AMD visar produktplaner fram till 2020 och avslöjar APU med uppemot 300 W TDP

Nämn en processor eller APU, inte GPU eller instickskort, som drar 300W i dagsläget. Annan produkt andra förutsättningar.

Det är just det, att prestanda fortfarande står i centrum snarare än energiförbrukning. Vi minskar energiförbrukningen för att kunna öka prestandan och hålla status quo med grafikkort och APUer som skalas upp för att dra 300W. Det jag hade hoppasts på är att vi istället börjar med att titta på energiförbrukningen och sedan prestandan. Att sätta prestandan först är engligt mig ett förlegat tankesätt även i HPC applikationer.

Adapteva är ett väldigt intressant företag som helt vänt upp och ned på detta. De har satt energieffektivitet i centrum men når fortfarande väldigt god prestanda. De påstår till deras produkter har "världens bästa prestanda/w". Källa:http://www.adapteva.com/introduction/

Det förutsätter att kylningslösningen för ett produkt med 300W tdp är så pass mycket lägre att det lönar sig. Lagen om diminishing returns säger oftast att det inte är det. Att ha flera energisnåla enehter har visat sig gång på gång vara mer effektivt än att ha en energislukande enhet. Varför gick vi t.ex från enkärninga processorer till flerkärninga?

"Ånej! Vi råkade bygga in en ARM-CPU i vår uppkommande Fiji-krets, helvete! Nu får den ju inte dra mer än 2W! :O"

Lägg ner tramset. Om du kallar det APU eller GPGPU med hjälpkärnor, CPU eller vad du vill ändrar inte på vad det är. Kan inte bara byta namn på något och helt plötsligt gäller helt andra fysikaliska lagar. En GPU kan utan problem dra 300W, om du gör den till en APU genom att lägga in en CPU begränsar den inte magiskt ner till 95W eller någon annan vanlig CPU-TDP. Den kan fortfarande dra 300W.

Prestanda/W står i centrum. Ibland kan man vid fundamentalt olika miljöer få andra infallsvinklar på problem som gör att man även kan effektivisera på annat håll. På så sätt har utvecklingen av GPU-kretsar för mobiler gynnat utvecklingen av grafikkort till stationära datorer. Men att begränsa en HPC-APU till 200W eller ens 100W istället för 300W ger inte alls några andra infallsvinklar. Man försöker fortfarande få så mycket prestanda som möjligt genom att på så många sätt som man bara kan komma på öka prestanda/watt.

Lagen om diminishing returns gäller exemplariskt bra när det kommer till antalet CPU-kärnor. Men det kanske du missat? HPC-scenariot dessa processorer ska användas till använder GPU-kärnor mycket. Där vill man ha så många Tflops som möjligt per rack. Du kommer få fler Tflops med stora kretsar i hög frekvens än vad du kommer få med många små i samma rack.
Ska du ha 4000 eller 1000 shaders i en APU så kommer de göra anspråk på ungefär lika mycket yta på moderkort, med ungefär lika mycket kylning. Vilket sänker effektiviteten totalt sett. Kommer du ha 250MHz istället för 1000MHz på APUn så kommer det fortfarande ta upp ungefär lika mycket plats på moderkort, även om du kan få ner kylningen. I slutändan kommer du helt enkelt få behöva fler rack, nätdelar, moderkort, minnesmoduler och mer höghastighetskommunikation för att få det att fungera lika snabbt om du ska börja begränsa dina APU:er i onödan. Tror du tänker mer på dessa serveridéer med atom-processorer eller ARM-processorer där man faktiskt kan få in betydligt mer beräkningskapacitet genom att stoppa in fler enheter på moderkortet. Men det är ENBART för att man inte byggt ihop dem till större chip ännu. Intel har Knights Corner som exempel. Varför tror du att de har 72 kärnor på en 300W krets istället för 18 quadcores över ett helt moderkort?
Du tänker snävt. Att ha flera små snålare enheter som gör jobbet är effektivt, ja. Men det är ännu effektivare att bygga ihop dessa många små enheter.
4096 GPU-shaders kan göra mer än en högfrekvens-shader. Men 4096 shaders ihopbyggda i en GPU är överlägset 4096 individuella shaders i varsin krets på ett moderkort. Det är även överlägset 4 chip med vardera en fjärdedel av prestandan också ur såväl energieffektivitetsynpunkt som utrymmeseffektivitessynpunkt.

Kortsagt, energieffektivitet per enhet är viktigt, men fördelarna av att bygga ihop enheter till multienheter är också viktiga, och dessa tillvägagångssätt konkurrerar inte med varandra. Många snåla enheter är överlägsna en stor, men en APU på 300W är en extremt effektiviserad version av tusentals små enheter.

Nämn en processor eller APU, inte GPU eller instickskort, som drar 300W i dagsläget. Annan produkt andra förutsättningar.

Det är just det, att prestanda fortfarande står i centrum snarare än energiförbrukning. Vi minskar energiförbrukningen för att kunna öka prestandan och hålla status quo med grafikkort och APUer som skalas upp för att dra 300W. Det jag hade hoppasts på är att vi istället börjar med att titta på energiförbrukningen och sedan prestandan. Att sätta prestandan först är engligt mig ett förlegat tankesätt även i HPC applikationer.

Adapteva är ett väldigt intressant företag som helt vänt upp och ned på detta. De har satt energieffektivitet i centrum men når fortfarande väldigt god prestanda. De påstår till deras produkter har "världens bästa prestanda/w". Källa:http://www.adapteva.com/introduction/

Vad gäller kostnad är det antagligen så att två enheter är dyrare än en, det påverkar givetvis prestanda/krona negativt. Att detta ses som viktigast i HPC sammanhang är rationellt ur ett ekonomisk perspektiv men fel rent miljömässigt.

När Athlon XP var populära stekte folk ägg på sina processorer. Nu kanske det går att koka en soppa?

Power7 IH
MCM med 4x 8 core chip plus minneskontroller. Drar 800W eller 200W per CPU chip.
http://www.theregister.co.uk/Print/2009/11/27/ibm_power7_hpc_...

Om Power 8 kommer som MCM vem vet men det talas om 130-200W per chip där med.
http://wccftech.com/ibm-power8-processor-architecture-detaile...

Men det är inget nytt med extremt törstiga chip och dessutom flera av dessa i en och samma förpackning.
När Cray fortfarande designade egna processorer hade dom tex i SV-2:an 4st Vector processorer på 100W var med 4st cache chip på 60W var per förpackning likt vad intel och AMD gör i bland tex med Q6600 från intel eller AMD med opteron på G34 socklen.

men som sagt det har i många år gjorts 200W+ chip. I superdatorer vattenkyls dom ofta för det är mycket smidigare i storskaliga anläggningar. Men det förhindrar inte luftkylning då det valet ofta finns med om kunden önskar. Densiteten i racket blir ofta mindre dock.

Kyla ett chip på 300W är inget problem, det görs ju regelbundet i personmdatorer i dag, GPU:er tex. Igen som helst skillnad.
Servrar kör i dag med flera 250W Tesla, Xeon Pi och liknande med enbart slot 2 fläns och chassifläktar i racket lådan.

Igen som helst skillnad på att kyla en 300W CPU och en 300W GPU om dom har samma area. en APU på 300W som det är tal om kommer till stor del utgöras av GPU delen. Att intergrera processorn tillåter dessa att dela minne fysiskt med högsta möjliga banbred och lägsta möjliga latens och det tillåter resurser att delas mellan processor och GPU för att allt mer sudda ut gränsen för vad som är CPU och vad som är GPU.

Bara trams att det inte skulle gå att kyla en 300W CPU eller GPU. Det görs hela tiden.

Jag syftade snarare på att APUer som vi känner det idag inte kommer som instickskort. De kommer som en diskret kapsel som fästs på moderkortet med en LGA lösning. Helt andra förutsättningar när det kommer till värmeledningsförmåga. Jag hoppades också jag var ganska klar med att jag inte uteslöt att AMD kanske gör en liknande lösning för denna APU.

Jag hoppades att min referens till adapteva hade kunnat bevisa att om man sätter ett design goal före ett annat så får man oftast helt olika arkitekturer. Men jag förstår vad du säger, en begränsning kanske bara är en begränsning i detta fall.

Diminishing returns gäller också ökad integration. Ju mer logik du trycker in per ytenhet desto större blir värmedensiteten. Högre värmeutveckling leder till att man får tumma på t.ex klockfrekvenser för att hålla värmeutvecklingen i styr. TitanX presterar t.ex inte linjärt med antalet cores jämfört med ett 980.

Bra slutsats. Jag kom in i debatten lite snett och tänker snarare på persondatorer än stora HPC system. Ställer mig fortfarande kritisk till om det är fysiskt möjligt att kyla ett "processorlikt chip" på 300W, blir intressant att se när och om de lanseras.

Tyvärr inte sant. Bara läsa datablad för intels processorer. Många blandar tyvärr i hop Tcase från AMD och Intel med kislets tempratur eller då tjmax.
Tcase är centrum på övre sidan av IHS och då värme bara flyttar sig till ett kallare område och med termiska resistansen i IHS'en så är alltid Tcase lägre än tjmax ofta med flera tiotals grader.
Den tempraturen står i direkt relation till processorns energiförbrukning så varierar mellan modellerna dessutom.

En intel CPU, vilken core i3, i5 eller i7 sedan första generationen har haft max temperatur satt till ca 100C tjmax vilket är kislet. Vissa ligger på 95 andra upp mot 105 men 100 har varit vanligast.

Bara läsa intels datablad. 80C ska en intel CPU klara 24/7 under full belastning utan problem om man ska tro intel själva och det stämmer nog för runt 80C har i många år varit en accepterad temperatur för moderna processorer där dom fortfarande inte påverkas allt för negativt av temperaturen i det långa loppet.

Så det är inte någon större skillnad på en CPU eller GPU ur temperatursynpunkt och intel tror så starkt på sina processorer att dom tom låter haswell och haswell refersh stock kylare vara så undermålig att processorn under AVX2.0 laster når 100C och throttlar delvis med 2-3% prestanda förlust. Intel designad processorn på så vis och det finns tester på detta.
Så nej CPU eller GPU i dagsläget tål båda ungefär samma temperaturer.
Vad jag läst ska intel i framtiden styra frekvensen efter instruktionerna som kör för att bättre hålla TDP och temperatur oavset last.

Stora problemet för vanligt folk är att sensorerna inte är kalibrerade och inte är tänkta att användas som ett exakt mått på temperaturen hos chipet av slutanvändaren. AMD är rätt kända för kassa sensorer i sina processorer.

En stock kylare ska klara processorn och det är vad AMD/Intel garanterar allt utöver det är egentligen ointressant för tillverkaren.
Så det man som kund kan göra är att kolla vad tempraturtolleranserna är för sin CPU och då helst kislet inte Tcase utan tjmax och det är ofta runt 100C. Inte alltid man kan få reda på vad just kislets max temperatur är utan Tcase är rätt vanligt, går att mäta med en sond nämligen så enklare att testa i labbmiljö.

Power7 IH
MCM med 4x 8 core chip plus minneskontroller. Drar 800W eller 200W per CPU chip.
http://www.theregister.co.uk/Print/2009/11/27/ibm_power7_hpc_...

Om Power 8 kommer som MCM vem vet men det talas om 130-200W per chip där med.
http://wccftech.com/ibm-power8-processor-architecture-detaile...

Men det är inget nytt med extremt törstiga chip och dessutom flera av dessa i en och samma förpackning.
När Cray fortfarande designade egna processorer hade dom tex i SV-2:an 4st Vector processorer på 100W var med 4st cache chip på 60W var per förpackning likt vad intel och AMD gör i bland tex med Q6600 från intel eller AMD med opteron på G34 socklen.

men som sagt det har i många år gjorts 200W+ chip. I superdatorer vattenkyls dom ofta för det är mycket smidigare i storskaliga anläggningar. Men det förhindrar inte luftkylning då det valet ofta finns med om kunden önskar. Densiteten i racket blir ofta mindre dock.

Kyla ett chip på 300W är inget problem, det görs ju regelbundet i personmdatorer i dag, GPU:er tex. Igen som helst skillnad.
Servrar kör i dag med flera 250W Tesla, Xeon Pi och liknande med enbart slot 2 fläns och chassifläktar i racket lådan.

Igen som helst skillnad på att kyla en 300W CPU och en 300W GPU om dom har samma area. en APU på 300W som det är tal om kommer till stor del utgöras av GPU delen. Att intergrera processorn tillåter dessa att dela minne fysiskt med högsta möjliga banbred och lägsta möjliga latens och det tillåter resurser att delas mellan processor och GPU för att allt mer sudda ut gränsen för vad som är CPU och vad som är GPU.

Bara trams att det inte skulle gå att kyla en 300W CPU eller GPU. Det görs hela tiden.

När Athlon XP var populära stekte folk ägg på sina processorer. Nu kanske det går att koka en soppa?

300W
...
...
Holy SHIT!

Ryktet hittills

16 Zen-kärnor i grupper om 4 med HT.
HBM + 4 kanaler DDR4
Greenland GPU, Fiji-deriverad grafikdel.
14nm
Coherent Fabric, en ny kommunikation mellan CPU, GPU och minne.

http://www.nordichardware.se/CPU/Styrkrets/amds-zen-x86-apu-f...

300W TDP går att ursäkta isf. Men jag känner ju att Zen-kärnorna kan bli hur förbannat snabba de vill, bandbredden kommer nog aldrig flaska ändå.

För server kanske dom arbetar individuellt.
Ska fyra kärnor dela på L3 cache ? Låter som misslyckad bulldozer lansering, gör som intel och ha en för varje kärna (Hoppas jag har fel dock, dom kan ju fixat L3 cache bristen som var i bulldozer).

Jaja Får hoppas dom inte gör en bulldozer numer två. Räcker med dom förstört APU:erna med modultänket.

APU uppemot 300W låter inte orimligt och det på 10 nm får man hoppas. Många glömmer att kommande grafik i VR miljö i låt säga 8k kräver massor med kretsar. Grafik har ingen fri lunch, vad du däremot kan göra är bättre reglering och avstängning av kretsar för att minska genomsnittsförbrukningen. Ett totalt SoC/APU med allt utom minneslagring är nog vad framtiden kommer att ge oss på de kraftigare datorerna. Totalt SoC/APU inklusive minneslagring dyker säkert upp i låg energi produkter. Dedikerade grafikkort är en döende ras för den vanliga konsumenten.

Rätt intressant, tar text direkt från länken:
"Den Zen-baserade APU-familjen ska komma med nya CPU-moduler som med vardera fyra CPU-kärnor ska ge APU-kretsar med upp till totalt 16 CPU-kärnor. Varje Zen-modul ska innehålla fyra CPU-kärnor med dedikerat L2 cacheminne medan de fyra kärnorna i varje modul delar på en L3 cache och kommunicerar med en dedikerad GPU-krets på samma kisel med en teknik kallad Coherent Fabric. Denna lösning ska eliminera latenser från PCI Express gränssnittet samtidigt som supersnabbt HBM-grafikminne placeras intill grafikkretsen."

Det blir ju 4x CPU med varsin L1 och L2 cache, en L3 cache för dessa fyra samt GPU och HBM för varje modul, som då är grunden.
Tidigare har det nämnts 95W, är ju inte helt orimligt att det är för en modul om man ser att 4x moduler kan dra upp till 300W.

300W är säkert avsett for HPC och frågan är då om dessa 300W är från MCM = två substrat med 2x moduler vardera, om så så är det ju troligt med upp till 150W på konsumentsidan.

Men mest intressant är nog ändå att varje modul har en egen GPU vilket ju bör innebära en form/variant av CrossfireX!

För server kanske dom arbetar individuellt.
Ska fyra kärnor dela på L3 cache ? Låter som misslyckad bulldozer lansering, gör som intel och ha en för varje kärna (Hoppas jag har fel dock, dom kan ju fixat L3 cache bristen som var i bulldozer).

Jaja Får hoppas dom inte gör en bulldozer numer två. Räcker med dom förstört APU:erna med modultänket.

Nej, GPU är inte per modul, det är NHs formulering som luras. Står inget om det i deras källa. Ingen mening med att ha flera separata GPU:er på samma kisel. Och nej, det är inte 4 moduler som ska dra 300W. Det är antagligen främst en riktigt fet GPU som drar det mesta av de 300 watten. Zen ska vara 4-8 kärnor för konsument under 95W. 300W-grejen är mer som en fet GPU med lite kärnor ute på ena kanten. Finns ingen information om att HPC-APUn ens kommer med Zen kärnor, kanske är K12-kärnor i den.

Tror att det blir lite förvirrande om vi kallar dessa subenheter för moduler. Men jag tror det är en produkt av AMDs M-Space, modulär processordesign där man lättare ska kunna utveckla olika produkter med samma byggstenar. Då har de valt att göra en quadcore-byggsten med egen L3 som man helt enkelt duplicerar i varianter med 8-kärnor. Med Coherent Fabric så kan man lättare sätta ihop olika byggstenar för att bygga APU-enheter och ha samma plattform för K12 och Zen, ja man kan väl bygga processorer eller APU-er med både K12 och Zen på samma krets i princip.

Tror vi inledningsvis bara får se en enda Zen-byggsten i olika utföranden, ibland i par i samma kisel och ibland 4 kopior på ett kisel för t.ex. server. Ibland med en GPU, ibland med en annan och kanske ibland utan. Inte som Intel som har massa olika konstruktioner som måste göras för sig då de delar L3 mellan olika många kärnor i varje konstruktion.

Intressant!
Vilken Intel CPU har L3 cache helt dedikerad tíll var kärna?

Ja jag undrar det samma.

Sist jag kollade hade min i7 3930K 12MB delat L3 cache lika så har min i3 4360 delat 4Mb L3 cache.
Skulle inte vilja ha det på nåt annat vis heller. Om något i dag är det extremt viktigt att processorer kan synkronisera sina cachw fort med allt fler kärnor och fletrådade program för att minimera prestanda förluster.

Bulldozers problem var aldrig mängden cache heller. Var andra problem med cache designen som ställde till det för AMD.
Delat L3 cache var är och framtiden. Finns igen vits med separat cache per kärna så tror han tänker fel där bara.

Kan ju vara så jag blandat ihop det. Var ett tag sen jag läste om bulldozer. Jaja.

Som jag tolkade det var inte det faktum att L3 delas på kärnorna utan att L3 delas mellan fyra kärnor i en processor med 16 kärnor. Intels stora CPUer har delat L3 för alla kärnor upp till 12-kärnor där de kör två kluster med L3 med tre ring-interconnects medan ryktet säger att AMD kör en design med kluster. Alltså skulle det sitta fyra kluster med fyra olika L3 cache i en CPU med 16 kärnor. Frågan är då hur de är kopplade. Har de strösslat med ringbussar eller blir det någon MCM-lösning som de körde med Piledriver i sina stora Opteron?

En undran, har inte Intel släppt en licens till AMD angående L2 eller vad det L3 cache tekniken. Har för mig att AMD kunde inte komma förbi patentet hur de än försökte då, vilket resulterade i att bulldozer fick sämre resultat än väntat.