La estrategia de AMD bajo el nodo de «6 nm» de TSMC para 2021-2022

La estrategia de AMD bajo el nodo de «6 nm» de TSMC para 2021-2022

Josep Roca

Ahora que se acerca 2021, hemos pensado que sería una buena idea hacer un repaso rápido acerca de los rumores acerca de AMD no de cara al corto plazo, sino de cara al medio-largo plazo, todo ello basado en su uso del nodo de 6 nm de TSMC. Con tal de hacernos una idea de lo que nos puede ofrecer la rival de Intel y NVIDIA hemos recopilado y ordenado la información que se ha filtrado en los últimos meses.

AMD esta ahora en un momento muy fuerte, pero especialmente tiene una estrecha relación con TSMC tras la decisión de algunas empresas punteras de irse con otros proveedores como Samsung, tal y como han hecho NVIDIA y Qualcomm. Por otro lado con Apple habiendo dado el salto a los 5 nm, esto deja el nodo de 6 nm de TSMC con total disponibilidad para AMD.

¿Qué es el nodo de 6 nm de TSMC?

TSMC

El proceso de fabricación de 6 nm de TSMC, conocido como N6, fue anunciado por la mega-fundición taiwanesa en Abril de 2019 como un nodo de fácil transición hacía el uso de la tecnología EUV.

Al contrario del nodo N7+, el nodo N6 le permite a los fabricantes utilizar los diseños para el proceso de fabricación estándar de 7 nm, esto significa que AMD puede volver a desplegar su portfolio de núcleos diseñados para 7 nm bajo el nuevo nodo.

TSMC no ha dado ninguna ventaja respecto a velocidad y consumo de cara a utilizar el nuevo nodo, pero si en cuanto a densidad donde el nodo N6 es un 18% más denso que el N7, lo que supone poder sacar una mayor cantidad de chips por oblea o poder añadir elementos adicionales para crear variantes más potentes de CPUs o GPUs ya conocidos.

Los planes de AMD pasan por los 6 nm

Aunque no es oficial, en ciertos casos las filtraciones están controladas por los propios fabricantes y tenemos constancia  a través de una versión de Zen 3 bajo el nodo de 6 nm de TSMC

Dicha versión es llamada Zen 3+. no sabemos en que se diferencia de la versión Zen 3 estándar o si AMD ha aprovechado para hacer algunos retoque de última hora que aumenten un poco el IPC, lo que sabemos es que vamos a ver una nueva serie de CPUs y SoCs de AMD haciendo uso del núcleo Zen 3+.

Por un lado tenemos los SoC Rembrandt-H, los cuales deberían reemplazar a los Cezanne-H que en pocos días se van a presentar, por otro lado Warhol que serían el reemplazo de los actuales Ryzen 5000 de escritorio.

¿Es el 2021 un año de transición para AMD?

Acuerdo AMD Global Foundries

Hace un par de años, AMD y GLOBALFOUNDRIES llegaron a un acuerdo para la fabricación del IOD, el cual engloba el Northbridge y Southbridge de la arquitectura Zen 2 y que ha sido también utilizado en los Zen 3. Es precisamente en este año 2021 que el contrato entre AMD y Global Foundries llegará a su fin.

Si los procesadores Warhol van a ser compatibles tanto con la memoria DDR5 como con PCIe 5, entonces es necesario un nuevo IOD que sea diferente al de Global Foundries, esto nos lleva a la construcción de un nuevo procesador Zen que podríamos ver a la venta a finales de 2021 o principios de 2022.

Esto supone que AMD en vez de optar por un cambio directo de generación para adoptar la DDR5 en sus procesadores, Alder Lake, AMD aprovechando la configuración en chiplets de algunos de los modelos de sus AMD Ryzen puede construir fácilmente variantes compatibles con DDR5 sin hacer un cambio drástico en el chip.

¿AMD RDNA 2+ a 6 nm para 2021?

Radeon

Una de las cosas que se han filtrado en el mapa de ruta son SoCs con GPUs integradas RDNA 2, lo cual no debería sorprendernos teniendo en cuenta la facilidad a la hora de portar los diseños para el nodo N7 de TSMC al nodo N6.

De la misma manera que AMD por lo visto ha portado Zen 3 a dicho nodo, también puede hacerlo con RDNA 2 y aprovechar el 18% de densidad extra para lanzar una nueva generación de tarjetas gráficas de AMD. Al fin y al cabo no resulta en una idea descabellada un lanzamiento anual de nuevas tarjetas gráfica, no siempre bajo la misma arquitectura pero es lo que tradicionalmente siempre se ha hecho.

Navii14 Diagrama

¿Pero es posible una configuración más allá de la Navi 21? Si, si que es posible y la respuesta la tenemos en Navi 14 utilizada en las RX 5500 y RX 5300 que tenía una configuración de 12 Compute Units por Shader Array en vez de 10, si la misma configuración se aplicara en una RX 5900 XT entonces tendríamos una GPU de 96 Compute Units.

La otra posibilidad es AMD RDNA 3

Mapa de ruta RDNA

De la presentación que hicieron el pasado mes de Octubre, hablaron de RDNA 3 bajo un nodo de fabricación avanzado más avanzado que el de 7 nn, el problema es que la afirmación de nodo más avanzado puede incluir los 6 nm y el mapa de tiempo de la diapositiva entra dentro del periodo de lanzamiento de productos bajo el nodo N6 por parte de AMD.

Hay una serie de mejoras que AMD puede integrar en RDNA 2 con tal de mejorar el rendimiento de la arquitectura y poder vencer a NVIDIA en todos los frentes, no solo en rasterización, sino también en Ray Tracing así como en Inteligente Artificial.

RDNA 2 die

No es imposible una RDNA 3 para 2021, sabemos que Navi 31 existe desde que se filtro en los drivers de hace uno meses, pero sin entrar en lo imposible, lo que podemos esperar de la tercera generación de RDNA 3 son cosas como las siguientes:

  • La Ray Accelerator Unit habría sido mejorada, ahora en vez de realizar 4 intersecciones-caja y 1 intersección-triángulo puede realizar 4 intersecciones-caja y 2 intersecciones-triángulo.
  • AMD habría integrado los «Tensor Cores» de CDNA en esta mejora de RDNA 2.
  • GDDR6X en vez de GDDR6, pero con densidades de 2 GB por chip.

De lo que tenemos más dudas es acerca de duplicar la cantidad de ALUs por Compute Unit, esto supone cambios mucho más profundos en la GPU que requieren un tiempo de desarrollo mucho más amplio, pero AMD a partir de mejorar ciertos puntos de RDNA 2 puede desplegar una tercera generación de sus RDNA 3 en menos de un año.