7nm處理器的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

前段時(shí)間，AMD宣布7-nm Epyc x86 CPU和Vega
GPU為業(yè)界帶來(lái)了一股新希望，這些芯片將降低高端處理器的成本。這個(gè)消息還提供了一個(gè)前沿工藝技術(shù)收益遞減的例子，并引發(fā)了對(duì)加速器開(kāi)源代碼質(zhì)量的擔(dān)憂。
針對(duì)《EE Times》日前發(fā)布的AMD 7-nm晶片新聞報(bào)導(dǎo)，德國(guó)的一位科學(xué)研究人員哀嘆，高端Nvidia
V100的價(jià)格高達(dá)1萬(wàn)美元，使其無(wú)法在研究經(jīng)費(fèi)使用原則下輕松訂購(gòu)。
英國(guó)的一位研究人員則指出，對(duì)于歐洲買家來(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(jìng)爭(zhēng)加劇來(lái)解決。AMD、Cavium/Marvell、富士通(Fujitsu)和Ampere等公司請(qǐng)加把勁向前進(jìn)展......，我們的科學(xué)由于正因?yàn)槟壳斑@樣的情況而受折磨。
討論主題中的另一個(gè)人發(fā)布了一張圖表（下圖），顯示了隨著公司追求更高性能零件，Nvidia GPU的芯片尺寸不斷增加。



AMD顯然也在試圖降低其7-nm Epyc x86
CPU的成本，因而在14-nm芯片上建置其內(nèi)存控制器以及I/O。但AMD新部件的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)還有待觀察。如果7納米產(chǎn)品比預(yù)期的更成功，AMD可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己受到臺(tái)積電（現(xiàn)為其唯一的7納米供應(yīng)商）所能獲得的晶圓數(shù)量的限制。

在部件首次亮相之前，英特爾宣布將其所有容量都集中在高端設(shè)備上，聲稱它無(wú)法滿足PC需求的復(fù)蘇。但總體需求實(shí)際上并沒(méi)有上升；國(guó)際數(shù)據(jù)公司的分析師馬里奧·莫拉萊斯說(shuō)，相反，英特爾可能一直在試圖誘使AMD追求低端產(chǎn)品市場(chǎng)。
盡管企業(yè)需求穩(wěn)步提升，PC市場(chǎng)并未見(jiàn)成長(zhǎng)中。Morales表示，事實(shí)上，中國(guó)的桌面計(jì)算機(jī)和筆記本電腦市場(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組件引爆價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)的潛力。但他們也在Twitter上抱怨GP-GPU的軟件狀態(tài)。他們說(shuō)，Nvidia的大多數(shù)程序代碼仍然是專有的，而且，Nvidia和AMD提供的開(kāi)源程序代碼也都不盡如人意。
質(zhì)量低劣的代碼從一開(kāi)始就是AMD GPU計(jì)算軟件堆棧的“致命弱點(diǎn)”，一位研究人員表示。
“我很高興AMD
Radeon開(kāi)源Linux驅(qū)動(dòng)程序?qū)嶋H上包含所有計(jì)算組件（與Nvidia相反），”另一位研究人員說(shuō)?！叭缓螅腥毕莸拈_(kāi)源軟件仍然禁止廣泛采用?！?br>“請(qǐng)讓CUDA成為一個(gè)開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng)，其他各方可以為未來(lái)的功能提供輸入或?yàn)镃UDA
API實(shí)現(xiàn)自己的運(yùn)行時(shí)，”英國(guó)一位研究人員表示，他指的是Nvidia的GP-GPU軟件。

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(duì)于加速來(lái)說(shuō)更糟糕。我們需要一個(gè)更能夠適應(yīng)其他處理器公司各種創(chuàng)新的生態(tài)系統(tǒng)。”此外，“還需要為Nvidia特定OpenCL擴(kuò)展添加檔案......以及聘請(qǐng)一些人來(lái)處理有關(guān)其錯(cuò)誤追蹤器的問(wèn)題?！?br>美國(guó)的一位研究人員表示，“在客戶要求高質(zhì)量建置開(kāi)放平行編程標(biāo)準(zhǔn)之后，情況才會(huì)改善......而且我們的科學(xué)也會(huì)受到影響?！?br>來(lái)自AMD、英特爾和Nvidia的幾位代表紛紛加入討論，捍衛(wèi)各自公司所做的努力。
一家供貨商表示，“OpenMP 5.0現(xiàn)已問(wèn)世，這對(duì)GPU運(yùn)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(xiàn)目標(biāo)?！?br>
7nm的優(yōu)勢(shì)不如最初期
在硬件方面，AMD的Epyc和Vega是7-nm節(jié)點(diǎn)上的首批現(xiàn)實(shí)檢查。
臺(tái)積電在2017年3月表示，與其16FF
+節(jié)點(diǎn)相比，其工藝可提供高達(dá)35％的速度提升或60％的低功耗。然而，AMD僅聲稱其芯片的速度將比其14納米產(chǎn)品提高25％或功耗降低50％。
“臺(tái)積電可能一直在測(cè)量像環(huán)形振蕩器這樣的基本設(shè)備，我們聲稱它是真正的產(chǎn)品，”Mark Papermaster在當(dāng)天接受采訪時(shí)表示7納米芯片已經(jīng)曝光。

“摩爾定律正在放緩，半導(dǎo)體節(jié)點(diǎn)更加昂貴，而且我們沒(méi)有得到我們過(guò)去常常得到的頻率提升，”他在發(fā)布會(huì)上的一次談話中說(shuō)，稱7-nm遷移“是一個(gè)粗略的提升，增加了掩模，更多的抵抗和寄生?！?br>展望未來(lái)，使用極紫外光刻（EUV）的7納米節(jié)點(diǎn)將“主要利用效率和一些適度的設(shè)備性能機(jī)會(huì)，”他在采訪中說(shuō)。
對(duì)于AMD來(lái)說(shuō)，在標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)封裝上使用7-nm和14-nm芯片混合使用類似于三星轉(zhuǎn)向3D NAND。它通過(guò)其他人可能采用的方法為公司留出了成本喘息的空間。

毫無(wú)疑問(wèn)，領(lǐng)先的節(jié)點(diǎn)正在呈現(xiàn)歷史性挑戰(zhàn)。
英特爾目前正在亞利桑那州錢德勒推出一款采用EUV的7納米晶圓廠，但預(yù)計(jì)至少在明年年底之前不會(huì)有產(chǎn)量。Tirias Research的負(fù)責(zé)人Jim
McGregor表示，即便是英特爾目前的14納米產(chǎn)量也“高于門(mén)檻，但產(chǎn)品差異很大”。

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