fan-out apresenta desafios, principalmente no que diz respeito às complexidades envolvidas no gerenciamento de RDL multicamadas e na adaptação a novas prioridades de roteamento, já que o espaço sob os chips é consumido pela fiação fan-out.
Em suma, a introdução da tecnologia Strix Halo pela AMD marca um avanço notável nas interconexões D2D, e espera-se que essa abordagem inovadora seja aplicada às CPUs Zen 6. Os insights revelados pela High Yield são realmente notáveis, convidando os entusiastas da tecnologia a se aprofundarem nesses desenvolvimentos inovadores.
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