GPU將走向Chiplet

據報道，英特爾正著眼於利用分解式GPU 架構，因為藍隊提交了一項專利，允許他們利用專用邏輯「小晶片」。

對於發燒友來說，從單片設計轉向採用更小、更專業的小晶片是一個雄心勃勃的目標，他們肯定看到了市場的未來，而隨著英特爾提交與此相關的新專利，確實令人興奮的是，該公司將在未來採用分解式GPU 設計，儘管我們不知道距離實際實施還有多遠。

根據專利申請，英特爾目前正在探索使用邏輯晶片來處理GPU 工作負載的途徑，我們希望看到市場目前採用它。

對於不知道的人來說，分解式GPU 架構是一種相當創新的GPU 設計方法，它涉及從單片配置轉變為小型專用晶片，然後使用相關技術將它們互連。將GPU 設計劃分為晶片允​​許製造商針對特定用例（例如計算、圖形或AI）對每個晶片進行微調，從而允許它們用於更大的應用程式。

分解式GPU 架構的另一個巨大優勢是，與現有技術相比，它們能夠更節能，因為單一晶片允許電源門控，這意味著當它們不使用時，可以關閉電源以節省能源。這種設計技術還帶來了其他一些好處，例如工作負載客製化、模組化和靈活性，這就是為什麼在GPU 設計領域，這種技術被視為未來的基準。

有趣的是，我們看到AMD早些時候也提交了類似的專利。

AMD也有類似方法

AMD 的專利申請顯示，該公司正在探索「多晶片」 GPU 設計選項，這表明下一代RDNA 架構可能會發生巨大變化。

MCM（多晶片模組）的概念對於圖形領域來說並不是全新的，但由於單晶片設計的局限性，行業對MCM 的傾向肯定在增長。

對於AMD的新專利，其實際重點在於小晶片的使用，以及如何在「三種」不同模式下管理各個單元，類似於多晶片模組結構，因此GPU 小晶片的競賽絕對是未來值得關注的競賽之一，英特爾和AMD 現在都在努力創新GPU 領域。

該專利描述了三種不同的晶片利用“模式”，不同之處在於如何分配資源並提前進行管理。專利揭示了三種不同的模式，第一種是「單GPU」模式，與現代GPU 的運作方式非常相似。所有板載晶片將充當單一、統一的處理單元，在協作環境中共享資源。

第二種模式稱為“獨立模式”，其中各個晶片將獨立運行，透過專用前端晶片負責其功能，該前端晶片負責為其相關著色器引擎晶片調度任務。第三種模式是最樂觀的，稱為“混合模式”，其中晶片可以獨立運行，也可以共存。它充分利用了統一和獨立處理的優勢，提供可擴展性和高效的資源利用率。

專利沒有透露有關AMD 的MCM 設計方法的細節，因此我們無法評論紅隊是否會決定採用專利中提到的想法。然而，談到多晶片配置，雖然它們確實提供了性能優勢和可擴展性，但生產它們是一項更為複雜的任務，需要高端設備和工藝，最終也會增加成本。以下是該專利對多晶片方法的描述：

透過將GPU 劃分為多個GPU 晶片，處理系統可以根據操作模式靈活且經濟高效地配置一定數量的活動GPU 實體資源。

此外，可配置數量的GPU 晶片被組裝到單一GPU 中，使得可以使用少量的流片來組裝具有不同數量GPU 晶片的多個不同GPU，並且可以使用實施不同代技術的GPU 晶片來構建多晶片GPU。

目前，AMD 還沒有為消費性市場提供合適的多GPU 晶片解決方案。 Navi 31 GPU 仍然採用單晶片設計，只有一個GCD，但攜帶無限快取和記憶體控制器的MCD 已移至小晶片封裝。借助下一代RDNA 架構，我們可以預期AMD 將在多晶片封裝方面做得更多，多個GCD 擁有自己專用的著色器引擎區塊。 AMD 曾計劃在代號為Navi 4X/Navi 4C 的RDNA 4 系列中推出一款這樣的GPU ，但據報道，該計劃已被取消，轉而採用更主流的小芯片封裝，因此也許我們可以看到它在未來RDNA 5 晶片中回歸。

然而，實現多塊GPU 並不像看起來那麼簡單，因為它帶來了製造複雜性，以及對適當互連技術的需求。市場上已經出現了晶片設計，例如AMD 在其EPYC CPU 中的設計，但尚未實現「真正的」實現，而英特爾的專利確實讓我們看到了分解式GPU 終究會成為現實的希望。

隨著High NA 設備和快速發展的技術的應用，MCM 設計的採用也可能會增加，考慮到紅隊已經嘗試了多晶片組，如果我們談論未來的RDNA 架構從單晶片設計轉變，這肯定不屬於考慮範圍。(半導體產業觀察)