Intel publico una nueva patente estos días en donde muestra lo que podría ser la clave para sus futuros diseños de tarjetas gráficas utilizando el enfoque del módulo multichip (MCM). Intel describe a todo esto como un grupo de GPUs que trabajan juntas para generar una sola. El diseño de Intel apunta a una jerarquía en las cargas de trabajo: una GPU coordina toda la carga de trabajo.
Y la cree que MCM es el futuro, un paso necesario para alejar a los diseñadores de chips de los problemas de fabricación, escalabilidad y suministro de energía que surgen con el aumento de los tamaños de matriz en la búsqueda interminable de rendimiento.
Intel quiere tarjetas graficas con tecnología MCM
Según la patente de Intel, varias llamadas (instrucciones) de diseño de gráficos viajan a «una pluralidad» de procesadores de gráficos. Entonces, el primer procesador de gráficos esencialmente realiza una especie de «boceto» de toda la escena. En este punto, el procesador de gráficos solo está creando datos para decidir qué renderizar, lo cual es una operación de alta velocidad en las tarjetas gráficas modernas.
Luego, varios bloques generados durante ese primer paso van a las otras GPU disponibles. De acuerdo con este pase inicial, serían responsables de renderizar con precisión la escena correspondiente a sus bloques.
Por lo tanto, parece que Intel está buscando integrar la representación de cuadrícula basada en mosaicos (una función que se usa en las GPU de hoy en día) junto con el cálculo de posición de vector distribuido (fuera del paso de cuadro inicial). Finalmente, cuando todas las GPU representan su pieza de rompecabezas de un solo cuadro (incluido el sombreado, la iluminación y el trazado de rayos), sus contribuciones se unen para presentar la imagen final en la pantalla.
Idealmente, este proceso ocurriría 60, 120 o incluso 500 veces por segundo. Luego, Intel utiliza los informes de rendimiento de las tarjetas gráficas AMD y Nvidia que funcionan en los modos SLI o Crossfire para mejorar los posibles aumentos de rendimiento en las configuraciones clásicas de múltiples GPU.
La patente de Intel es un poco confusa
Por ejemplo, permite diseños que incluyen varias GPU trabajando juntas o solo en secciones. El método se aplica a «un sistema de escritorio de un solo procesador, un sistema de estación de trabajo multiprocesador, un sistema para servidor», así como dentro de un diseño de sistema en un chip (SoC) para dispositivos móviles. Estos procesadores gráficos o modalidades, como los llama Intel, aceptan instrucciones RISC, CISC o VLIW.
A medida que se desacelera la tasa de miniaturización de los semiconductores, las empresas necesitan encontrar formas de escalar el rendimiento mientras mantienen buenos rendimientos. Al mismo tiempo, necesitan innovar en la arquitectura, los procesos de fabricación de semiconductores son cada vez más complejos y costosos, requieren una mayor cantidad de pasos de fabricación y, en última instancia, integran aplicaciones de litografía ultravioleta extrema (EUV). Cada vez es más difícil aumentar la densidad del transistor, y aumentar aún más las áreas de matrices con una penalizaciones en los rendimientos por oblea. La única solución es emparejar varias matrices más pequeños: es más fácil tener dos matrices cuadrados de 400 mm que funcionen que tener una completamente funcional de 800 mm.
La competencia también busca chips MCM
AMD, por ejemplo, ha tenido un gran éxito con sus CPU Ryzen basadas en MCM desde su primera generación. El gigante rojo seguirá ofreciendo GPUs basadas en diseño modular, según se informa con sus GPU Navi 31 y Navi 32. Y sabemos que Nvidia también está explorando activamente diseños MCM para sus futuras GPU, siguiendo su nuevo enfoque de diseño de GPU Composable On Package. Esta carrera viene de larga data mucho antes de que AMD lanzara Zen.
La primera empresa en implementar un diseño de GPU MCM debería tener una ventaja sobre sus competidores, con mayores rendimientos que facilitan mayores ganancias o precios más bajos. Y con los tres AMD, Intel y Nvidia contratando los mismos nodos de fabricación de TSMC en el futuro previsible, cada pequeña ventaja puede tener un impacto potencialmente alto en el mercado.
Fuente: Tom’s Hardware