AMD: os processadores com várias matrizes precisam de mais silício do que os monolíticos, mas ainda são muito mais baratos

A AMD fala ousadamente sobre sua abordagem para o layout de processadores modernos – ela tem usado os chamados chips por vários anos consecutivos e pode fornecer os resultados de cálculos que confirmam a viabilidade de tal abordagem. É interessante que os processadores chipset precisam de mais silício do que os monolíticos, mas os primeiros ainda são mais baratos de fabricar.

Fonte da imagem: AMD, EE Times

Os representantes da AMD conseguiram publicar os próximos resultados dos cálculos como parte do evento ISSCC 2021, cuja agenda foi acompanhada pelo site EE Times. Um ano atrás, a AMD já explicou que um hipotético processador EPYC de 32 núcleos em um cristal monolítico seria duas vezes mais caro do que um montado a partir de chips, e a empresa não teria sido capaz de lançar um modelo com 64 núcleos usando um layout monolítico em todo.

Fonte da imagem: AMD, EE Times

Levando o assunto adiante, a AMD relatou este ano que um processador EPYC de 32 núcleos com quatro chips consome cerca de 852 mm2 de silício, enquanto sua contraparte monolítica hipotética ocuparia uma área de 777 mm2. Parece que o consumo de silício ao usar chips é cerca de 10% maior, mas na prática, um processador multichip acaba sendo 41% mais barato de fabricar. Em primeiro lugar, os cristais compactos apresentam um percentual menor de rejeitos, pois o risco de concentração de defeitos no cristal é reduzido. Em segundo lugar, o processador pode ser montado a partir de cristais diferentes produzidos usando diferentes tecnologias litográficas. Os processos técnicos mais avançados e caros são necessários para fabricar cristais com núcleos de computação e outras lógicas de alta velocidade. A parte auxiliar pode se contentar com tecnologias de produção mais antigas, que são mais baratas. No entanto, o aumento no consumo de silício durante a transição para os chips aumenta a carga sobre os fabricantes e agrava a escassez de produtos.

Fonte da imagem: AMD, EE Times

A AMD lembra que é mais de quatro vezes mais caro produzir uma matriz fictícia de 250 mm2 usando a tecnologia de 5 nm do que usando a tecnologia de 45 nm. Um processador EPYC monolítico de 7 nm com 32 núcleos seria duas vezes mais caro do que um multichip. Bem, o aumento de 10% no consumo de silício com esse layout é explicado pelo surgimento de uma lógica adicional necessária para transferir informações entre os chips e coordenar seu trabalho. No futuro, a AMD pensará em integrar chips de memória com núcleos de computação, bem como usar métodos de conexão de alta densidade. Essas ideias são conhecidas por serem compartilhadas pela Intel até certo ponto.