Te suena Infinity Fabric de AMD pero, ¿sabes qué es exactamente?

Muchas veces, cuando hablamos de procesadores de AMD se menciona el término Infinity Fabric, y es algo que se toma por tecnología como si fuera el «no va más» de la época. No obstante, no muchas personas conocen qué es y en qué consiste Infinity Fabric, así que si quieres saberlo a continuación te lo vamos a contar todo sobre ello.

Seguramente ya seáis conscientes de que un procesador moderno no es un solo chip literalmente hablando, sino que consiste en muchos subsistemas interconectados entre sí. Así, en un procesador encontramos entre otras cosas el propio procesador, la caché, el controlador de memoria, etc., y obviamente deben estar conectados entre sí de alguna manera para poder comunicarse.

¿Qué es AMD Infinity Fabric?

Infinity Fabric, también conocido simplemente por sus siglas IF, es una arquitectura de interconexión de sistemas patentada (lo que significa que la competencia no puede utilizarla) que facilita la transmisión de datos y control a través de todos los componentes vinculados. Esta arquitectura es utilizada por todas las microarquitecturas para CPU recientes de AMD, como Zen, pero también para gráficos (Vega, por ejemplo), así como cualquier otro acelerador adicional que utilicen. AMD la introdujo y la lleva utilizando desde abril de 2017.

AMD Infinity Fabric

Esta arquitectura de interconexión consta de dos planos de comunicación separados: SDF (Scalable Data Fabric) y SCF (Scalable Control Fabric). SDF es el medio principal por el que se mueven los datos por el sistema entre dos puntos finales, mientras que SDF puede tener docenas de puntos de conexión que conectan por ejemplo las capas físicas de PCIe , controladores de memoria, controladores USB y las diversas unidades de computación y ejecución.

Así, el SDF es un superconjunto de lo que antes era HyperTransport pero con coherencia de memoria, mientras que SCF es un plano complementario que maneja la transmisión de las diversas señales de control del sistema, incluyendo aspectos como la administración térmica y de energía, pruebas, seguridad e IPs de terceros. Con estos dos planos, AMD puede escalar de manera eficiente muchos bloques básicos de computación.

Arquitectura IF

Esencialmente y a modo de resumen, Infinity Fabric es la «tecnología» (aunque realmente es una arquitectura) de interconexión de los componentes internos de un procesador de AMD, incluyendo claro está la iGPU en el caso de tenerla, el controlador de memoria, sensores térmicos y de velocidad, controlador USB e incluso la tarjeta de red si el chip en cuestión es un NoC (Network on a Chip). AMD lo hace en dos planos diferentes para facilitar la transmisión de datos de manera más eficiente y poder poner sistemas de seguridad integrados entre medias.

¿Qué aplicaciones tiene en los procesadores AMD Zen?

Como decíamos al principio, esta arquitectura de interconexión fue presentada inicialmente por Mark Papermaster (CTO de AMD) en abril de 2017, y fue utilizada por primera vez con el estreno de la arquitectura Zen de procesadores de AMD. Más concretamente, los núcleos Zen incorporados en los procesadores Zeppelin (Ryzen y EPYC de primera generación) de AMD están diseñados para escalar desde una configuración de una sola matriz h<sta un paquete de varios chips de 4 matrices. Cada núcleo Zeppelin consta de cuatro IFOP SerDes y dos IFIS SerDes.

En un paquete de chips de cuatro die, como en el caso de los procesadores EPYC, dos de los die se giran 180 grados y cada uno está vinculado directamente a todos los demás dentro del paquete. Suponiendo que el sistema está utilizando memoria RAM DDR4 a 2666 MHz (es decir, el MEMCLK de la DRAM es 1333,33 MHz), cada uno de los enlaces de la matriz tiene un ancho de banda de 42,667 GB/s, mientras que el sistema tendrá un ancho de banda biseccional total de 170,667 GB/s.

AMD-EPYC-7742

En otras palabras, Infinity Fabric supuso que ya desde su implementación en los núcleos Zeppelin de primera generación, AMD fuera capaz incluso de interconectar varios dies dentro del mismo paquete. AMD rediseñó HyperTransport como una estructura de interconexión definida por software y, como tal, tiene rutas de control y datos independientes y escalables. En redes definidas por software (SDN), estas rutas se denominan planos (como hemos visto antes, SDF y SCF) y la implementación de la arquitectura es similar.

Para que nos entendamos, Infinity Fabric es una especie de evolución de HyperTransport, con coherencia de memoria y escalable, de manera que seguirá siendo -salvo que hagan algún descubrimiento revolucionario a corto plazo- la tecnología de interconexión utilizada por AMD durante muchos, muchos años. Además, recordemos que tienen la patente, y eso significa que Intel u otros fabricantes de procesadores no podrán utilizarla.