Tìm hiểu công nghệ AMD 3D V-Cache - Phần 4: Tương lai của X3D?

Ở các phần trước, chúng ta đã làm rõ vấn đề lý thuyết về X3D cũng như cách thức AMD đã làm ra nó. Đến đây, mình sẽ đưa ra một số nhận định và tiềm năng của hướng thiết kế chip 3D này.

Kẻ tiên phong

Mặc dù về bản chất, AMD X3D dựa trên công nghệ SoIC do TSMC khởi xướng. Một số người cho rằng TSMC mới là cái tên cần được ca ngợi chứ không phải AMD. Theo mình thì nhận định này có vài phần chưa đúng. Đành rằng TSMC là người hiện thực hoá lý thuyết của AMD hay bất kỳ những cái tên nào khác như Apple, NVIDIA, Qualcomm, Broadcom, Marvell… Nhưng cần nói lại có bao nhiêu công ty "dám" đầu tư vào những công nghệ chưa được kiểm chứng?



Chiplet là ý tưởng được AMD đề ra ngay từ khi còn thuê Globalfoundries gia công

Trên thực tế AMD là một trong những công ty "dám" đánh cược vào những công nghệ bán dẫn mới nhất khi chúng chỉ mới ở giai đoạn phát triển. Còn nhớ khi AMD lần đầu ra mắt lứa chip Zen đầu tiên, chúng do Globalfoundries sản xuất trên công nghệ 14 nm. Nhưng khi Globalfoundries cho thấy không đủ tài chính để phát triển công nghệ 7 nm, AMD đã quay sang TSMC. Đó cũng là lúc công ty Đài Loan bắt đầu xắn tay áo lên để làm chiplet - thứ họ chưa làm bao giờ.

Một ví dụ khác là công nghệ đóng gói chip 3D mà khởi nguồn là đóng gói chip 2.5D với bộ nhớ HBM. Nếu bạn có theo dõi công nghệ đồ hoạ cả chục năm qua thì AMD là công ty đầu tiên đã hợp tác với SK Hynix để phát triển bộ nhớ HBM dùng trên con chip Fiji (hay Radeon R9 Fury X) ra mắt cách đây 10 năm trước. Fiji là sản phẩm đầu tiên TSMC gia công áp dụng kỹ thuật 2.5D trên. Tại thời điểm đó, NVIDIA vẫn "bận rộn" thiết kế GPU xài bộ nhớ GDDR5. Có thể nói không có AMD chủ động "đón nhận" HBM và 2.5D lúc bấy giờ thì ngày nay chưa chắc NVIDIA đã thành gã khổng lồ AI với tất cả các con chip đều khai thác tối đa HBM lẫn 2.5D.



Bộ nhớ HBM và kỹ thuật đóng gói 2.5D được AMD áp dụng đầu tiên trên thế giới

Quay lại SoIC hay X3D của hôm nay, dù AMD không trực tiếp làm ra con chip. Nhưng có thể nói công ty này đã đề xuất ra nhiều ý tưởng với đối tác Đài Loan để từ đó, cả 2 cùng hợp tác phát triển.

Ngoài ra, một chi tiết bạn cần nhớ rằng TSMC chỉ gia công chứ không bán chip. Bán chip là việc của AMD, Apple, NVIDIA, Qualcomm… Nên việc chọn công nghệ bán dẫn nào để làm ra chip thực tế là vấn đề sống còn với khách hàng của TSMC, chứ không phải TSMC. Chọn sai công nghệ có thể dẫn tới thiệt hại hàng triệu/tỷ USD cho AMD hay NVIDIA. Tất nhiên nói như vậy không có nghĩa TSMC không có tý trách nhiệm nào hoặc không cần quan tâm tới khách hàng. Nhưng cần hiểu rằng TSMC không "ép" ai phải chọn N3, N4, N5 hay CoWoS hay InFO cho sản phẩm của họ. Nên việc AMD chọn SoIC để làm ra X3D đòi hỏi "cái đầu lạnh" khi chưa có bất kỳ ai khác "dám" áp dụng công nghệ này. Nếu hiệu suất SoIC không tốt, dĩ nhiên, AMD sẽ là người chịu thiệt đầu tiên.

Vạch đường mở lối

Ở các phần trước mình đã có nêu, lợi ích của cache là việc mọi công ty thiết kế chip đều biết. Nhưng làm sao để có thêm cache thì đó là bài toán "cơm áo gạo tiền" silicon, anh càng thêm cache thì chip càng to và chi phí sản xuất càng đắt. Và hôm nay AMD cho thấy việc "nhồi" cache là hoàn toàn có thể mà chi phí không tăng thêm quá nhiều (so với thiết kế monolithic). Các công ty khác có thể "copy" AMD mà không phải lo ngại trở thành "chuột bạch" công nghệ.

Quảng cáo

Con chip "khủng long" XPU của Broadcom là một ví dụ cho kỹ thuật đóng gói chip 2.5D

Trên thực tế, nhiều công ty cũng đã "học theo" AMD sau màn thử nghiệm với HBM và 2.5D. NVIDIA, Huawei, Broadcom, kể cả Intel (chip Gaudi) là một số cái tên có thể nhắc tới. Nên tương lai nếu có hãng nào khác cũng áp dụng X3D thì việc đó cũng không có gì lạ. Khi một công nghệ đã được chứng tỏ là "hiện thực được" thì không có lý do gì nó không thể "nhân rộng được" (trừ phi bị cấm vận hoặc ngăn chặn bản quyền).

Cũng cần nói thêm rằng không phải duy nhất SoIC là cách để mở rộng cache, bạn vẫn có thể "chờ đợi" một tiến trình bán dẫn nhỏ hơn với kích thước SRAM bé hơn để "nhồi" được nhiều cache hơn. Trong phần công bố mới nhất về N2, TSMC cho hay mật độ SRAM của tiến trình này đạt 38 Mb/mm^2, tăng lên từ 31.8 Mb/mm^2 của N5 và 33.55 Mb/mm^2 của N3. Đây là thông tin rất tích cực với giới công nghệ. Song "ngày vui ngắn chẳng tày gang" khi mức giá wafer N2 được hé lộ - 30,000 USD/tấm!

Để tiện so sánh, 1 wafer N3 có giá thành gần 19,000 USD còn N4/N5 vào khoảng 15,000 USD. Chi tiết này có nghĩa ngoài việc "chờ đợi" ra, bạn còn cần chuẩn bị tâm lý chi trả một số tiền không nhỏ nếu muốn thiết kế 1 con chip monolithic có cache "bự" trên tiến trình mới nhất. Với cách làm của AMD, giờ đây bạn có lựa chọn thứ 2 khi bộ cache đó có thể "chẻ" ra nhiều mảnh và mảnh chính có thể sản xuất trên một tiến trình "thành thục" với chi phí thấp hơn đáng kể.



Lựa chọn SoIC hay lựa chọn monolithic vẫn là bài toán "cầm cân nảy mực" mà mỗi hãng phải cân nhắc trước khi thiết kế một sản phẩm mới

Quảng cáo

Tất nhiên lựa chọn nào cũng có 2 mặt. Giải pháp của AMD có nhược điểm là việc thiết kế cũng như sản xuất, kiểm định thành phẩm sẽ phức tạp hơn monolithic (chưa tính độ trễ và mức tiêu thụ điện). Nhưng ít nhất có nhiều con đường để đi thì mọi thứ sẽ đỡ khó khăn hơn nếu con đường duy nhất gặp sự cố. Dù sao thì đâu có cái gì là hoàn hảo, phải không?

Thiết kế chip của tương lai

Nếu X3D là một ví dụ cụ thể thì SoIC là một nền tảng thiết kế. Mình cũng có nêu ở trên, AMD không thuần tuý chỉ là khách hàng mà còn là đối tác thân thiết với TSMC. Hầu như mọi phương pháp đóng gói chip mới của TSMC đều có mặt của AMD. Gần đây nhất chúng ta thấy một mẫu thiết kế chip 3D do AMD đăng ký bản quyền. Nói gần nói xa thì rõ ràng mẫu thiết kế này áp dụng triệt để SoIC. Tất nhiên một bức ảnh không nói lên được hết mọi vấn đề nên chúng ta không biết được thiết kế này có X3D hay không. Song với những gì AMD thể hiện trên Zen 5 thì yếu tố trên hoàn toàn có thể.


Mẫu chip chồng die chip được đăng ký bản quyền của AMD

Dù sao về ý tưởng thì có rất nhiều, có ý tưởng khả thi và cũng có ý tưởng chỉ là ý tưởng. Nhưng cứ tạm cho mọi thứ bay đi bay xa xem nào? Về cơ bản, CPU, GPU, FPGA hay ASIC thì đều xài SRAM cả. Nên AMD trang bị X3D được cho CPU thì không lý gì không được cho GPU hay các thiết kế khác. Vấn đề chủ yếu là ngay từ triết lý ban đầu, bản thiết kế đó phải hỗ trợ X3D (đây là lý do tại sao các mẫu Ryzen Mobile monolithic chưa có X3D, vì từ đầu chúng không được thiết kế để hỗ trợ).

Giờ đây với việc die X3D có thể nằm bên dưới, thì việc AMD chồng die logic A lên trên die logic B thông qua TSV không phải là không thể (dĩ nhiên, việc thiết kế, sản xuất và kiểm định cũng sẽ phức tạp hơn). Hãy cứ tưởng tượng cao hơn một tý, cho là tất cả 8 die CCD đều có die X3D nằm dưới, với mỗi die dung lượng 64 MB. Vậy tổng 8 die sẽ cho ra 512 MB cache. Tất nhiên con số này không có gì quá bất ngờ vì các chip EPYC Genoa-X cũng đã có tới 768 MB X3D và được bán thương mại lâu rồi. Song điều đặc biệt là die XCD (hoặc GPU) "có vẻ" sẽ nằm phía trên các die CCD. Điều gì xảy ra nếu die XCD có thể truy cập được 512 MB cache kia?

Khoan, gượm đã…

Bạn có chợt nhớ ra gì không? Đúng rồi, Infinity Cache, chính nó! Mặc dù những năm qua AMD khá mờ nhạt với các sản phẩm đồ hoạ, nhưng không có nghĩa công ty này thiếu các công nghệ có thể thay đổi thị trường.

Infinity Cache thực tế là một cache SRAM tương tự X3D

Tất nhiên mình không nói mẫu thiết kế trên sẽ dành để chơi game 3D hay đọ fps với card của NVIDIA. Vì với thiết kế APU (CPU GPU) này thì rõ ràng nó không để chơi Crysis vớ vẩn. Mà khả năng cao sẽ là một phiên bản MI cao cấp dùng cho siêu máy tính hoặc chạy AI. Hãy nhớ rằng AI cũng cần băng thông nhớ rất nhiều và đây là lý do các sản phẩm AI hay khai thác bộ nhớ HBM thay cho GDDR. Nhưng SRAM cache còn là một đẳng cấp cao hơn cả HBM về mặt tốc độ.

Nhưng tưởng tượng xa xôi thế thôi. Hãy trở về thực tế một tý. Gần đây nhất tại CES, AMD vừa tung ra "khủng long" Strix Halo với sức mạnh ngang ngửa M4 Pro của Apple. Về mặt chi tiết kỹ thuật hiện không có nhiều. Song đó cũng là ví dụ cho ta thấy AMD hoàn toàn có thể thiết kế ra một con chip đáng gờm, vấn đề là cần có thời gian và sự "trưởng thành" của công nghệ để hiện thực hoá chúng. Tuy AMD không nói cụ thể cấu hình con chip này, nhưng có thể dự đoán nó không kèm X3D.


Strix Halo là ví dụ cho thấy AMD có thể tuỳ nghi thiết kế một con chip mạnh mẽ nếu muốn

Dù vậy, hãy thử tưởng tượng thêm một chút. Strix Halo là con chip rất bự với 16 nhân Zen 6, NPU 50 TOPS và GPU 40 CU. Sẽ ra sao nếu AMD cắt bớt tính năng lại, cho là chỉ còn 8 nhân Zen 5, bỏ NPU và chỉ còn GPU 40 CU, nhưng thêm vào X3D? Thử nghĩ nếu đó là con chip dùng trên PlayStation 6?

PlayStation 5 ra mắt cũng 5 năm rồi nhỉ…

Và Intel?

Bạn có thể đang nghĩ Intel thì liên quan gì X3D? À dĩ nhiên Intel không làm ra X3D, nhưng Intel và AMD không xa lạ gì nhau trong hàng chục năm qua. Cả 2 công ty này cũng không ít lần "copy" ý tưởng của lẫn nhau (mà đôi bên tự hiểu ngầm trong thoả thuận bản quyền chéo x86). Một tính năng nào đó thật sự tốt AMD có thì khả năng Intel cũng sẽ sớm "paste" lên sản phẩm của mình. x86-64 hoặc CPU đa nhân hoặc IGP (APU) là vài ví dụ.

Do đó việc Intel "copy and paste" X3D không phải là không thể. Cần nhớ Intel tự chủ được sản xuất chip chứ không lệ thuộc TSMC như AMD. Nhưng dĩ nhiên là Intel sẽ làm theo cách của Intel chứ sẽ không giống SoIC để đỡ "mang tiếng".

Tuy vậy, thời gian qua ban lãnh đạo Intel có nhiều biến động và cũng là lý do khiến mình rất khó nhận định liệu tương lai với công ty này như thế nào. Đặt tình huống Pat Gelsinger vẫn còn lèo lái con tàu trên thì khả năng Intel ra công nghệ tương tự X3D là có (có thể không dành cho PC mà chỉ cho server cao cấp). Nhưng nay Intel đã là rắn không đầu, và bao giờ công ty này tìm được CEO "đủ năng lực" thì thật sự không ai trả lời được.



Song có một điều chắc chắn - càng mất nhiều thời gian để Intel tìm CEO mới thì các kế hoạch sản phẩm tương lai sẽ càng đình trệ. Thực tế điều này đã xảy ra ở thời Bob Swan (vốn là CFO được đề bạt lên). Trong suốt giai đoạn đó sản phẩm của Intel ra mắt hàng năm hầu như chỉ có ép xung thêm một tý, đổi mác mới, đổi socket mới và xong! Điều tương tự có thể xảy ra tiếp ở lần mất thuyền trưởng này. Sau Panther Lake và Jaguar Shores là gì, có lẽ ban lãnh đạo Intel cũng đang bối rối hơn khi nào hết. Tiến trình nào sẽ thay thế Intel 14A?

Vậy Intel sẽ có X3D hay không? Mình không chắc chắn 100% nhưng xét hiện trạng thực tế, kể cả Intel có ra mắt một con chip nhiều cache thì nó cũng không tồn tại lâu. Vì CEO tương lai nếu được hội đồng quản trị phê duyệt sẽ phải là người "hạn chế chi tiêu", "vung tay quá trán" như Pat đã từng làm. Mà đã cắt bớt chi tiêu thì số lượng dự án thiết kế được duyệt chắc chắn sẽ không nhiều. Một phi vụ theo đuổi X3D rất không "thực tế" vào lúc này.

Dù vậy nếu CEO tương lai thật sự hiểu được ý nghĩa của cache to, thì người đó phải có kế hoạch dài hạn (giống Lisa Su đang làm) để tích hợp một bộ cache lớn vào bản thiết kế gốc, nhưng chi phí vẫn phải thấp để đảm bảo tỷ suất lợi nhuận biên. Mà điều này hiện tại là không tưởng với công ty này…

Tìm hiểu công nghệ AMD 3D V-Cache - Phần 1: Cache để làm gì?
Tìm hiểu công nghệ AMD 3D V-Cache - Phần 2: X3D và game?

Tìm hiểu công nghệ AMD 3D V-Cache - Phần 3: Từ cấp 4 lên nhà cao tầng

Tìm hiểu công nghệ AMD 3D V-Cache - Phần 5: Làm gì còn phần 5 nữa, quá nhiều rồi 😁

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !