隨著物理極限的逼近，摩爾定律的進(jìn)步正在放緩，進(jìn)一步發(fā)展需要新的思路，而異構(gòu)計(jì)算正在成為提升芯片算力的發(fā)展方向。在2021世界半導(dǎo)體大會(huì)上，AMD全球高級(jí)副總裁、大中華區(qū)總裁潘曉明指出，雖然通用CPU擁有廣泛應(yīng)用，但其性能提升幅度有限，尤其是面對(duì)人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等新興技術(shù)，對(duì)算力、性能都有極高要求。異構(gòu)計(jì)算因此興起，并將成為未來(lái)高性能計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)的關(guān)鍵之一。
半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模在日益擴(kuò)大，根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2020年第四季度全球半導(dǎo)體市場(chǎng)達(dá)到4500億美元，相對(duì)于2019年的4190億美元有非?？捎^的增長(zhǎng)。其中，邏輯芯片市場(chǎng)2390億美元，幾乎占到整個(gè)市場(chǎng)的一半以上，存儲(chǔ)市場(chǎng)為1230億美元，其他模擬器件、分離器件、傳感器等為880億美元。
在談到邏輯芯片的發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，潘曉明指出，人們正處于數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，尤其是2020年以來(lái)，受疫情影響，遠(yuǎn)程辦公、居家學(xué)習(xí)、居家娛樂等應(yīng)用進(jìn)一步興起，刺激了大數(shù)據(jù)、云服務(wù)的需求，各個(gè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型速度明顯加快。各種前沿科技正在給人們的生活工作帶來(lái)翻天覆地的變化。高性能計(jì)算、云計(jì)算和虛擬化、大數(shù)據(jù)分析等一系列的應(yīng)用場(chǎng)景都會(huì)帶來(lái)非常大的工作負(fù)載，這背后需要強(qiáng)大的算力支持。就AMD來(lái)看，要使CPU和GPU不斷迭代，才能夠滿足市場(chǎng)對(duì)算力的持續(xù)增長(zhǎng)需求。
在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的黃金時(shí)代，人們可以通過(guò)新的制程降低每個(gè)晶體管的成本，同時(shí)得到性能的提升。然而現(xiàn)在每進(jìn)入一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)，都需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能保證工藝的成熟和穩(wěn)定，新制程的成本又在顯著增加。這就為人們帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，需要探討在其他方面做出更多的創(chuàng)新才能進(jìn)一步提升性能和算力。
近年來(lái)，AMD不斷推動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化和平臺(tái)優(yōu)化，在微架構(gòu)方面基于CDNA結(jié)構(gòu)、RDNA結(jié)構(gòu)推進(jìn)，讓每一代CPU和GPU架構(gòu)都有性能上的提升。在剛剛結(jié)束的2021年臺(tái)北電腦展中，AMD展示了最新的3D堆疊封裝技術(shù)。3D堆疊技術(shù)以往用在閃存上，現(xiàn)在AMD把這項(xiàng)技術(shù)帶到CPU上，將邏輯芯片與3D堆疊技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)2D芯片200倍的互聯(lián)密度，與現(xiàn)有的3D封裝解決方案相比密度也可達(dá)到15倍以上。
潘曉明還表示，AMD也十分關(guān)注Chiplet（芯粒）技術(shù)的發(fā)展。在傳統(tǒng)架構(gòu)中，往往采取單片的電路設(shè)計(jì)。2017年，AMD在推出的處理器上采用了Chiplet技術(shù)，將4個(gè)SoC相互連接。在下一代產(chǎn)品中又通過(guò)Infinity技術(shù)將8個(gè)7納米Chiplet小芯片和1個(gè)12納米Chinlet I/O相互連接。今后AMD還將繼續(xù)用Chiplet架構(gòu)為行業(yè)帶來(lái)領(lǐng)先性能。
