AMD宣布全新芯片设计专利，打造大型GPU

　　随着Ryzen3000系列CPU中Zen 2的推出，AMD跃跃欲试地采用了基于芯片的CPU设计，使芯片制造商能够在单个CPU中塞入更多核心。现在，一项新的专利似乎表明AMD想在GPU上做同样的事情(通过ComputerBase)。
　　【突破性能障碍】
　　从表面上看，此举无疑是有道理的。随着芯片尺寸的增加，由于芯片的缺陷，产量往往会急剧下降，从而导致昂贵的损失，影响价格。半导体制造设备也有一个十字线的尺寸限制，这本质上造成了一个障碍，超出这个障碍就不可能制造出更大的GPU。再加上制程节点的状态(台积电目前的制程工艺是7nm)，存在一个铸造厂无法超越的性能上限。
　　然而，将大的芯片分解成多个小的芯片可以解决这些问题。但事情并没有这么简单，AMD的专利解释了为什么这还没有实现。
　　总的来说，GPU计算工作负载的并行性难以跨越多个芯片。CPU工作负载很大，而且不需要彼此之间进行大量通信，这就是为什么构建一个基于小片的 CPU 相对容易的原因。
　　带宽互连以促进芯片之间的通信，AMD把这种交联称为HBX。在物理级别上，它看起来很像Zen3 CPU的互连器，但在电气层面上，它与L3缓存同步连接，以兼顾并行工作负载。
　　该设计的提出是这样的：CPU与第一个GPU芯片组相连，芯片组之间用一个无源互连将L3缓存和其他通道绑在一起。这意味着就CPU而言，它与一个大GPU通信，而不是一堆小GPU。
　　与小GPU通信的单一控制器并不是一个可行的解决方案。并行工作负载将产生过多的流量，而主动切换会很快产生(延迟)瓶颈，或者对控制器的需求太大。AMD提出，基于芯片的GPU需要一个简单的电气路径，将其绑在一起，看起来就像一个大的GPU，而不是一堆通过控制器处理的小型GPU。
　　这种GPU模块的优点在于它与现有的编码语言保持兼容，并且从开发者的角度来看，GPU模块没有改变。当然，驱动程序中需要调整一些东西，以适应新的架构，但是现有的软件应该在没有任何重大更改的情况下运行。
　　该专利还进一步解释了基于芯片的GPU布局不必采用四边形芯片的形式。其他配置，模块大小和形状可能欢迎取决于客户的需求，甚至五边形的芯片也是一种选择。当然，设计应该是可扩展的，不过芯片之间的对称性将是一种限制。
　　【听起来不错。它什么时候来？】
　　虽然听起来很棒，但我们不想让你对这样一个产品在短期内问世抱太大希望。SLI和Crossfire的失败是因为让多个GPU在不同卡上一起工作是一件痛苦的事情，即使AMD提出了通过高带宽互连来使GPU芯片更紧密地结合在一起的解决方案，仍然有很多工作要做。
　　如果这体现在现实世界的产品中，它很有可能将首先发生在研究层面，针对的是超级计算机或科学用途的GPU，以满足单个工作站中高 GPU 功率需求的用户。如此高的GPU马力很可能需要加上 HBM 内存才能跟上，所以在未来的一段时间里，它不可能作为消费级产品出现。
　　说了这么多，这也很有可能永远不会成为现实。科技公司申请了很多专利，大部分专利最终都不会被使用。