تحلیل سخت افزار: چرا AMD تراشه های MCM را تولید نمی کند؟

همانطور که می دانید، اینتل و ای ام دی به تازگی در یک که در بخش پردازنده (CPU) از هسته های Intel Kabylake-R و در بخش GPU از گرافیک AMD Vega استفاده می کند. یا همان Multi-Chip Module تولید گشته و در نوت بوک، مینی کامپیوترها و حتی کامپیوترهای دسکتاپ نیز مورد استفاده قرار گرفته و همچنان استفاده خواهد شد. اما در این “تحلیل سخت افزار” به یک مسئله بسیار مهم خواهیم پرداخت که ذهن برخی از کاربران حرفه ای سخت افزار را به خود مشغول کرده است.چرا کمپانی AMD به تنهایی یک پردازنده ی MCM تولید نمی کند؟

نکته: این مطلب در هیچ یک از وب سایت های خارجی منتشر نشده و AMD نیز در این زمینه پاسخ رسمی منتشر نکرده است؛ این تحلیل بر اساس احتمالات موجود دسته بندی شده است و همانطور که گفته شد، برای کاربران تخصصی سخت افزار نیز جالب توجه خواهد بود.

کنسول های بازی

اگر کنسول بازی “نینتندو سوئیچ” را کنار بگذاریم، تمامی کنسول های موجود از تراشه های تولید شرکت AMD بهره می برند که به واقع همان تراشه های MCM هستند.

برای شروع، از SOC نیمه سفارشی آغاز می کنیم که در آخرین نسل از کنسول بازی مایکروسافت مورد استفاده قرار گرفته است؛ این تراشه طراحی AMD است اما مایکروسافت نیز در این زمینه با آن همکاری کرده است. فرایند تولید بر اساس لیتوگرافی 16 نانومتری بوده و TSMC ریخته گری آن را بر عهده دارد. GPU قرار گرفته در این تراشه تقریبا 4 برابر سریع تر در پردازش های ممیز شناور (Floating Point) ظاهر شده است. 40 واحد محاسباتی از جنس Graphics CoreNext (GCN) و 2560 پردازنده جریانی بر اساس معماری Polaris از شرکت AMD، از جمله دیگر ویژگی های بخش گرافیکی هستند. فرکانس کاری بخش GPU به 1172 مگاهرتز می رسد. در بخش CPU، ای ام دی تصمیم به استفاده از معماری Jaguar به جای Bulldozer گرفته است. معماری Bulldozer به طور حتم برای یک کنسول نسل 8.5 به هیچ وجه کارایی نداشت. اما بسیار عجیب است که AMD از معماری ZEN استفاده نکرده است! کنسول های Xbox One و PS4 نیز از پردازنده هایی با معماری Jaguar بهره می برند اما فرکانس کاری آنها 1.75 گیگاهرتز برای ایکس باکس وان و 2.1 گیگاهرتز برای پی اس فور بود.

8 هسته در دو بخش 4 هسته ای در CPU جای گرفته اند؛ معماری جگوار که بر کش L2 تاکید دارد، در این کنسول دارای 4 مگابایت Cache L2 است. همچنین فرکانس CPU برابر با 2.3 گیگاهرتز است. در نتیجه این توضیحات نشان می دهد که این شرکت به خوبی در حوزه تراشه های MCM کنسولی فعال بوده و یکی از دلایلی که پا در حوزه دیگری نمی گذارد، تمرکز بر تامین مناسب سخت افزارهای Multi-Chip Module برای شرکت هایی از جمله “سونی” و “مایکروسافت” می تواند یکی از دلایلی باشد که این شرکت در بخش های دیگر به طور جدی وارد نشده است.

تراشه های ZEN

ای ام دی به تازگی تراشه های ZEN را معرفی کرده است که هنوز در CPU های MCM تعبیه نشده است؛ هر چند که پردازنده هایی مانند EPYC و Ryzen Threadripper از ساختار چند تراشه بر روی یک PCB بهره می برند، اما همچنان بخش گرافیکی در آنها فعال نبوده و تیم های R&D این شرکت تا کنون در این قسمت وارد کار نشده و یا دست کم به طور رسمی اعلام نشده است. در نتیجه این شرکت پردازشگر های عمومی MCM را با ساختار تراشه های Vega و ZEN تولید نکرده است؛ توجه کنید که منظور تراشه های APU نبوده و منظور مدل های MCM هستند. در نتیجه شاید در آینده شاهد عرضه MCM هایی با این ساختار باشیم چرا که امروزه توان حرارتی AMD Ryzen ها کاهش یافته و این شرکت می تواند یک MCM با این ویژگی ها را تولید نماید.

بازاریابی

در اینجا این پرسش به وجود می آید که چرا اینتل و ای ام دی به طور مجرا به تولید این تراشه ها اقدام نکرده اند؟ پاسخ روشن است؛ اینتل در بخش CPU با معماری های 14 نانومتری خود مانند KabyLake و CoffeeLake کارنامه خوبی را از نظر کارایی به جای گذاشته است، اما در بخش IGPU توانایی آنها محدود است. در نتیجه همکاری با AMD برای استفاده از GPU های Vega بهترین راه حل بوده است.

از سوی دیگر AMD نیز نفع های خود را از این قرارداد به همراه دارد؛ در برخی مدل ها، از حافظه های HBM2 استفاده نشده و به جای آن رم های DDR4 حافظه گرافیک داخلی را تامین می کنند و این مسئله امکان فروش سیلیکون های وگا را ساده تر کرده است چرا که امروزه تراشه های HBM2 با محدودیت تولید جدی روبرو هستند. همچنین دومین نفع AMD نیز در بازاریابی آن است؛ همکاری با Intel امکاناتی از جمله فروش بیشتر سیلیکون و معماری، بازاریابی ساده تر، تبلیغات مشترک و حس اطمینان کاربران را به همراه خواهد داشت که در یک خرید، از معماری و کارایی هر دو کمپانی به صورت یکجا برخوردار خواهند شد.

کاهش هزینه های طراحی و تیم های R&D

در مواردی که یک محصول سخت افزاری برای تولید انبوه طراحی گردد، کمپانی ها هزینه های بسیاری را برای تیم های مهندسی-طراحی و تبلیغات صرف خواهند کرد که اینک این هزینه به نفع هر دو کمپانی به شدت کاهش یافته است. تولید مشترک Multi-Chip Module ها با همکاری هر دو شرکت، حتی می تواند در هزینه های ریخته گری نیز به سود هر دو پایان یابد.