AMD sedang membuat CPU hybrid, dan seperti inilah tampilannya

Ketika Intel meluncurkan chip Alder Lake generasi ke-12 pada akhir tahun 2021, Intel melakukan sesuatu yang sangat unik dengan menggunakan dua jenis inti yang sangat berbeda dalam paket yang sama. Tentu saja, Intel tidak menemukan apa yang disebutnya "arsitektur hybrid" karena Arm pada dasarnya melakukan hal yang sama dalam apa yang disebutnya besar. SEDIKIT selama bertahun-tahun. Namun, pada desktop, hal ini merupakan masalah besar karena memungkinkan Intel mencapai kinerja tinggi dengan menggunakan lebih sedikit daya dan area dibandingkan CPU non-hibrida. AMD, sementara itu, terus menawarkan hanya satu arsitektur per CPU.

Tapi itu tidak akan selamanya terjadi AMD telah mengonfirmasi bahwa prosesor hybrid pertamanya akan segera hadir. Hal ini tidak hanya merupakan masalah besar dalam hal teknis, tetapi juga berarti bahwa AMD sekali ini mengambil catatan dari Intel (a pengingat bahwa Intel pernah mengejek strategi chiplet AMD dan sekarang membuat chipletnya sendiri, yang diberi merek sebagai ubin). Kami belum mengetahui secara pasti sejauh mana AMD akan melangkah dengan arsitektur hybrid-nya, namun kami sudah memiliki rincian penting tentang apa yang kemungkinan akan menjadi CPU hybrid pertama perusahaan tersebut.

Bagaimana arsitektur hybrid dapat membuat Ryzen menjadi lebih baik

Meskipun AMD memiliki banyak produk CPU yang berbeda, saya hanya fokus pada Ryzen untuk desktop dan laptop dalam hal ini artikel, terutama karena arsitektur hybrid secara tradisional telah digunakan untuk keperluan konsumen dan tidak banyak (jika ada yang lain. Poin yang saya sampaikan di sini sebagian besar akan berlaku untuk hal-hal lain seperti segmen pusat data.

Salah satu hal yang sering membuat orang bertanya-tanya adalah mengapa Intel mengemas CPU-nya dengan E-core yang lemah dibandingkan menggunakan P-core penuh. Lagi pula, P-core jauh lebih cepat daripada E-core, jadi jelas Intel mengambil jalan pintas, bukan? Faktanya, bukan hanya CPU hybrid seperti Core i9-13900K yang termasuk di dalamnya CPU terhebat yang tersedia saat ini, hal tersebut bahkan tidak akan mungkin terjadi tanpa E-core, dan hal ini disebabkan oleh dua hal: kekuasaan dan wilayah.

Pertama, meskipun P-core jauh lebih cepat dibandingkan E-core, mereka juga mengonsumsi lebih banyak daya. Untuk CPU seperti 13900K, efisiensi yang lebih rendah berarti kinerja yang lebih rendah karena hal ini melanggar batas jumlah daya yang dapat dikonsumsi oleh CPU tanpa menjadi terlalu panas. Selain efisiensi, E-core juga jauh lebih kecil dibandingkan P-core, dan dengan menggunakan E-core yang banyak, Intel dapat mengemas performa lebih besar ke dalam ukuran yang lebih kecil. Lebih banyak E-core memungkinkan program multi-thread untuk diperluas ke beberapa core, sekaligus mendapatkan keuntungan dari penghematan ruang karena penggunaan core yang lebih kecil ini.

Dengan menawarkan inti berbeda yang dioptimalkan untuk kinerja dan efisiensi, CPU arsitektur hibrid mampu menghindari teka-teki desain mendasar yang ada di CPU tradisional. Untuk meningkatkan kinerja single-threaded, Anda perlu membuat masing-masing inti menjadi lebih besar, namun hal ini sering mengakibatkan konsumsi daya yang tidak efisien dan penggunaan wilayah. Namun, untuk kinerja multi-thread yang lebih baik, Anda memerlukan banyak inti, tetapi ketidakefisienan daya dan area membuat hal ini lebih sulit dicapai. Dengan menawarkan yang terbaik dari kedua dunia, arsitektur hybrid menghindari dilema desain inti ini.

Seperti apa bentuk CPU AMD hybrid

Arsitektur hybrid bisa dibilang telah berhasil CPU terbaik Intel, dan CPU hibridnya dirancang seperti setiap CPU hibrid sebelumnya, dengan semua inti CPU berbagi silikon yang sama (seperti banyaknya CPU yang sering menggabungkan grafis terintegrasi bersama inti CPU). Namun, kemungkinan yang ada pada AMD jauh berbeda karena perusahaan juga menggunakan chiplet selain desain tradisional dan monolitik. Meskipun kita sudah mengetahui banyak tentang chip hybrid pertama AMD, masih banyak kemungkinan lain yang perlu dipertimbangkan.

Untungnya, kita tidak perlu berspekulasi tentang arsitektur di sini karena AMD sudah memiliki core (kinerja) yang besar dan core (efisiensi) yang kecil. Core Zen reguler seperti Zen 4 akan menjadi core besar, sedangkan core varian 'c' yang dioptimalkan dengan daya dan efisiensi area baru, seperti Zen 4c, akan menjadi core kecil. Meskipun Zen 4c pertama kali memulai debutnya sebagai CPU server yang dioptimalkan untuk cloud berkat kemampuannya dalam menempatkan 128 core pada satu CPU, Saya bertanya-tanya apakah AMD selalu bermaksud menggunakannya untuk arsitektur hybrid atau apakah ini adalah rencana baru. Sebaliknya, CPU server E-core pertama Intel belum keluar.

Dengan menawarkan inti berbeda yang dioptimalkan untuk kinerja dan efisiensi, CPU berarsitektur hibrid mampu menghindari teka-teki desain mendasar yang ada pada CPU tradisional.

Kita sudah mengetahui beberapa detail penting dari APU AMD Phoenix 2, yang merupakan chip hybrid pertama yang akan diluncurkan perusahaan. Kami tahu ini adalah APU enam inti, dan kami dapat berasumsi bahwa ia memiliki dua inti Zen 4 dan empat inti Zen 4c, dan hasil akhirnya adalah Phoenix 2 jauh lebih kecil daripada Phoenix. Namun, ini juga berkurang secara signifikan dibandingkan dengan APU Phoenix biasa di tempat lain; ia tidak memiliki kemampuan Ryzen AI, dan grafis terintegrasinya dibatasi hingga empat inti, yang merupakan sepertiga dari iGPU di Phoenix. Jadi, Zen 4c bukanlah satu-satunya hal yang membuat Phoenix 2 lebih kecil.

Meskipun Phoenix 2 sedang diproduksi dan bahkan mungkin ada di laptop yang dapat Anda beli saat ini, ada kendalanya. Quad-core Ryzen 3 7440U tampaknya akan menggunakan kedua Phoenix Dan Chip Phoenix 2, dan karena AMD jelas ingin chip ini bekerja secara konsisten, itu berarti 7440U mungkin tidak memanfaatkan sepenuhnya arsitektur hybrid di Phoenix 2. 7440U bahkan mungkin hanya menggunakan inti Zen 4c, tetapi kami belum mengetahui hal ini secara pasti. Ryzen 5 7540U juga dapat menggunakan Phoenix 2 (meskipun AMD mengonfirmasi hal ini belum terjadi), tetapi desain hybrid juga tidak akan memanfaatkan sepenuhnya.

Selain itu, tidak jelas seberapa bermanfaat inti Zen 4c untuk perangkat seluler. Meskipun AMD mengatakan CPU pusat data Zen 4c lebih efisien daripada prosesor Zen 4 regulernya, perusahaan tersebut tidak mengungkapkan apakah Zen 4c lebih efisien pada kecepatan clock yang sama atau lebih efisien karena memiliki clock lebih rendah. Jika Zen 4 sama efisiennya dengan Zen 4c pada frekuensi yang sama, maka kepadatannya saja yang merupakan keunggulan signifikan. Meski begitu, kita mungkin akan segera mengetahui betapa bagusnya Phoenix 2 setelah akhirnya diluncurkan dengan sungguh-sungguh.

Salah satu masalah yang dihadapi AMD pada desktop adalah ia hanya dapat menempatkan dua chiplet CPU (juga disebut a Kompleks Inti Mati atau CCD) pada CPU mainstream, dan hal ini membuat Ryzen terjebak pada 16 core sejak 2019. Mendapatkan jumlah inti yang lebih tinggi memerlukan desain baru yang mahal dan sangat memusingkan; jelas, meningkatkan jumlah CCD pada CPU tidak mungkin dilakukan karena CPU AM5 Ryzen tidak memiliki ruang. Namun, CCD Zen 4c memiliki 16 inti, bukan 8 inti pada CCD Zen 4, dan menggunakan salah satu dari masing-masing inti akan memungkinkan AMD mencapai angka 24 inti tanpa masalah.

AMD juga dapat merancang chiplet baru yang berisi inti varian Zen dan Zen c, sehingga sangat mirip dengan CPU hybrid Intel. Namun, menurut saya AMD tidak akan melakukannya melakukan hal ini, terutama karena mereka tidak suka merancang chip baru kecuali chip tersebut memiliki kasus penggunaan yang luas, dan chiplet hibrida ini mungkin hanya akan digunakan untuk ryzen. Selain itu, karena alasan teknis, setiap chiplet kemungkinan akan hadir dengan delapan inti Zen dan delapan inti tipe Zen c, padahal idealnya, Anda memiliki lebih banyak inti varian Zen c daripada yang biasa. AMD dapat melakukan beberapa modifikasi arsitektur untuk mengubahnya, tetapi sekali lagi, AMD benci menghabiskan uang secara sembarangan.

Terlepas dari itu, jika AMD memilih untuk menghadirkan inti tipe c yang ringkas ke desktop, maka kita mungkin akan mendapatkan jumlah inti yang jauh lebih tinggi daripada yang pernah kita lihat sebelumnya. Chiplet memungkinkan CPU 16-core mainstream pertama dengan AMD Ryzen 9 3950X, dan arsitektur hybrid di Intel Raptor Lake menghadirkan prosesor 24-core pertama untuk mainstream. Dengan gabungan chiplet dan arsitektur hybrid, kita dapat dengan mudah melihat CPU 40-core jika AMD menggabungkan chiplet 8-core yang menggunakan core Zen biasa dengan chiplet 32-core yang menggunakan core varian-c.

Bagi AMD, arsitektur hybrid adalah hal yang wajar dan bahkan mungkin diperlukan

Usulan matinya Hukum Moore mungkin mempunyai konsekuensi besar untuk AMD dan cara mendesain CPU. Chiplet adalah cara untuk mengatasi kenaikan biaya produksi prosesor serta penurunan peningkatan yang dihasilkan setiap proses baru. Node proses 3nm TSMC, yang akan digunakan AMD untuk Zen 5, sangat buruk karena hanya menyediakan sedikit peningkatan kepadatan cache di samping peningkatan kepadatan analog yang relatif buruk (yang menjadikan core lebih kecil). Untuk perusahaan inovatif seperti AMD, menggabungkan arsitektur hybrid sepertinya merupakan cara yang wajar untuk maju.

Phoenix 2 akan menjadi chip hybrid pertama AMD, tapi ini mungkin hanya permulaan. AMD jelas memulai dari hal kecil di sini dengan sebuah chip yang tidak akan digunakan secara eksklusif untuk prosesor hybrid, tetapi di dalamnya generasi mendatang, saya tidak ragu bahwa AMD akan mencoba memanfaatkan setiap keunggulan yang dapat diperoleh dari hybrid Arsitektur. Ini bekerja dengan sangat baik untuk Intel, jadi mungkin kita akan melihat desain hybrid mendukungnya CPU terbaik AMD di masa depan.