การเปลี่ยนแปลงของ Intel สู่การออกแบบชิปแบบ Chiplet เหมือน AMD: เรื่องราวของสถาปัตยกรรมสองแบบ

อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้เผชิญกับการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในการออกแบบสถาปัตยกรรม CPU โดย Intel ได้หันมาใช้เทคโนโลยี chiplet ซึ่งถือเป็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในแนวทางการผลิตโปรเซสเซอร์ การเปลี่ยนแปลงนี้ได้จุดประกายให้เกิดการถกเถียงอย่างกว้างขวางในชุมชนเทคโนโลยีเกี่ยวกับวิวัฒนาการของแนวคิดการออกแบบ CPU และผลกระทบต่ออนาคตของการประมวลผล

ความย้อนแย้งในการเดินทางของ Intel

ในปี 2017 Intel เคยวิจารณ์ AMD ที่นำชิปเดสก์ท็อปมาเชื่อมต่อกันในโปรเซสเซอร์ Epyc ของพวกเขา แต่เมื่อก้าวเข้าสู่ปี 2024 Intel ไม่เพียงแต่ยอมรับแนวทางแบบ chiplet ที่คล้ายคลึงกัน แต่ยังผลักดันแนวคิดนี้ไปไกลกว่าเดิมด้วยโปรเซสเซอร์ Xeon 6 การเปลี่ยนกลยุทธ์ครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าแรงกดดันทางการตลาดและข้อจำกัดทางเทคโนโลยีสามารถบังคับให้แม้แต่ผู้นำในอุตสาหกรรมต้องทบทวนจุดยืนของตนเอง

เส้นทางที่แตกต่างสู่เป้าหมายเดียวกัน

แนวทางที่ได้รับการพิสูจน์แล้วของ AMD

• ใช้ชิปประมวลผลขนาดเล็ก (CCDs) สูงสุด 16 ชิ้น
• มีชิป I/O ตรงกลางที่จัดการหน่วยความจำและการเชื่อมต่อ
• ให้ผลผลิตสูงกว่าเนื่องจากขนาดไดที่เล็กกว่า
• มีความยืดหยุ่นในการปรับขนาดคอร์และแคช
• ใช้ซิลิคอนร่วมกันระหว่างสายผลิตภัณฑ์ Ryzen และ Epyc

ทิศทางใหม่ของ Intel

• ใช้ชิปประมวลผลขนาดใหญ่แต่จำนวนน้อยกว่า (1-3 ชิ้น)
• แยกฟังก์ชัน I/O ระหว่างชิปสองข้าง
• มีตัวควบคุมหน่วยความจำแบบบูรณาการในชิปประมวลผล
• มีจำนวนคอร์ต่อไดมากกว่า (ขั้นต่ำ 43 คอร์)
• มีตัวเร่งความเร็วเฉพาะทางในชิป I/O

การแลกเปลี่ยนทางเทคนิค

การอภิปรายในชุมชนได้เน้นย้ำประเด็นทางเทคนิคที่สำคัญหลายประการ:

1. การจัดการผลผลิต : แนวทางของ AMD ที่ใช้ไดขนาดเล็กให้อัตราผลผลิตและประสิทธิภาพต้นทุนที่ดีกว่า ในขณะที่ไดขนาดใหญ่ของ Intel มีความเสี่ยงในเรื่องผลผลิตที่ต่ำกว่าแต่อาจให้การสื่อสารระหว่างคอร์ที่ดีกว่า

2. สถาปัตยกรรมหน่วยความจำ : การตัดสินใจของ Intel ที่จะคงตัวควบคุมหน่วยความจำไว้บนชิปประมวลผลอาจลดความหน่วงได้ แต่สร้างการพึ่งพาระหว่างจำนวนคอร์และช่องหน่วยความจำที่ใช้ได้ ในขณะที่แนวทางแบบรวมศูนย์ของ AMD ให้การปรับขนาดหน่วยความจำที่สม่ำเสมอกว่า

3. ความยืดหยุ่นในการผลิต : การออกแบบของ AMD เอื้อต่อการแบ่งกลุ่มผลิตภัณฑ์และการปรับการผลิตให้เหมาะสม ในขณะที่แนวทางของ Intel อาจมีข้อได้เปรียบในงานที่ต้องการการสื่อสารระหว่างคอร์ที่แน่นแฟ้น

นัยสำคัญในอนาคต

พัฒนาการที่น่าสนใจที่สุดคือการออกแบบ Clearwater Forest ที่กำลังจะมาถึงของ Intel ซึ่งดูเหมือนจะใช้แนวทางแบบผสมผสาน:

• ใช้ซิลิคอนโครงสร้างเพื่อซ่อนชิปประมวลผลขนาดเล็กหลายชิ้น
• ใช้ interposer ซิลิคอนแบบแอคทีฟเพื่อปรับปรุงการสื่อสาร
• มีศักยภาพในการใช้ชิปประมวลผลสูงสุด 12 ชิ้นต่อแพ็คเกจ

สิ่งนี้บ่งชี้ถึงความเป็นไปได้ในการหลอมรวมแนวคิดการออกแบบ ที่นำข้อดีของทั้งสองแนวทางมาผสมผสานกันเพื่อสร้างโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพและขยายขนาดได้ดียิ่งขึ้น

การตอบสนองของชุมชนเทคโนโลยีชี้ให้เห็นว่าวิวัฒนาการในการออกแบบ CPU นี้มีความหมายมากกว่าเพียงแค่ทางเลือกทางเทคนิค - แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานในวิธีการสร้างโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงในอนาคต ซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพ ต้นทุน และความยืดหยุ่นในการผลิต