7nm晶片掀高階處理器價(jià)格戰？

 AMD日前發(fā)佈7-nm Epyc x86 CPU和Vega GPU，為業(yè)界帶來(lái)了一波新希望——更先進(jìn)製程的晶片將會(huì )降低高階處理器日益攀升的成本。業(yè)界研究人員們還為此提出了一個(gè)先進(jìn)製程技術(shù)報酬遞減的例子，并引發(fā)對于加速器開(kāi)源程式碼品質(zhì)的顧慮。

針對《EE Times》日前發(fā)佈的AMD 7-nm晶片新聞報導，一位德國科學(xué)研究人員利用Twitter話(huà)題標籤(#)感嘆道，高階的輝達(Nvidia) V100 GPU價(jià)格高達10,000美元以上，使其「無(wú)法在研究經(jīng)費使用原則下輕松訂購」。

英國的一位研究人員則指出，對于歐洲買(mǎi)家來(lái)說(shuō)，動(dòng)輒超過(guò)15,000美元的價(jià)格實(shí)在讓他們吃不消，但英特爾(Intel)和Nvidia的毛利率至少都有63%。

他說(shuō)：「我知道Nvidia打造了十分出色的產(chǎn)品，但......這個(gè)(價(jià)格)問(wèn)題只能透過(guò)CPU和GPU的市場(chǎng)競爭加劇來(lái)解決。AMD、Cavium/Marvell、富士通(Fujitsu)和Ampere等公司請加把勁向前進(jìn)展......，我們的科學(xué)由于正因為目前這樣的情況而受折磨?！?/p>

在該討論串中還有另一個(gè)人發(fā)佈了一張圖表(如下圖)，顯示隨著(zhù)Nvidia持續開(kāi)發(fā)更高性能的元件，其GPU晶片尺寸正不斷加大。

Nvidia的第一代通用繪圖形處理器(GP-GPU)價(jià)格約為1,500美元，「我們都擔心它們比消費類(lèi)GPU報價(jià)貴了多少?！寡芯咳藛T感歎其成本增加了10倍

AMD當然也在試圖降低其7-nm Epyc x86 CPU的成本，因而在14-nm晶片上建置其記憶體控制器以及I/O。然而，AMD最新推出的這兩款元件究竟能刺激多少價(jià)格競爭，目前仍有待觀(guān)察。然而，如果7-nm產(chǎn)品比預期的更成功，AMD很可能就會(huì )發(fā)現受到其目前唯一的7-nm代工廠(chǎng)——臺積電(TSMC)可為其供應的晶圓產(chǎn)量受到限制。

就在這兩款元件亮相前不久，英特爾才宣佈將所有產(chǎn)能集中于高階產(chǎn)品上，宣稱(chēng)仍無(wú)法滿(mǎn)足PC的大量需求。然而，整體需求實(shí)際上并未提升；相反地，IDC分析師Mario Morales說(shuō)，英特爾可能是想試著(zhù)打動(dòng)AMD去追求低階產(chǎn)品市場(chǎng)。

盡管企業(yè)需求穩步提升，PC市場(chǎng)并未見(jiàn)成長(cháng)中。Morales表示，事實(shí)上，中國的桌上型電腦和筆記型電腦市場(chǎng)——代表整個(gè)PC市場(chǎng)中最大部份，目前正略微下滑。

研究人員看好新的AMD元件引爆價(jià)格競爭的潛力。但他們也在Twitter上抱怨GP-GPU的軟體狀態(tài)。他們說(shuō)，Nvidia的大多數程式碼仍然是專(zhuān)有的，而且，Nvidia和AMD提供的開(kāi)源程式碼也都不盡如人意。

品質(zhì)較低的程式碼從一開(kāi)始就是AMD GPU運算軟體堆疊的「致命弱點(diǎn)」，一位研究人員表示。

另一位研究人員說(shuō)：「我很開(kāi)心AMD Radeon開(kāi)源Linux驅動(dòng)程式實(shí)際上包含了所有的運算元件(這與Nvidia不同)。但是，錯誤太多的開(kāi)源軟體仍限制了廣泛採用?！?/p>

英國一位研究人員呼吁，「請讓CUDA成為一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統！讓其他陣營(yíng)也能夠為未來(lái)的功能提供輸入或為CUDA API建置其運行軟體?！勾颂幹傅氖荖vidia的GP-GPU軟體。

另一位研究人員說(shuō)：「如果每個(gè)人都建置了CUDA，就必須建置CUDA性能模型，而這將會(huì )妨礙創(chuàng )新，對于加速來(lái)說(shuō)更糟糕。我們需要一個(gè)更能夠適應其他處理器公司各種創(chuàng )新的生態(tài)系統?！?/p>

此外，「還需要為Nvidia特定OpenCL擴展添加檔案......以及聘請一些人來(lái)處理有關(guān)其錯誤追蹤器的問(wèn)題?！?/p>

美國的一位研究人員表示，「在客戶(hù)要求高品質(zhì)建置開(kāi)放平行編程標準之后，情況才會(huì )改善......而且我們的科學(xué)也會(huì )受到影響?！?。

來(lái)自AMD、英特爾和Nvidia的幾位代表紛紛加入討論，捍衛各自公司所做的努力。

一家供應商表示，「OpenMP 5.0現已問(wèn)世，這對GPU運算來(lái)說(shuō)也是非常令人興奮的。我知道AMD的Greg Rodgers、Nvidia的Jeff Larkin與其他OpenMP工作組在這方面投入許多努力以實(shí)現目標?！?/p>

7-nm優(yōu)勢不如最初預期

在硬體方面，AMD的Epyc和Vega是7-nm節點(diǎn)的第一個(gè)現實(shí)考驗。

臺積電在2017年3月表示，相較于其16FF+節點(diǎn)，其7-nm製程帶來(lái)更高35%的速度或降低60%的功耗。然而，AMD僅聲稱(chēng)其7-nm晶片速度將比其14-nm產(chǎn)品提高25%的速度或使功耗降低50%。

「臺積電可能一直在測量像環(huán)形振盪器這樣的基本裝置——我們認為它才是真正的產(chǎn)品?！笰MD技術(shù)長(cháng)Mark Papermaster在其7-nm晶片發(fā)佈當天接受採訪(fǎng)時(shí)表示。

「摩爾定律正逐漸放緩，半導體節點(diǎn)越來(lái)越昂貴，我們無(wú)法再以之前的頻率升級了?！顾J為，向7-nm過(guò)渡增加了光罩、更多光阻劑和寄生效應而使得成本日益攀升。

展望未來(lái)，支援極紫外光微影(EUV)的7-nm節點(diǎn)「將發(fā)揮更大效率?！?/p>

對于A(yíng)MD來(lái)說(shuō)，在標準有機封裝上搭配使用7-nm和14-nm晶片，就像是三星(Samsung)採用3D NAND之舉。採用一種其他人都可能採用的方法，為該公司帶來(lái)更大的成本轉環(huán)空間。

無(wú)疑地，先進(jìn)製程節點(diǎn)正反映著(zhù)歷史的挑戰。

英特爾目前正在亞利桑那州Chandler打造配備EUV技術(shù)的7-nm晶圓廠(chǎng)，但預計至少要到明年年底之后才可能產(chǎn)量。Tirias Research負責人Jim McGregor表示，即便是英特爾目前的14-nm量產(chǎn)「才高過(guò)門(mén)檻，但產(chǎn)品差異很大」。