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AMD從Ryzen這代起啟用了新的芯片內(nèi)、外部互連：Infinity Fabric。


Infinity Fabric實際是由傳輸數(shù)據(jù)的Infinity Scalable Data Fabric(SDF)和負責(zé)控制的Infinity Scalable Control Fabric(SCF)兩個系統(tǒng)組成，如果把Infinity SDF比作芯片運輸數(shù)據(jù)的血管，Infinity SCF就是芯片的神經(jīng)了。

Summit Ridge

IF

SCF

SDF


SDF的設(shè)計目標是連接很多引擎的情況下，仍能保持傳輸數(shù)據(jù)的高拓展性。而SCF則是將不同的SoC納入同一控制下的系統(tǒng)。這些SoC不僅包括桌面版的CPU Summit Ridge，還包括服務(wù)器的CPU Naples、移動版的APU Raven Ridge、以及GPU Vega系列。Ryzen以后的AMD SoC都將基于Infinity Fabric打造。



IF是將數(shù)據(jù)傳輸和控制集為一體的AMD自主IP，算得上是內(nèi)部機密，不會對其他廠商公開規(guī)格。因為IF算是AMD為了給自家產(chǎn)品提供互聯(lián)才開發(fā)的，但其他廠商的設(shè)計如果想獲取授權(quán)，集成IF就很容易。

AMD Mark Papermaster（SVP&STO）

IF將成為AMD產(chǎn)品的基石

Infinity Fabric SDF在片上（on die）和芯片間連接（off-die）有兩個不同的系統(tǒng)。片上的SDF在芯片里將CPU核心、GPU核心、IMC等連在一起，而芯片間的SDF負責(zé)在封裝上將不同的die連在一起，或者多路插槽連接。


這些Infinity Fabric的邏輯層都是通用的，邏輯層協(xié)議通用了，on-die和off-die連接協(xié)議無需轉(zhuǎn)換。


Infinity Fabric是具有高拓展性的協(xié)議，在一定節(jié)點數(shù)量內(nèi)能保持高效率，SDF至少在64核內(nèi)能保持良好的拓展性能（包括off-die）。Papermaster稱雙路也能帶來幾乎兩倍的性能。

4核拓展到8核效率幾乎100%

單路32核一直到雙路64核也能保持高效率


另外重要的一點是IF能作為CPU和GPU的一致性連接，之前AMD使用的是業(yè)界標準的accelerator interconnect，這次也被off-die的IF代替了。


SDF的協(xié)議層是基于AMD以前的Coherent HyperTransport的，但和HyperTransport（HT）并不兼容。


“SDF的內(nèi)存一致性基于HyperTransport，但拓展了邏輯層。技術(shù)上的出發(fā)點是HyperTransport，但邏輯層是不同的，因為沒有必要兼容HyperTransport，也就可以自由更換協(xié)議?！?br>





SDF會被稱為“Scalable（可拓展）”的原因是，它很靈活，可以根據(jù)不同SoC優(yōu)化配置。




比如今年下半年移動版的Raven Ridge APU上采用的SDF，就和桌面版八核Ryzen的SDF有顯著區(qū)別。但它們都是Infinity Fabric，架構(gòu)也相同。


APU上的GPU對帶寬需求很大，需要高位寬的內(nèi)部連接。之前的APU為了解決這個問題，把CPU到內(nèi)存的總線連接和GPU到內(nèi)存的總線連接分開了，這導(dǎo)致CPU和GPU的協(xié)同工作很困難。AMD可能會通過SDF解決這個問題。因此，SDF在Ryzen的CPU版和APU版會有很大不同。




也就是說，雖然不同產(chǎn)品的SDF都用的是同一個架構(gòu)，但會根據(jù)不同產(chǎn)品調(diào)整配置，做出物理上的優(yōu)化之類。


當前的服務(wù)器版本 - Naples的SDF用的是PCIe 3.0物理層。Naples 32核提供了128條高速I/O，可供PCIe3.0、SATA、NVMe和Infinity Fabric使用。雙路的情況下，兩顆CPU之間使用64條互連，剩余的2x64條留給I/O。


由于Naples 32核是4xMCM封裝，所以在封裝內(nèi)部應(yīng)該也用的是Infinity Fabric互連，互連后剩下的I/O就可以供外部設(shè)備/Infinity Fabric使用。

節(jié)點間采用Gen-Z，而不是Infinity Fabric


Infinity Fabric連接了on-die和off-die以及多路CPU間的通信，那么節(jié)點間是否會用Infinity Fabric呢？


傳統(tǒng)上，HPC需要高帶寬的節(jié)點間連接，目前數(shù)據(jù)中心也需要這樣的。Intel發(fā)布的“Omni-Path”就是此類。但AMD不準備把IF推向節(jié)點間連接。因為AMD準備采用開放標準。


IF是AMD為了不被芯片內(nèi)部互連和多路互連的優(yōu)化所限而開發(fā)的，除此之外的比如NVM、FPGA的連接就需要和其他企業(yè)合作。Intel采用了自己獨家的技術(shù)，但AMD不會這么做。集群和外部的連接這方面，AMD會和業(yè)界全體合作。


因此AMD參與了“Gen-Z”聯(lián)盟，旨在開發(fā)一個開放的互連標準。


之前AMD收購ARM服務(wù)器制造商SeaMicro時，準備采用他們的“Freedom Fabric”，現(xiàn)在來看，幾年間AMD做出了策略的轉(zhuǎn)向。


來源：PCWATCH，原作者後藤 弘茂
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