Mit Chiplets in die APU-Zukunft

In der Zwischenzeit waren Microsoft und Sony nicht untätig, auch hier bestand großes Interesse an der Zen-2-Architektur: Die Playstation 5 und die Xbox Series X erscheinen im November 2020 mit acht Cores, dedizierten (De)kompression-Engines, schnellen NVMe-/PCIe-Gen4-Interfaces für SSDs und sogar einer RDNA2-Grafikeinheit. Was die kann, erfahren PC-Spieler erst einige Wochen später bei der Radeon RX 6800 (XT).

Die derzeit aktuellen APUs hat AMD im Januar 2021 vorgestellt, es sind die aktuell schnellsten Laptop-Prozessoren: Die Cezanne-Chips integrieren acht Zen-3-Kerne und kombinieren diese mit einer erneut angepassten Vega-iGPU. Gegen Ende des Jahres dürfte dann Rembrandt angekündigt werden, hier erfolgt der Wechsel von einer Vega- auf eine RDNA2-Grafikeinheit.

Und bevor jemand fragt: Ja, abseits der Designs für Notebooks, PCs, Embedded-Systeme und Konsolen hat AMD noch diverse weniger bekannte APUs entwickelt. Dazu zählt beispielsweise der Fenghuang Raven, ein für das Zhongshan Subor Z+ PC-System gedachter Prozessor. Darin stecken vier Zen-3-GHz-Kerne und eine Vega-iGPU mit 24 Compute Units, weshalb die Grafikeinheit ähnlich flott ist wie die der Playstation 4 Pro. Das Subor Z+ wurde jedoch nie ausgeliefert, es existieren nur einige Vorabmuster.

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Die Xbox Series X kombiniert acht Zen-Cores mit einer RDNA2-Grafikeinheit. (Bild: Microsoft)

Für den Servermarkt hatte AMD einst eine Super-APU geplant, genauer ein HPC-Modell (High Performance Computing) mit HBM-Stapelspeicher. Zwar tauchte es 2015 in offiziellen Roadmaps auf, der Chip erreichte aber nie seinen Tape-Out und wurde schon in der Designphase gecancelt. Die Idee war, gleich 16 Zen-Cores als zwei CPU-Chiplets (Zeppelin) mit einem Vega-Grafik-Chiplet (Greenland) zu koppeln. Mit 16 nm ließ sich diese APU aber nicht umsetzen, eventuell weil das Fabric nicht effizient genug war.

Ungeachtet dessen dürfte der Chiplet-Ansatz für die Zukunft der Accelerated Processing Units eine wichtige Rolle spielen: Auch wenn das Motto einst "The Future is Fusion" lautete, müssen APUs keine monolithischen Designs sein wie bisher. Die Kombination aus CPU und GPU und auch der I/O-Funktionen kann in separate Dies ausgelagert werden, entsprechende Patente hat AMD schon vor Jahren angemeldet.

Eines gilt dabei nach wie vor: Golem.de prophezeite anno 2010, dass Fusion der Anfang einer Entwicklung sei, welche die Prozessorwelt nachhaltig verändern und GPU-Computing zum Alltag machen werde. Rückblickend auf ein Jahrzehnt an Accelerated Processing Units können wir das Stand heute nur unterschreiben.