Ngành công nghiệp bán dẫn đã chứng kiến một sự chuyển đổi đáng chú ý trong thiết kế kiến trúc CPU, với việc Intel gần đây áp dụng công nghệ chiplet, đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong cách tiếp cận sản xuất bộ xử lý của họ. Sự thay đổi này đã làm dấy lên nhiều cuộc thảo luận trong cộng đồng công nghệ về sự phát triển của các triết lý thiết kế CPU và ảnh hưởng của chúng đối với tương lai ngành điện toán.
Sự trớ trêu trong hành trình của Intel
Vào năm 2017, Intel đã chỉ trích AMD vì đã dán các die máy tính để bàn lại với nhau trong các bộ xử lý Epyc của họ. Tính đến năm 2024, Intel không chỉ áp dụng cách tiếp cận chiplet tương tự mà còn phát triển xa hơn với các bộ xử lý Xeon 6 của họ. Sự đảo ngược chiến lược này cho thấy áp lực thị trường và các ràng buộc công nghệ có thể buộc ngay cả những công ty dẫn đầu ngành phải xem xét lại quan điểm của mình.
Những con đường khác nhau đến cùng một mục tiêu
Cách tiếp cận đã được thiết lập của AMD
- Sử dụng tối đa 16 die tính toán nhỏ hơn (CCD)
- Die I/O trung tâm xử lý bộ nhớ và kết nối
- Năng suất cao hơn do kích thước die nhỏ hơn
- Các tùy chọn mở rộng linh hoạt về lõi và bộ nhớ đệm
- Dùng chung silicon giữa dòng Ryzen và Epyc
Hướng đi mới của Intel
- Ít die tính toán hơn nhưng kích thước lớn hơn (1-3 die)
- Chia chức năng I/O giữa hai die hai bên
- Tích hợp bộ điều khiển bộ nhớ trong các die tính toán
- Nhiều lõi hơn trên mỗi die (tối thiểu 43)
- Các bộ tăng tốc chuyên dụng trong die I/O
Những đánh đổi kỹ thuật
Các cuộc thảo luận trong cộng đồng đã làm nổi bật một số cân nhắc kỹ thuật chính:
-
Quản lý năng suất : Cách tiếp cận của AMD với die nhỏ hơn mang lại tỷ lệ năng suất và hiệu quả chi phí tốt hơn, trong khi die lớn hơn của Intel có rủi ro năng suất thấp hơn nhưng tiềm năng mang lại khả năng giao tiếp giữa các lõi tốt hơn.
-
Kiến trúc bộ nhớ : Quyết định của Intel giữ bộ điều khiển bộ nhớ trên die tính toán có thể giảm độ trễ nhưng tạo ra sự phụ thuộc giữa số lượng lõi và khả năng mở rộng kênh bộ nhớ. Cách tiếp cận tập trung của AMD mang lại khả năng mở rộng bộ nhớ nhất quán hơn.
-
Tính linh hoạt trong sản xuất : Thiết kế của AMD cho phép phân khúc sản phẩm và tối ưu hóa sản xuất dễ dàng hơn, trong khi cách tiếp cận của Intel có thể mang lại lợi thế trong các tác vụ đòi hỏi giao tiếp chặt chẽ giữa các lõi.
Ý nghĩa tương lai
Phát triển thú vị nhất là thiết kế Clearwater Forest sắp tới của Intel, dường như đang áp dụng một cách tiếp cận kết hợp:
- Sử dụng silicon cấu trúc để ẩn nhiều die tính toán nhỏ hơn
- Triển khai các interposer silicon chủ động để cải thiện giao tiếp
- Tiềm năng lên đến 12 die tính toán trên mỗi gói
Điều này cho thấy khả năng hội tụ của các triết lý thiết kế, nơi lợi ích của cả hai cách tiếp cận được kết hợp để tạo ra các bộ xử lý hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn.
Phản ứng của cộng đồng công nghệ cho thấy sự phát triển này trong thiết kế CPU không chỉ đơn thuần là những lựa chọn kỹ thuật - mà là một sự thay đổi cơ bản trong cách xây dựng các bộ xử lý hiệu năng cao trong tương lai, với những ảnh hưởng đến hiệu suất, chi phí và tính linh hoạt trong sản xuất.