英特爾激化以Chiplet方式設計繪圖處理器，挑戰超微和輝達

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科技產業資訊室(iKnow) - 友子發表於 2024年11月5日

圖、英特爾激化以Chiplet方式設計繪圖處理器，挑戰超微和輝達

英特爾為「解耦GPU架構(disaggregated GPU architecture)」申請的一項專利(US 12112398 B2)，這可能是英特爾的第一個帶有邏輯小晶片的商用GPU 架構。簡單來說，英特爾計劃未來的GPU不是單片的，而是由單獨的小晶片(Chiplet)建構而成。

迄今為止，所有現有的消費性GPU都是單晶片，這意味著它們只有一顆繪圖晶片。解耦架構是指拆分單一晶片，因此該解決方案可以擁有多個小晶片在其中。這並非是2025年初即將上市的下一代Arc顯示卡「Battlemage」，這可能是 Celestial、Druid或未來幾代Arc GPU之一。

解耦GPU架構不是將所有零組件都放置在單顆大型晶片上，而是分散在多個較小的小晶片中，每個小晶片都針對運算、繪圖渲染或AI工作負載等特定任務進行了客製化。然後使用尖端封裝技術將這些小晶片互連在一起。

首先，它可能會顯著提高功率效率，這在能源成本和環境影響成為主要問題的時代是一個巨大的勝利。由於各個小晶片在不使用時可以斷電，因此借助電源閘控(Power-gating)功能，可以降低整體功耗。

但這還不是全部，解耦GPU設計還提供了更高的靈活性、客製化和模組化。製造商可以混合和匹配不同的小晶片，以創建針對各種工作負載或細分市場進行最佳化的專用GPU配置。

然而，棘手的一點是將單晶片有效地分割成多顆小晶片，這留下了確保這些小晶片具有足夠快互連的問題，以確保性能不會因為採用這種路線而下降。

當然，英特爾並不是唯一關注這項創新GPU設計策略的公司。超微正在為 RDNA 4旗艦產品考慮小晶片設計，但後來似乎將其取消，不過，超微絕對不會放棄這一方式。畢竟，最新的 Instinct MI300 系列 AI GPU 已經提供了基於雙小晶片的設計。

另外，有傳言輝達曾經為Blackwell GeForce旗艦產品RTX 5090考慮多晶片設計，雖然最後沒有成真，但卻可以知道輝達也注意這一趨勢。更何況輝達的幾款伺服器產品也是如此設計。

簡單來說，不管怎樣，有愈來愈多資訊顯示輝達、超微和英特爾都在關注解耦GPU架構。然而，市場尚未看到真正基於小晶片的GPU進入消費市場。畢竟，從整體式GPU設計跨越到解耦式GPU設計絕非易事。需要克服重大的製造和工程挑戰，更不用說其還需要先進的互連技術來無縫連接所有這些微小的小晶片呢！（968字；圖1）

參考資料：
Intel could have a plan for its future GPUs to better challenge AMD and Nvidia, as patent hints at new chiplet design. Tech Radar. 2024/11/01.
Intel patent hints at future chiplet-based GPU designs. Techspot. 2024/11/01.

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