AMD日前發佈7-nm Epyc x86 CPU和Vega GPU,為業界帶來了一波新希望——更先進製程的晶片將會降低高階處理器日益攀升的成本。業界研究人員們還為此提出了一個先進製程技術報酬遞減的例子,並引發對於加速器開源程式碼品質的顧慮。

針對《EE Times》日前發佈的AMD 7-nm晶片新聞報導,一位德國科學研究人員利用Twitter話題標籤(#)感嘆道,高階的輝達(Nvidia) V100 GPU價格高達10,000美元以上,使其「無法在研究經費使用原則下輕鬆訂購」。

英國的一位研究人員則指出,對於歐洲買家來說,動輒超過15,000美元的價格實在讓他們吃不消,但英特爾(Intel)和Nvidia的毛利率至少都有63%。

他說:「我知道Nvidia打造了十分出色的產品,但......這個(價格)問題只能透過CPU和GPU的市場競爭加劇來解決。AMD、Cavium/Marvell、富士通(Fujitsu)和Ampere等公司請加把勁向前進展......,我們的科學由於正因為目前這樣的情況而受折磨。」

在該討論串中還有另一個人發佈了一張圖表(如下圖),顯示隨著Nvidia持續開發更高性能的元件,其GPU晶片尺寸正不斷加大。 CPU chart Nvidia的第一代通用繪圖形處理器(GP-GPU)價格約為1,500美元,「我們都擔心它們比消費類GPU報價貴了多少。」研究人員感歎其成本增加了10倍(來源:Hirotoge Goto)

AMD當然也在試圖降低其7-nm Epyc x86 CPU的成本,因而在14-nm晶片上建置其記憶體控制器以及I/O。然而,AMD最新推出的這兩款元件究竟能刺激多少價格競爭,目前仍有待觀察。然而,如果7-nm產品比預期的更成功,AMD很可能就會發現受到其目前唯一的7-nm代工廠——台積電(TSMC)可為其供應的晶圓產量受到限制。

就在這兩款元件亮相前不久,英特爾才宣佈將所有產能集中於高階產品上,宣稱仍無法滿足PC的大量需求。然而,整體需求實際上並未提升;相反地,IDC分析師Mario Morales說,英特爾可能是想試著打動AMD去追求低階產品市場。

儘管企業需求穩步提升,PC市場並未見成長中。Morales表示,事實上,中國的桌上型電腦和筆記型電腦市場——代表整個PC市場中最大部份,目前正略微下滑。

研究人員看好新的AMD元件引爆價格競爭的潛力。但他們也在Twitter上抱怨GP-GPU的軟體狀態。他們說,Nvidia的大多數程式碼仍然是專有的,而且,Nvidia和AMD提供的開源程式碼也都不盡如人意。

品質較低的程式碼從一開始就是AMD GPU運算軟體堆疊的「致命弱點」,一位研究人員表示。

另一位研究人員說:「我很開心AMD Radeon開源Linux驅動程式實際上包含了所有的運算元件(這與Nvidia不同)。但是,錯誤太多的開源軟體仍限制了廣泛採用。」

英國一位研究人員呼籲,「請讓CUDA成為一個開放的生態系統!讓其他陣營也能夠為未來的功能提供輸入或為CUDA API建置其運行軟體。」此處指的是Nvidia的GP-GPU軟體。

另一位研究人員說:「如果每個人都建置了CUDA,就必須建置CUDA性能模型,而這將會妨礙創新,對於加速來說更糟糕。我們需要一個更能夠適應其他處理器公司各種創新的生態系統。」

此外,「還需要為Nvidia特定OpenCL擴展添加檔案......以及聘請一些人來處理有關其錯誤追蹤器的問題。」

美國的一位研究人員表示,「在客戶要求高品質建置開放平行編程標準之後,情況才會改善......而且我們的科學也會受到影響。」。

來自AMD、英特爾和Nvidia的幾位代表紛紛加入討論,捍衛各自公司所做的努力。

一家供應商表示,「OpenMP 5.0現已問世,這對GPU運算來說也是非常令人興奮的。我知道AMD的Greg Rodgers、Nvidia的Jeff Larkin與其他OpenMP工作組在這方面投入許多努力以實現目標。」

7-nm優勢不如最初預期

在硬體方面,AMD的Epyc和Vega是7-nm節點的第一個現實考驗。

台積電在2017年3月表示,相較於其16FF+節點,其7-nm製程帶來更高35%的速度或降低60%的功耗。然而,AMD僅聲稱其7-nm晶片速度將比其14-nm產品提高25%的速度或使功耗降低50%。

「台積電可能一直在測量像環形振盪器這樣的基本裝置——我們認為它才是真正的產品。」AMD技術長Mark Papermaster在其7-nm晶片發佈當天接受採訪時表示。

「摩爾定律正逐漸放緩,半導體節點越來越昂貴,我們無法再以之前的頻率升級了。」他認為,向7-nm過渡增加了光罩、更多光阻劑和寄生效應而使得成本日益攀升。

展望未來,支援極紫外光微影(EUV)的7-nm節點「將發揮更大效率。」

對於AMD來說,在標準有機封裝上搭配使用7-nm和14-nm晶片,就像是三星(Samsung)採用3D NAND之舉。採用一種其他人都可能採用的方法,為該公司帶來更大的成本轉寰空間。

無疑地,先進製程節點正反映著歷史的挑戰。

英特爾目前正在亞利桑那州Chandler打造配備EUV技術的7-nm晶圓廠,但預計至少要到明年年底之後才可能產量。Tirias Research負責人Jim McGregor表示,即便是英特爾目前的14-nm量產「才高過門檻,但產品差異很大」。

編譯:Susan Hong

(參考原文:AMD Raises Hopes, Concerns at 7 nm,by Rick Merritt)