AMD Vega 20 en 7 nm podría ser hasta un 65% más rápida que Vega 64

Escrito por Javier Lopez

Poco se sabe de momento de la tarjeta Vega 20 que AMD presentó en el Taipei Computer Show y que como ya confirmamos vendrá en una litografía de 7 nm gracias a TSMC y con 32 GB de VRAM HBM2 en su versión para Radeon Instinct. De lo presentado por Lisa Su y los datos filtrados de TSMC se han sacado una serie de conclusiones hasta llegar al punto de que Vega 20 podría ser hasta un 65% más rápida que Vega 64.

Los 7 nm es la pieza clave de tan alta mejora para Vega 20

Vega 7 nm

Si bien Radeon Instinct va en otro camino totalmente distinto al que el usuario normal busca y necesita el TCS dejó pinceladas de lo que Vega 20 va a ofrecer.

El envío de muestras lleva ya meses entre los beta tester pero no es necesario que en principio se filtre nada puesto que Lisa Su ya mostró el tamaño del die completo con sus HBM y su interposer, como siempre todo encapsulado en un mismo PCB.

Dado que TSMC cifra la mejora de transistores en 2,8 veces la capacidad frente a 14 nm ¿qué tamaño tiene Vega 20? Partiendo de varias bases como que el tamaño de Vega 64 es de 510 mm y que la HBM2 es de 7,75 × 11,87 mm se puede llegar a la conclusión de que con una ganancia del 70% del área el tamaño de Vega 20 sería aproximadamente de 15,0 × 23,9 mm = 358,5 mm2, que redondeando podrían ser 360 mm2.

Vega 20 7 nm

Este dato es necesario para poder calcular lo que TSMC denomina “bibliotecas de células estándar” y que en sus 14 nm era de 7,5 pistas frente a las 6 pistas para 7 nm.  Esto es importante, puesto que AMD dijo que no utilizaba las bibliotecas para sus chips fabricadas por Global Foundries, sino las suyas propias, cosa que con TSMC parece que va a volver a ocurrir ya que mejora el diseño de sus chips a costa de perder densidad en el proceso.

Concretamente, parece que la densidad final de las obleas de TSMC estará entorno a dos veces la densidad de 14 nm vs 7 nm, o lo que es igual, si Vega 20 hubiese estado fabricada en 14 nm su tamaño rondaría los 720 mm2, una barbaridad de chip.

Entonces, sabiendo esto, ¿cuántos CU podría albergar Vega 20 en 7 nm? Fácil, la teoría dice que el doble teniendo el doble de “espacio” (128 CUs), pero siendo más realistas hay que suponer que serían capaces de introducir entre 88 CUs y 96 CUs según las limitaciones de su arquitectura.

Suponiendo que añaden 88 CUs y que la GPU consigue mantener la misma frecuencia que Vega 64 estaríamos hablando de aproximadamente una mejora lineal del 37,5%.

Vega 20 podría incluir 88/96 CUs en menos espacio

A este dato de rendimiento puro (manteniendo la misma arquitectura sin ninguna mejora) hay que sumarle otro más de parte de TSMC. En el IEDM de 2017 afirmó que podría lograr una mejora del 55% del consumo a misma frecuencia o en cambio, aumentar el rendimiento un 40% a mismo consumo que la generación anterior.

consumo TSMC

El dato es muy esclarecedor, si bien hay que partir de que Vega 64 a 14 nm consume 295 vatios, podríamos estimar que con los 88 CUs y el aumento de los canales de HBM2 (duplicando rendimiento) unido a una reducción del consumo de un 40% daría unas frecuencias con boost cercanas a los 1,7 GHz siendo la base entorno a los 1,4 GHz. De no producirse esta mejora del consumo estaríamos hablando que en 14 nm Vega 20 podría llegar a consumir 400 vatios, algo inaceptable.

El consumo no está nada claro, en la presentación que se hizo se pudo ver una tarjeta PowerColor que bien podría ser el equivalente en Vega 20 a la Vega 56 ITX que se presentó hace ya más de un año, pero en esta ocasión se ha visto como en vez de un solo conector PCI-e de 8 pines han tenido que incluir 8+6 pines. ¿Quizás es un indicativo de que el consumo se va a elevar?

Vega 20 itx

Volviendo a lo anterior, todo esto elevaría el rendimiento entorno a un 65%-67% sobre Vega 64 con unas cifras bastante impresionantes de unos 20,9 TFlops en SP, si finalmente el consumo no se dispara y AMD no coge el camino de NVIDIA con unidades exclusivas para RT.

Si en cambio opta por el camino marcado por NVIDIA y desoye a Microsoft, es evidente que el rendimiento en SP va a caer en picado y que las diferencias no se van a reducir como se espera.

Esto es teoría evidemente, lo que si sabemos a ciencia cierta es que los costes de fabricación de 7 nm LPP de GF frente a los 14 nm son algo más del doble, entorno a 10.000 dólares por oblea y se estima que TSMC tenga unos costos algo inferiores pero igualmente por encima de los 14 nm (por bastante).

Esto querría decir que es muy posible que las nuevas Vega 20 tengan un precio más elevado que sus versiones en Vega 10, de manera que el precio final para el consumidor puede verse incrementado.

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  • Jorge Pascual

    Mucha regla de tres aplicada…. la realidad al final suele ser diferente… lo veremos en “breve”.

    • Javisoft

      Yo apuesto a que terminan capando el rendimiento por temas de consumo, pero no por reglas de tres 🙂

  • sergio bertolotti

    En mi caso la era dorada de las PC esta en caída, pero continuo manteniendo el ocio con los videojuegos… asi que me interesa mucho lo que van a tener preparado para PS5 o Xbox “Scarlet”, teniendo en cuenta lo que lograron con la One X que es ingeniería pulida de una generación de hace 5 años.