AMD最大芯片發布：集成13個小芯片，1460億個晶體管，AI性能提升8倍！

芯智訊|芯智訊|Core Zhixun|

2023-01-10 09:04:48 835

1月6日消息，AMD 在 CES 2023展會上推出了下一代面向數據中心的APU產品Instinct MI300，其采用chiplet設計，擁有13個小芯片，晶體管數量高達1460億個。

具體來說，Instinct MI300由13個小芯片整合而成，其中許多基于3D堆疊的，擁有24個Zen4 CPU 內核，并融合了CDNA 3 圖形引擎，以及共享的統一內存池，包括 Infinity Cache 高速緩存和8個HBM共享內存設計。總體而言，該芯片擁有1460億個晶體管，超過了英特爾的1000億晶體管的Ponte Vecchio，成為了AMD投入生產的最大芯片。

從曝光的照片可以看到，MI300兩側擁有八個共計128GB的HBM3芯片，在這些 HBM3芯片之間還放置了多個小塊結構的硅片，以確保冷卻解決方案在封裝頂部擰緊時的穩定性。

MI300的計算部分由9個基于臺積電5nm工藝制程的小芯片組成，這些小芯片包括了CPU和GPU內核，但AMD并未提供每個小芯片的詳細信息。

由于Zen 4 內核通常部署為八個核芯，因此24核CPU則意味著有3個小芯片是CPU芯片，另外6個則是GPU芯片。GPU芯片使用AMD的CDNA 3架構，這是AMD數據中心特定圖形架構的第三個版本。AMD 尚未明確CU數量，不過官方公布的數據顯示，CDNA 3的每瓦特AI性能達到了上代CDNA 2的5倍。

這9個小芯片是通過3D封裝堆疊在4個6nm小芯片上，這些芯片不僅僅是無源中介層——這些芯片是有源的，可以處理I/O和各種其他功能。

AMD 代表展示了另一個 MI300 樣品，該樣品打磨了頂部模具，以揭示四個有源中介層模具的結構。可以清楚地看到內部結構，這些結構不僅可以在I / O瓦片之間實現通信，還可以實現與HBM3堆棧接口的內存控制器之間的通信。但是這個樣品禁止拍照，因此沒法提供照片。

3D堆疊設計允許CPU、GPU 和內存芯片之間實現令人難以置信的數據吞吐量，同時還允許 CPU 和 GPU 同時處理內存中的相同數據（零拷貝），從而節省功耗、提高性能并簡化編程。看看該設備是否可以在沒有標準DRAM的情況下使用會很有趣，正如我們在英特爾的Xeon Max CPU中看到的那樣，它也采用了封裝上的HBM。

AMD的代表不愿透露更多細節，因此不清楚AMD是否使用標準的TSV方法將上下芯片連接在一起，或者是否使用更先進的混合鍵合方法。AMD表示，將很快分享有關封裝方面的更多詳細信息。

AMD聲稱MI300提供的AI性能和每瓦性能是Instinct MI250的8倍和5倍（使用稀疏性FP8基準測試）。AMD還表示，它可以將ChatGPT和DALL-E等超大型AI模型的訓練時間從幾個月減少到幾周，從而節省數百萬美元的電力。

當前一代的Instinct MI250為*上*臺百萬兆級超級計算機Frontier提供動力，Instinct MI300將為即將推出的美國新一代El Capitan超級計算機提供動力，其FP64 峰值計算性能高達200億億次（2 ExaFLOPS）。

AMD表示，這些面向超級計算機的MI300芯片將昂貴且相對罕見——這些不是大批量產品，因此它們不會像EPYC Genoa數據中心CPU那樣廣泛部署。但是，該技術將過濾到不同外形尺寸的多個變體。

該芯片還將與Nvidia的Grace Hopper Superchip競爭，后者是在同一基板上整合了Hopper GPU和Grace CPU。這些芯片預計將于今年上市。基于Neoverse的Grace CPU基于Arm v9指令集，配備了兩個與Nvidia新品牌的NVLink-C2C互連技術融合在一起的芯片。AMD的方法旨在提供*的吞吐量和能源效率，因為將這些設備組合到單個封裝中，通常比連接兩個單獨的設備時能夠在單元之間實現更高的吞吐量。

MI300還將與英特爾的Falcon Shores競爭，后者將具有不同數量的計算模塊，包括x86內核，GPU內核和內存，具有令人眼花繚亂的可能配置，但這些要到2024年才能到來。

在這里，我們可以看到MI300封裝的底部，其中包含用于LGA安裝系統的接觸墊。AMD沒有分享更多細節，該芯片目前正在AMD的實驗室中。

AMD預計將在2023年下半年交付Instinct MI300，屆時El Capitan超級計算機將*部署MI300，有望成為*上最快的超級計算機。

值得一提的是，英特爾聯合阿貢*實驗室也在部署運算速度高達200億億次極光（Aurora）超級計算機，該超級計算機基于英特爾的擁有超過1000億個晶體管的Ponte Vecchio數據中心顯卡。

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