AMD日前發(fā)佈7-nm Epyc x86 CPU和Vega GPU，為業(yè)界帶來了一波新希望——更先進(jìn)製程的晶片將會降低高階處理器日益攀升的成本。業(yè)界研究人員們還為此提出了一個先進(jìn)製程技術(shù)報酬遞減的例子，并引發(fā)對于加速器開源程式碼品質(zhì)的顧慮。

針對《EE Times》日前發(fā)佈的AMD 7-nm晶片新聞報導(dǎo)，一位德國科學(xué)研究人員利用Twitter話題標(biāo)籤(#)感嘆道，高階的輝達(dá)(Nvidia) V100 GPU價格高達(dá)10,000美元以上，使其「無法在研究經(jīng)費(fèi)使用原則下輕松訂購」。

英國的一位研究人員則指出，對于歐洲買家來說，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(chǎn)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(jìn)展......，我們的科學(xué)由于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(fā)佈了一張圖表(如下圖)，顯示隨著Nvidia持續(xù)開發(fā)更高性能的元件，其GPU晶片尺寸正不斷加大。

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(dān)心它們比消費(fèi)類GPU報價貴了多少?！寡芯咳藛T感歎其成本增加了10倍

AMD當(dāng)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(chǎn)品比預(yù)期的更成功，AMD很可能就會發(fā)現(xiàn)受到其目前唯一的7-nm代工廠——臺積電(TSMC)可為其供應(yīng)的晶圓產(chǎn)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(chǎn)能集中于高階產(chǎn)品上，宣稱仍無法滿足PC的大量需求。然而，整體需求實際上并未提升；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(chǎn)品市場。

盡管企業(yè)需求穩(wěn)步提升，PC市場并未見成長中。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(tài)。他們說，Nvidia的大多數(shù)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(zhì)較低的程式碼從一開始就是AMD GPU運(yùn)算軟體堆疊的「致命弱點(diǎn)」，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(qū)動程式實際上包含了所有的運(yùn)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?！?/p>

英國一位研究人員呼吁，「請讓CUDA成為一個開放的生態(tài)系統(tǒng)！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(yùn)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(chuàng)新，對于加速來說更糟糕。我們需要一個更能夠適應(yīng)其他處理器公司各種創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>

此外，「還需要為Nvidia特定OpenCL擴(kuò)展添加檔案......以及聘請一些人來處理有關(guān)其錯誤追蹤器的問題?！?/p>

美國的一位研究人員表示，「在客戶要求高品質(zhì)建置開放平行編程標(biāo)準(zhǔn)之后，情況才會改善......而且我們的科學(xué)也會受到影響?！埂?/p>

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

一家供應(yīng)商表示，「OpenMP 5.0現(xiàn)已問世，這對GPU運(yùn)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(xiàn)目標(biāo)?！?/p>

7-nm優(yōu)勢不如最初預(yù)期

在硬體方面，AMD的Epyc和Vega是7-nm節(jié)點(diǎn)的第一個現(xiàn)實考驗。

臺積電在2017年3月表示，相較于其16FF+節(jié)點(diǎn)，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(chǎn)品提高25%的速度或使功耗降低50%。

「臺積電可能一直在測量像環(huán)形振盪器這樣的基本裝置——我們認(rèn)為它才是真正的產(chǎn)品?！笰MD技術(shù)長Mark Papermaster在其7-nm晶片發(fā)佈當(dāng)天接受採訪時表示。

「摩爾定律正逐漸放緩，半導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)越來越昂貴，我們無法再以之前的頻率升級了。」他認(rèn)為，向7-nm過渡增加了光罩、更多光阻劑和寄生效應(yīng)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(jié)點(diǎn)「將發(fā)揮更大效率?！?/p>

對于AMD來說，在標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)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(zhuǎn)環(huán)空間。

無疑地，先進(jìn)製程節(jié)點(diǎn)正反映著歷史的挑戰(zhàn)。

英特爾目前正在亞利桑那州Chandler打造配備EUV技術(shù)的7-nm晶圓廠，但預(yù)計至少要到明年年底之后才可能產(chǎn)量。Tirias Research負(fù)責(zé)人Jim McGregor表示，即便是英特爾目前的14-nm量產(chǎn)「才高過門檻，但產(chǎn)品差異很大」。