В процессорах AMD с ядрами Zen 4c впервые применены 16-ядерные чиплеты

На следующей неделе AMD планирует представить семейство процессоров AMD Epyс с увеличенным до 128 количеством ядер. В преддверии анонса стали известны подробности их строения. Эти процессоры с кодовым именем Bergamo будут использовать ядра Zen 4c, и они заметно отличаются от обычных Zen 4.

Источник изображений: SemiAnalysis

Изначально предполагалось, что Zen 4c будет отличаться от Zen 4 кеш-памятью уменьшенного размера. Однако это оказалось лишь следствием нового компоновочного решения. Благодаря сотрудничеству с TSMC компании AMD удалось спроектировать и запустить в производство новый чиплет CCD, который вмещает не 8, а 16 ядер. Причём этот чиплет имеет примерно такую же площадь кристалла, как восьмиядерный чиплет с обычными ядрами Zen 4.

Размер L3-кеша на кристалл CCD при этом остался неизменным — 32 Мбайт, а это значит, что количество кеш-памяти на ядро действительно уменьшилось. Но зато AMD получила возможность создавать процессоры с 128 ядрами, в то время как существующие Epyc Genoa на обычных ядрах Zen 4 имеют максимум 96 ядер. В конечном итоге максимальная 128-ядерная модификация Bergamo получит 256 Мбайт L3-кеша, а L3-кеш 96-ядерного Epyc поколения Genoa достигает объёма 384 Мбайт.

Площадь кристалла 16-ядерного CCD на ядрах Zen 4c составляет всего 72,7 мм², что лишь чуть больше площади 8-ядерного CCD с ядрами Zen 4 (66,3 мм²). И в том, и в другом случае используется 5-нм техпроцесс TSMC. Уплотнение кристалла достигнуто несколькими приёмами. Во-первых, из Zen 4c убран задел под соединения 3D-кеша — его в процессорах на таких ядрах заведомо не будет. Во-вторых, ядра Zen 4c получат меньшие тактовые частоты, что означает возможность удалить кремниевые части, необходимые для стабилизации теплового режима и снижения токов утечки. В-третьих, AMD изменила дизайн ядра — его компоненты распределены по новой схеме, а в кеш-памяти второго уровня использованы более компактные ячейки SRAM 6T вместо старых 8T.

Кристалл CCD с 16 ядрами Zen 4c состоит из двух восьмиядерных CCX, то есть кеш-память третьего уровня в Bergamo разбита на 16-Мбайт блоки. Также в процессоре, объединяющем до восьми 16-ядерных CCD, есть чиплет ввода-вывода, и он точно такой же, как в случае Genoa. Благодаря этому Epyc на ядрах Zen 4 и Zen 4c полностью совместимы по выводам и могут применяться в одних и тех же платформах с сокетом SP5.

Ожидается, что 128-ядерный Epyc на архитектуре Zen 4c будет представлен на мероприятии "Data Center and AI Technology Premiere", запланированном на 13 июня 2023 года.