Intel publica una patente para fabricar «Super Dies» ¿tiene ya diseños de CPU modulares?

AMD le ha dado a Intel, como se suele decir comúnmente, en el orgullo. Con Jim Keller a la cabeza del equipo de ingenieros, los de Lisa Su han realizado una serie de arquitecturas que han dejado en fuera de juego al equipo azul. El problema es que ahora Jim se ha cambiado de bando y al parecer, está adaptando un nuevo sistema MCM para Intel llamado MCP, ya que ahora se ha publicado una patente de la compañía que muestra una serie de «Super Dies».

La patente presentada ahora se registró curiosamente en enero de 2018, es decir, el mes que viene hace dos años desde que Intel está trabajando en los diseños que vamos a ver a continuación. Sin duda es mucho tiempo, donde ya por entonces Jim Keller estaba de nuevo en las oficinas de Intel y a juzgar por lo exótico de los diagramas, todo apunta a que tienen su sello.

La patente se basa en un principio muy simple: cómo conectar dos o más chips entre sí, lo cual ha dado una serie de formas arquitectónicas novedosas y extrañas.

La interconexión: el gran problema de todo diseño modular

Intel MCP

No es de extrañar que AMD tardase algo más de 4 años desde que inició la andadura de la arquitectura Zen hasta que fue terminada. El rediseño de los conceptos unidos a la escalabilidad de los mismos supuso una serie de barreras que fueron salvadas con patentes tan diversas como las que vamos a ver a continuación por parte de su rival.

El problema básicamente es que a medida que se reducen los nanómetros las interconexiones se hacen más complicadas, ya que requieren un menor espacio y mayor velocidad. De ahí que se diseñaran los llamados interposers, donde estos no son una solución a largo plazo para el problema, debido principalmente a su complejidad y sobre todo a sus costes.

Intel dio con la solución, al menos de cara a futuro: los llamados puentes de silicio o Silicon Bridges. Aunque son un concepto no visto físicamente en su plenitud de manera real, la teoría dice que serán capaces de unir diferentes sustratos en un mismo package.

De ahí la denominación de Super Die o Super troqueles, ya que están unidos físicamente entre sí, sustrato con sustrato, muy lejos del diseño MCM de AMD que los interconecta con un PCB mediante Infinity Fabric.

Los Silicon Brigdes serían más baratos de fabricar y más pequeños

Intel MCP 2

El diseño de Foveros, del cual ya hablamos, incluye interposers y TSV, un sistema muy complejo y sobre todo caro que Intel parece que tendrá que trasladar a sus procesadores en un futuro muy cercano. La revolución de los Silicon Bridges solo necesita soportar la interconexión de matriz a matriz, lo que permite una modularidad total, y una flexibilidad sin precedentes, a la que Intel denomina como MCP.

Esto por lo tanto y según los diagramas mostrados, sería como un paso intermedio entre Foveros + EMIB y el diseño MCM de AMD, donde a priori y a falta de conocer más detalles solo tendrían lo bueno de todas estas tecnologías.

La noticia a principios de semana sobre el posible ahorro del 50% de los costos en investigación para Intel si decidiese optar por el diseño de un I/O die ahora toman una forma más física, ya que según se aprecia, el diseño se basa en un sistema similar.

Dos troqueles están físicamente conectados por un tercero que al parecer actúa como la interconexión de las unidades de procesamiento. Si este die tiene conexión directa con las cachés de ambos troqueles así como otro tipo de buses, estamos ante un sistema modular completo y más avanzado que lo presentado por AMD con Zen 2 y previsiblemente con Zen 3.

En cambio, si el diseño se basa en conectar dos troqueles únicamente mediante un die central sin que este aporte más funcionalidad que la propia interconexión, hablamos de un diseño a medio camino entre las arquitecturas actuales de Intel y los diseños de AMD.

De momento no sabemos más datos, pero lo que está claro es que Intel lleva años trabajando en esto y las declaraciones de Murphy en esta semana son tan certeras que es imposible no pensar que ya tienen algo palpable y listo como Engineering Sample.