انقلاب گرافیکی انویدیا در راه است؛ بازطراحی GPU به سبک تیم سبز

وب‌سایت کره‌ای JoongAng می‌گوید که SK Hynix، یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های تراشه‌ساز کره‌ای و دومین تولیدکننده‌ی رم جهان، استخدام نیروهای بخش طراحی CPU و پردازنده‌ گرافیکی خود را شروع کرده است.

به‌نظر می‌رسد که اس‌‌کی هاینیکس قصد دارد معماری HBM4 را که در تولید رم با پهنای باند بسیار بالا استفاده می‌شود، مستقیماً وارد پردازنده‌ها کند. این کار نه‌تنها شیوه‌ی اتصال داخلی پردازنده‌ و حافظه را تغییر می‌دهد، بلکه نحوه‌ی ساخت آن‌ها را به کلی دگرگون خواهد کرد.

در معماری حافظه‌ با پهنای باند بالا (HBM) که توسط سامسونگ، AMD و اس‌کی هاینیکس تولید می‌شود، بلوک‌های حافظه به‌صورت عمودی روی هم انباشته می‌شوند و اتصال آن‌ها از داخل لایه‌های سیلیکونی انجام می‌گیرد. این فرایند به افزایش سرعت و پهنای باند حافظه و کاهش ابعاد تراشه منجر می‌شود. از این فناوری به‌طور گسترده در ساخت کارت گرافیک، تراشه‌ی دیتاسنترها و واحدهای پردازش هوش مصنوعی استفاده می‌شود.

در حال حاضر، HBM شامل هشت، ۱۲ یا ۱۶ ماژول حافظه و یک لایه‌ی منطقی است که به‌عنوان هاب عمل می‌کند. توده‌های سه‌بعدی HBM در کنار پردازنده‌های اصلی یا گرافیکی قرار می‌گیرند و از طریق یک رابط ۱۰۲۴ بیتی به پردازنده‌هایشان متصل می شوند.

اس‌کی هاینیکس قصد دارد HBM4 را مستقیماً در پردازنده‌‌ی اصلی قرار دهد و رابط بین آنها را به‌طور کلی حذف کند. این رویکرد به‌نوعی به فناوری V-Cache سه‌بعدی در پردازنده AMD شباهت دارد که حافظه مستقیماً روی تراشه‌ی جی‌پی‌یو قرار داده شده است، اما HBM ظرفیت‌های بسیار بیشتری دارد و ارزان‌تر خواهد بود.

گزارش‌ها اینطور حکایت می‌کنند که اس‌کی هاینیکس با چند شرکت فب‌لِس (بدون کارخانه) اعم از انویدیا در حال مذاکره است تا فناوری HBM4 را وارد تراشه‌هایشان کند.

احتمالاً اس‌کی هاینیکس و انویدیا به‌صورت مشترک تراشه‌ای را از ابتدا طراحی و آن را در کارخانه‌های TSMC تولید خواهند کرد. برای عملکرد بهینه‌ی ماژول‌های حافظه و جی‌پی‌یو در یک ساختار واحد، وجود طراحی مشترک اجتناب‌ناپذیر است.

حافظه‌ی HBM4 از یک رابط ۲۰۴۸ بیتی برای اتصال به پردازنده‌های میزبان استفاده خواهد کرد، بنابراین اتصالات داخلی HBM4 بسیار پیچیده و گران‌قیمت خواهند بود. این باعث می‌شود که اتصال مستقیم حافظه و جی‌پی‌یو از نظر اقتصادی بصرفه‌تر باشد؛ اما در حالی که این روش، طراحی تراشه‌ها را تا حدی ساده‌تر می‌کند و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، چالش دیگری در مورد کنترل حرارت را پیش می‌آورد.

پردازنده‌های گرافیکی مانند H100 انویدیا، صدها وات برق مصرف و صدها وات انرژی حرارتی منتشر می‌کنند. HBM هم نیازمند برق زیادی است؛ بنابراین، خنک کردن تراشه‌ای پردازنده و حافظه‌ی پرمصرف، شاید به روش‌های بسیار پیچیده‌ای نیاز داشته باشد.