走AMD、英特爾\"膠水\"路線,NVIDIA或放棄大核心GPU戰(zhàn)略
從Kpler時代開始,NVIDIA為了兼顧GPU計算及游戲兩個市場采取了不同的市場戰(zhàn)略——GX100/102大核心主要面向GPU計算市場,GX104/106主流核心則面向游戲GPU,砍掉了對游戲無大用的雙精度運算,降低復雜性,減少芯片面積以節(jié)省成本、降低功耗。大核心的好處及代價都是非常明顯的,但是隨著摩爾定律終結(jié),制造大核心芯片的工藝越來越復雜,成本也越來越貴,NVIDIA對7nm工藝就表示了明顯的抵觸,那他們有什么殺招嗎?NVIDIA未來有可能放棄單一大核心GPU戰(zhàn)略,他們已經(jīng)研究了RC18超小核——基于臺積電16nm工藝,晶體管數(shù)量只有8700萬個,但一個GPU芯片內(nèi)可以堆疊36個這樣的小核心,換句話說NVIDIA未來也要走AMD、英特爾那樣的膠水多模芯片路線了。
膠水多模這個說法并不嚴謹,只是網(wǎng)友的調(diào)侃,實際上這是目前半導體業(yè)界都在研究的Chiplets技術(shù),簡單來說就是在一個芯片內(nèi)堆疊不同的核心單元,不同的核心可以是不同架構(gòu)的,也可以是不同工藝的,而這樣做的原因就是半導體制造工藝越來越復雜,制造大核心的難度及成本都居高不下,而且還會有浪費,因為并不是所有核心單元都需要最先進的工藝。
AMD的7nm 64核羅馬處理器就是這樣的代表,CPU核心是7nm工藝的,一個芯片內(nèi)最多可以堆疊8組CPU單元,總計64核心,而IO核心則是14nm工藝的。
英特爾這邊也有類似的戰(zhàn)略,除了48核膠水封裝的Cascade Lake-AP處理器之外,英特爾還有真正的Chiplets設計——Foreros 3D封裝,也可以將不同架構(gòu)、不同工藝的核心封裝在一起。
AMD、NVIDIA現(xiàn)在是在CPU處理器上應用了Chiplets設計,而NVIDIA則是準備在GPU芯片上研究MCM多模封裝技術(shù)。來自日本PCWatch網(wǎng)站的報道,NVIDIA研究部門主管、首席科學家、高級研究副總裁William J. Dally日前就公開了一個名為RC 18的芯片項目,這是一款適用于深度學習的加速器芯片,基于臺積電16nm FinFET工藝,晶體管數(shù)量只有8700萬個,相比現(xiàn)在動輒數(shù)十億乃至上百億的GPU芯片來說絕對是輕量級的芯片了。
但是RC18芯片只是基礎,NVIDIA研究的目標是在芯片上集成多個基于RC18的MCM模塊,目前已經(jīng)做到了36模塊堆棧,詳細的技術(shù)細節(jié)可以參考PCWatch的原文。值得一提的是,RC18不僅是GPU,NVIDIA還在其中集成了RISC-V指令集的CPU核心,雖然只有5級流水線、單發(fā)射順序指令架構(gòu)。
結(jié)合這里的情況來看,現(xiàn)在大家應該可以理解NVIDIA對7nm工藝為何如此冷淡了。