AMD新專利，遊戲顯卡革命要來了？

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來源：內容來自wccftech。

AMD 對未來消費級 GPU 領域有着宏大的計劃，而且並非普通方案。根據傳聞和最新的專利，公司預計很快將採用多芯粒 GPU。

多芯粒模塊（MCM）的概念對於圖形處理領域來說並不完全陌生，但由於單芯片設計的侷限性，整個行業正在逐步傾向於 MCM 架構。AMD 看起來是這一領域經驗豐富的公司之一，因爲其 Instinct MI200 AI 加速器系列是首個採用 MCM 設計的產品，在一個封裝內集成了多個芯粒，例如圖形處理核心（GPCs）、HBM 堆疊內存和 I/O 芯片。根據 coreteks 的說法，在 Instinct MI350 系列中，AMD 採取了一種全新的方式，這可能成爲基於芯粒的消費級 GPU 的基礎。

然而，在遊戲 GPU 中採用芯粒設計所面臨的最大限制是更高的延遲，因爲幀渲染無法容忍遠距離的數據跳躍。爲了解決這個問題，AMD 必須提出一種儘可能縮短數據與計算之間距離的解決方案。根據視頻中披露的一項新專利顯示，AMD 可能已經破解了“多芯粒”遊戲 GPU 的設計之道。有趣的是，這項專利披露的細節是關於 CPU 的，而非 GPU，但文本和機制都表明，它面向的是圖形處理的使用場景。

那麼，AMD 究竟將如何在 GPU 中使用多芯粒設計呢？根據專利的說法，其關鍵技術是一種“帶有智能交換器的數據結構電路”，用於連接計算芯粒與內存控制器之間的通信。這基本上就是 AMD 的 Infinity Fabric，但縮小並針對消費級 GPU 進行了優化，因爲 AMD 無法使用 HBM 內存芯片。該交換器旨在優化內存訪問，首先會比較圖形任務的請求是否需要任務遷移或數據複製，其決策延遲在納秒級別。

現在數據訪問問題解決後，該專利提出每個 GCD（圖形計算單元）將配備 L1 和 L2 緩存，類似於 AI 加速器的結構。此外，還可以通過交換器訪問額外的共享 L3 緩存（或堆疊式 SRAM），該交換器將連接所有的 GCD。這將減少對全局內存的訪問，更重要的是，作爲芯粒之間的共享暫存區，類似於 AMD 在處理器中使用的 3D V-Cache。專利中還提到堆疊式 DRAM，它本質上是 MCM 設計的基礎。

此次多芯粒專利的亮點在於，AMD 已經具備完整的生態系統。公司可以使用臺積電的 InFO-RDL 橋接技術，以及在芯片之間使用特定版本的 Infinity Fabric 進行封裝。而這種實現之所以更加吸引人，是因爲它是 AI 加速器的縮小版。如果你還記得，AMD 計劃將其遊戲和 AI 架構合併爲一個統一架構——UDNA 架構。AMD 還統一了軟件生態系統，這樣可以攤薄驅動程序和編譯器的開發工作。

由於單芯片設計的限制，行業亟需變革，AMD 或許擁有領先競爭對手的最佳機會之一。然而，芯粒設計也存在複雜性，AMD 在 RDNA 3 中就曾經歷過因芯粒互連帶來的延遲問題。不過，憑藉創新的交換器方案，加上額外的共享 L3，AMD 希望能解決延遲問題；但這依然是一次巨大的架構飛躍。作爲一名愛好者，我非常期待這項創新能夠進入市場，但我們或許需要等到 UDNA 5 才能見分曉。

https://wccftech.com/amd-chiplet-based-gaming-gpus-are-much-closer-than-you-think/

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