處理器大廠美商超微(AMD)執(zhí)行長蘇姿豐(Lisa Su)在美西時間8日正式發(fā)表第二代EPYC服務(wù)器處理器,是業(yè)界首款采用7納米打造的服務(wù)器處理器。蘇姿豐表示,超微仍會與臺積電等晶圓代工廠合作持續(xù)進(jìn)行制程微縮,摩爾定律仍然有效,只是推進(jìn)的速度變慢。

蘇姿豐強(qiáng)調(diào),要在制程微縮時獲得效能提升,可以透過創(chuàng)新芯片架構(gòu)、異質(zhì)整合平臺、小芯片(Chiplet)系統(tǒng)級封裝等創(chuàng)新方法來達(dá)到目標(biāo)。根據(jù)超微提供資料,7納米Zen 2架構(gòu)每執(zhí)行緒能較14納米Zen架構(gòu)高出32%,其中增加幅度的60%來自于架構(gòu)創(chuàng)新帶來的每時脈周期(IPC)提升,另外40%則來自于提高運(yùn)算時脈及采用7納米制程。

摩爾定律是否已經(jīng)失效,是近年來半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最常被提及的議題。然而2004年90納米推出之后,歷經(jīng)65納米、45納米等制程微縮,至2012年的22納米為止,仍然符合摩爾定律。但22納米到2015年進(jìn)入14納米,至今再進(jìn)入10納米或7納米,摩爾定律的推進(jìn)已經(jīng)明顯放慢。

但制程微縮卻讓半導(dǎo)體生產(chǎn)成本大幅增加,以250平方公厘(mm2)的芯片來看每mm2的成本變化,若以45納米為基準(zhǔn)的1,7納米的每mm2成本已接近增加4倍,而若再微縮進(jìn)入5納米,每mm2成本將增加5倍。然而理論上制程微縮應(yīng)可讓芯片尺寸縮小,但因?yàn)楣δ苷显?,不論是處理器或繪圖芯片,制程持續(xù)微縮反而看到芯片尺寸持續(xù)變大。

在此一情況下,摩爾定律的推進(jìn)能夠帶來效益提升自然受到限制。蘇姿豐認(rèn)為,創(chuàng)新芯片架構(gòu)、異質(zhì)整合平臺、小芯片系統(tǒng)級封裝等創(chuàng)新方法,就可以在制程微縮情況下,帶來更多的效能提升或是功耗降低。

以超微第二代EPYC服務(wù)器處理器來看,采用Zen 2創(chuàng)新架構(gòu)并搭配7納米制程,再以小芯片方式將I/O芯片組等異質(zhì)芯片整合在同一封裝中,可達(dá)到最高64核心的單芯片。至于異質(zhì)芯片之間則透過Infinity Fabric芯片互連技術(shù)及PCIe Gen 4高速匯流排傳輸協(xié)定,確保處理器及系統(tǒng)本身可達(dá)到更高運(yùn)算效能目標(biāo)。