A AMD está pronta para revolucionar o cenário de GPUs para o consumidor, com planos ambiciosos que vão além dos designs tradicionais. Rumores e divulgações de patentes recentes sugerem que a empresa pretende lançar GPUs multichip em um futuro próximo.
Abordagem inovadora da AMD: patentes de GPU multichip e soluções de latência
O conceito de Módulo Multi-Chiplet (MCM) está causando impacto no setor gráfico.À medida que a indústria se distancia dos designs de GPU monolíticos devido a limitações inerentes, a AMD está alavancando sua expertise em tecnologia multi-chiplet. A empresa foi pioneira nessa abordagem com seus aceleradores de IA Instinct MI200, que apresentavam um design MCM composto por múltiplos chiplets alojados em um único encapsulamento, abrangendo Núcleos de Processamento Gráfico (GPCs), Memória de Alta Largura de Banda (HBM) e o chip de E/S. Sua linha Instinct MI350 inovou ainda mais com base nisso, potencialmente preparando o cenário para GPUs chiplet de nível de consumidor, conforme destacado pelos insights da coreteks.
Um dos principais desafios enfrentados pelas GPUs para jogos que adotam a arquitetura chiplet tem sido a latência. A distância que os dados precisam percorrer pode prejudicar as taxas de quadros, exigindo uma solução que aproxime a computação dos dados. O recente registro de patente da AMD sugeriu um avanço nessa área. Embora a patente discuta principalmente CPUs, seus mecanismos apontam claramente para aplicações em processamento gráfico.
No centro da estratégia da AMD está um “circuito de malha de dados com um switch inteligente”, projetado para aprimorar a comunicação entre chips de computação e controladores de memória. Essa arquitetura se assemelha ao Infinity Fabric da AMD, mas foi adaptada para GPUs de consumo, contornando as limitações da memória HBM. O switch inteligente otimiza efetivamente o acesso à memória, determinando se uma tarefa deve ser migrada ou replicada, com latências de decisão em nanossegundos.
Com mecanismos aprimorados de acesso a dados, a patente sugere a implementação de Graphics Complex Dies (GCDs) equipados com caches L1 e L2, semelhantes à arquitetura encontrada em aceleradores de IA. Além disso, um cache L3 compartilhado ou SRAM empilhada facilitará o acesso entre os GCDs, reduzindo significativamente a necessidade de acesso global à memória. Essa abordagem cria uma área de preparação compartilhada entre os chiplets, reminiscente da tecnologia 3D V-Cache da AMD, utilizada principalmente em processadores, ao mesmo tempo em que incorpora DRAM empilhada crítica para as bases de projeto de MCM.
O cenário atual para patentes de multichiplets é promissor, visto que a AMD está equipada para utilizar plenamente as pontes InFO-RDL da TSMC e uma versão otimizada do Infinity Fabric entre os chips para um encapsulamento eficaz. Essa arquitetura não apenas representa uma iteração em escala reduzida das tecnologias utilizadas em aceleradores de IA, como também se alinha à estratégia da AMD de unificar suas arquiteturas de jogos e IA sob a estrutura UDNA. Além disso, a empresa integrou seu ecossistema de software, facilitando o compartilhamento de drivers e aprimoramentos no compilador.
A mudança de designs monolíticos para multichiplets pode representar para a AMD uma oportunidade de superar seus concorrentes no mercado de GPUs. No entanto, a transição não é isenta de desafios; a AMD tem enfrentado problemas de latência com sua arquitetura RDNA 3 devido a atrasos na interconexão de chiplets. No entanto, o design inovador do switch e o cache L3 compartilhado visam solucionar essas preocupações com latência, marcando uma evolução arquitetônica significativa. Enquanto os entusiastas aguardam essas inovações, resta saber quando a AMD poderá implementá-las com a tão esperada arquitetura UDNA 5.
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