Seite 5: Infinity Fabric

Schon auf dem AMD Tech Summit im Dezember gab AMD erste Informationen zum Infinity Fabric bekannt, dem neuen schnellen Interconnect, der dafür sorgen soll, dass die unterschiedlichen Blöcke in einem Prozessor möglichst schnell versorgt werden können. In einem RYZEN-Prozessor wird der Infinity Fabric beispielswiese dazu verwendet die Speichercontroller anzubinden. Aber auch andere zukünftigen Produkte sollen den Infinity Fabric verwenden und damit unter anderen den alten Fusion Compute Link ablösen, der in den APUs ab 2011 verwendet wurde, um die CPU und die GPU untereinander zu verbinden. Der Infinity Fabric wird im RYZEN-Prozessor verwendet, aber auch in der zukünftigen Vega-GPU, dem Naples-Serverprozessor, RYZEN Mobile APUs und kommenden SoCs von AMD.

An diesem Infinity Fabric hat AMD seit 4 Jahren gearbeitet. Der Name Fabric legt im Grunde schon nahe, um welche Struktur es sich handelt, denn Fabric heißt übersetzt Stoff und ebenso ist auch dieser Interconnect aufgebaut. Laut AMD ist der Infinity Fabric modular aufgebaut und kann beliebig komplex ausgeführt werden. Eben diese Skalierbarkeit soll den Infinity Fabric in allen neuen Prozessoren und GPUs einsetzbar machen.

Der Infinity Fabric teilt sich auf in einen Control Fabric und Data Fabric. Der Control Fabric ist für die Ansteuerung der verschiedenen Engine-HUBs verantwortlich. Auf Basis des Control Fabric können Technologien wie das Power Management, Sicherheitsfunktionen, Reset&Initialization und das Testing durchgeführt werden. Der Data Fabric hingegen ist ein extrem schneller Interconnect, der dafür verantwortlich ist, dass die Daten schnellstmöglich innerhalb einer Architektur bewegt werden können. Über den Data Fabric wird auch die Verbindung zum Speichercontroller sichergestellt. Im Falle der Vega-GPU bedeutet dies, dass der Interconnect bis zu 512 GB/s zur Anbindung des HBM2 bereitstellen muss. Im Falle eines Mobile-Prozessors mit DDR4-Arbeitsspeicher sind aber auch nur 40-50 GB/s notwendig. Eben dies soll zeigen, wie flexibel der Infinity Fabric ist.

Der Infinity Fabric ist Bestandteil der Vega-Architektur bei den Grafikkarten, aber auch von Summit Ridge bzw. den RYZEN-Prozessoren sowie den später geplanten Mobile-Prozessoren Raven Ridge, die ebenfalls unter der Marke RYZEN vermarktet werden sollen. Im Falle der Vega-Architektur soll der Infinity Fabric als Mesh, also in einer Gitterstruktur ausgeführt werden. Dies liegt vor allem daran, dass in einer GPU tausende von Shadereinheiten mit Daten gefüttert werden müssen und eine effiziente Verteilung der Daten ist über ein Mesh am besten möglich. Bei den Prozessoren sollen weniger komplexe Topologien für den Infinity Fabric zum Einsatz kommen, da hier nur bestimmte Bereiche über den Infintiy Fabric angebunden werden. AMD wollte keine weiteren Details verraten, eine Ringstruktur wäre hier aber denkbar und wird beispielsweise auch von Intel so umgesetzt.

Isoliert auf die RYZEN-Prozessoren betrachtet bietet sich durch den Infinity Fabric für AMD die Möglichkeit die Multi-Threading-Leistung mit der Anzahl der Kerne linear steigern zu können. Interne Tests scheinen bei AMD zeigen zu können, dass ein Achtkern-Prozessor auch wirklich fast doppelt so schnell ist, wie ein Vierkern-Prozessor. Die Bandbreite, die zur Interkommunikation und zur Anbindung verschiedenen Komponenten zur Verfügung steht, scheint also ausreichend hoch zu sein.

Eine wichtige Rolle spielt dies aber nicht nur bei den Desktop-Prozessoren, sondern noch viel mehr für Server auf Basis der Zen-Architektur. Mit den Naples-Prozessoren mit 32 Kernen und 64 Threads will AMD im Sommer hier die ersten Modelle auf den Markt bringen. Genaue Details dazu sollen in Kürze veröffentlicht werden. Der Infinity Fabric ist dabei auch aber kein reiner Interconnect innerhalb einer CPU oder einer GPU. Laut AMD soll der Infinity Fabric auch in Multi-Socket-Verbindungen zum Einsatz kommen. Dort dient er als technische Basis für AMDs HyperTransport.

Der Infinity Fabric spielt auch für zukünftige Projekte eine wichtige Rolle und AMD verweißt explizit auf die aktuelle Roadmap für Prozessoren und GPUs. An Zen 2 wird bereits gearbeitet, Zen 3 ist in der Planung. Von Zen 2 dürfen sicherlich nicht solche Sprünge wie jetzt erwartet werden, sondern dabei wird es vielmehr darum gehen die aktuelle Basis weiter zu optimieren. Bei den GPUs spricht AMD weiterhin von Navi, nennt aber keine weiteren Daten dazu.