AMD的CEO一一Lisa Su在5月31日召開的“COMPUTEX TAIPEI Virtual”上做了基礎(chǔ)演講,，同時介紹了AMD的最新產(chǎn)品,、技術(shù),。本文,，筆者就AMD發(fā)布的“3D Chiplet Technology”展開敘述。
AMD的CEO一一Lisa Su公布了采用了3D Chiplet Technology的“Ryzen 5000 Series 3D Chiplet Prototype”,。（圖片出自：pc.watch）
“3D Chiplet Technology”是通過應用于客戶端PC的“Ryzen”或者應用于服務器方向的“EPYC”導入2D芯片混搭技術(shù)的3D 版本的“Chiplet Technology”,。以往是在Package的橫方向搭載數(shù)個芯片，而3D Chiplet Technology采用的是一種被稱為CDD的技術(shù),，即在CPU芯片上縱向搭載SRAM的“芯片堆疊（Die Stacking）”技術(shù)。
英特爾也于2018年12月發(fā)布了被稱為“Foveros”的3D 堆疊技術(shù),，已于2020年作為“Intel Core processors with Intel Hybrid Technology”（研發(fā)代碼：Lakefield）而投產(chǎn),。
由上可知，封裝技術(shù)（即將芯片封裝在基板上）是繼處理器架構(gòu),、制造技術(shù)之后的第三個競爭核心,。
英特爾最大40核、AMD為64核,，秘密在于Chiplet
第三代Xeon SP （Xeon Platinum 8830,，40核）、第三代EPYC（EPYC 7763,，64核,，右側(cè)）、EC站點服務器的基準數(shù)據(jù),。Lisa Su稱,，第三代EPYC的性能提高了50%。（圖片出自：pc.watch）
在此次的COMPUTEX TAIPEI Virtual上的基礎(chǔ)演講中,，AMD的CEO一一Lisa Su對AMD三月份發(fā)布的第三代EPYC處理器（以下簡稱為第三代：EPYC,，研發(fā)代碼：Milan）和英特爾四月份發(fā)布的第三代Xeon Scalable Processors（以下簡稱為：第三代Xeon SP，研發(fā)代碼：Ice Lake）進行了比較,。
前者為64核的EPYC 7633,，后者為40核的Xeon Platinum8380。Lisa Su表示,，如果是用于EC（電子商務）的服務器的話,，EPYC7763的性能要高出50%。
服務器的工作負荷（Workload）極其復雜,，也并不是由一個應用發(fā)揮其他多個應用的性能,，因此，此處暫時不做敘述,。
AMD的處理器在性能上遠遠超過英特爾的最大理由是,，CPU核數(shù)多于英特爾。當我們比較一個封裝基板的時候,，AMD的最高核數(shù)為64,，英特爾為40,。
英特爾的第三代Xeon SP與第三代的EPYC的差異。
?。▓D片出自：pc.watch）
那么,，為什么AMD的CPU核數(shù)多呢？其答案在于“封裝技術(shù)”,。
就英特爾的第三代Xeon XP而言,，在被稱為“傳統(tǒng)的單一芯片（Traditional Monolithic Die ）”的Package中有一個芯片（Die）。而40個CPU核被封裝在一個芯片（Die）里,，不僅很難生產(chǎn)單個的芯片,，而且很難提高良率（可采用的芯片數(shù)量占總生產(chǎn)數(shù)量的比例）。
與此相對,，AMD的EPYC采用的是被稱為“Chiplet Technology”的封裝技術(shù),。Chiplet上混搭有被稱為CCD（Core Chiplet Die）的CPU核的芯片和IOD（I/O Die）。
CCD上的一個芯片由8核的CPU構(gòu)成,，與用于客戶端PC的Ryzen等一樣,，如果是臺式PC的話，由1個CCD1和IOD組成的八核產(chǎn)品可更改為由2個CCD和IOD組成的16核產(chǎn)品,。如果是服務器的話,，組成結(jié)構(gòu)為8個CCD、1個IOD（為最大限度）,，即可組成的產(chǎn)品為：8核x8=64核,。
結(jié)果就在Lisa Su講的產(chǎn)品性能比較表中，用于臺式PC的Ryzen的核數(shù)之所以超過英特爾的用于臺式PC的核處理器,，也是一樣的道理,，可以說，近幾年來AMD獲得飛躍式進步的最大的理由也在于Chiplet的應用,。
將Chiplet以3D方向擴張的“3D Chiplet Technology”,，在一個CCD上搭載64MB的SRAM
3D Chiplet Technology的構(gòu)造。
?。▓D片出自：pc.watch）
如果說AMD的Chiplet是在Package內(nèi)部橫向展開的話,，那么，在COMPUTEX TAIPEI上發(fā)布的“3D Chiplet Technology”就是在Package的縱向堆疊芯片,。
AMD此次發(fā)布的產(chǎn)品如下,，在CCD的芯片上，堆疊由7納米工藝制造的SRAM,，將64MB的SRAM芯片堆疊在Zen 3基的CPU核上,，SRAM的左右兩邊用硅填充。
芯片和芯片之間采用TSV（Through Silicon Via）技術(shù)，穿透CPU芯片上的孔后,，與CPU的中介層（Interposer）直接連接,。因此，不需要在中間插入基板,，可直接將芯片連接,，且CPU和SRAM之間可以進行高速通信。
Lisa Su表示,，SRAM 是作為L3 CACHE來工作的（此外,，On-die的SRAM也可繼續(xù)作為L3 CACHE來使用）。當然,，On-die的SRAM可以高速工作,、且可以減少內(nèi)存延遲（Memory Latency），但是像這次的Off-die的話,，內(nèi)存延遲會增加。但是,，由于容量增加了,，也可以提高性能。
Ryzen 9 5900X和Ryzen 5000 Series 3D Chiplet Prototype的區(qū)別,，此圖為筆者制作,。（圖片出自：pc.watch）
此次Lisa Su展示的樣品有以下，Ryze 9 5900 X以及采用了被稱為“Ryzen 5000 Series 3D Chiplet Prototype”的3D Chiplet Technology的產(chǎn)品,。
Ryzen 9 5900X內(nèi)置了兩個CCD（CPU的核數(shù)為12,，1個CCD 有六個核，所以6核X2個CCD）,，搭載64MB的L3 CACHE,。5900X中，8核的CCD有兩個,，每個CCD的L3 CACHE為32MB,。
即，整個封裝為192MB,，搭載有現(xiàn)有產(chǎn)品（64MB）三倍的L3 CACHE,。
（圖片出自：pc.watch）
Ryzen 9 5900X和Ryzen 5000 系列3D Chiplet Technology的性能比較,、平均可以提高15%的性能,。（圖片出自：pc.watch）
從Lisa Su公開的資料來看，比較了Ryzen 9 5900 X（12 核,、L3 CACHE ,、64MB）和Ryzen 5000 系列3D Chiplet Technology（12核，192MB）在游戲時的幀速率， 發(fā)現(xiàn)后者高出前者12%,。放入其他游戲中比較后發(fā)現(xiàn),，性能高出約15%。
L3 CACHE的容量增加即意味著內(nèi)存延遲（CPU讀取到存儲器數(shù)據(jù)的延遲）的減少,，出現(xiàn)這樣的效果的原因在Lisa Su的演講中,。
Lisa Su明確表示，3D壓層的SRAM 會在今年（2021年）年末發(fā)布,。由于名稱不是“Ryzen 6000 系列”,，而是“Ryzen 5000 系列3D Chiplet Technology”，因此,，會作為Ryzen 5000系列的追加SKU投入,。
此外，Lisa Su還表示,，5納米的“Zen 4”世代的產(chǎn)品在明年（2022年）投入,。由于TSMC的5納米工藝已經(jīng)用于生產(chǎn)蘋果的M1，因此生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)十分成熟,。
英特爾計劃在未來的產(chǎn)品中使用3D 堆疊技術(shù)一一“Foveros”
英特爾去年（2020年）發(fā)布的“Intel processors with Intel Hybrid Technology（研發(fā)代碼：Lakefield）”的結(jié)構(gòu),。基底（Substrate）上有I/O芯片,、CPU/GPU芯片,、DRAM，三層結(jié)構(gòu),。（圖片出自：pc.watch）
但是,，這種單層構(gòu)造并不是AMD的專利，英特爾也在將同樣的技術(shù)應用于產(chǎn)品,。在2018年的Intel Architecture Day上,，公布的“Foveros”即為3D壓層技術(shù)。
后來,，F(xiàn)overos作為2020年投產(chǎn)的“Intel Core processors with Intel Hybrid Technology（研發(fā)代碼：Lakefield）”的芯片壓層技術(shù),，而被應用。就Lakefield的芯片壓層而言,，將由10納米工藝生產(chǎn)的CPU/GPU芯片,、22納米工藝生產(chǎn)的PCH按照3D方向封裝，雖然與AMD（以SRAM為壓層對象）的應用不同,，但是基本思想是一致的,。
