Neue Die-Shots: Dieses mal AMDs Fiji-GPU mit HBM und Interposer unter der Lupe

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amd fiji gpuNach wirklich beeindruckenden Bildern der Polaris-10-GPU hat sich unser Forenmitglied OC_Burner eine Radeon R9 Nano geschnappt und auch hier die GPU in ihre Bestandteile zerlegt. Im Falle der Fiji-GPU trifft des auch mehr als bei anderen GPUs zu, denn hier besteht das Package aus der GPU selbst, sowie den HBM-Chips und dem Interposer, der alle Komponenten miteinander verbindet. In einem ausführlichen Artikel haben wir die Fertigung und Funktionsweise des Interposer bereits genauer beleuchtet.

Die-Shot der Fiji-GPU von AMDDie-Shot der Fiji-GPU von AMD

Die-Shot der Fiji-GPU von AMD

Üblicherweise entfernt OC_Burner die GPU vom Trägermaterial, in dem sie mit der GPU nach unten auf eine Herdplatte mit 400 °C legt. Nach 20 Sekunden platzt üblicherweise der GPU ab. Bei der Fiji-GPU soll dies aber anders sein, denn hier sprengte sich nicht die GPU ab, sondern der Interposer dehnte sich aus und zerbrach. Die einzelnen Bestandteile, also GPU und HBM hafteten weiter am Interposer. Erst nach einer weiteren Erhitzung lösten sich die HBM-Chips und die GPU dann allmählich – allerdings verblieben auch Teile am Interposer, sodass es aber auch interessante Einblicke in die Chips selbst gibt.

Dies ist zum Beispiel bei den HBM-Chips der Fall, bei denen mindestens eine Schicht auf dem Interposer verblieb und somit den direkten Blick in das Innere des Chips möglich wird. Hier sind dann die zahlreichen TSVs bzw. Durchkontaktierungen zu sehen. Noch deutlicher sind die Microbumps zu erkennen, welche die Verbindung zwischen Speicher und dem Interposer herstellen. Dort, wo der Interposer einen Teil des Speicherchips mit abgerissen hat, ist eine Connection-Layer zur ersten Speicherebene zu erkennen.

Die-Shot der Fiji-GPU von AMDDie-Shot der Fiji-GPU von AMD

Die-Shot der Fiji-GPU von AMD

Über verschiedene Leuchtquellen und Filter wurde dann auch die eigentliche Fiji-GPU genauer beleuchtet. Hier sind dann wieder die einzelnen CUs mit den Shadereinheiten zu sehen. Zwischen den CUs befinden sich immer Komponenten wie Caches und Register. In der Mitte sind einige Uncore-Komponenten zu sehen, zu denen auch Prefetcher und Scheduler gehören. Im oberen und unteren Bereich befinden sich die vier Blöcke des Speichercontrollers für den HBM. Im Falle der Fiji-GPU ist das Speicherinterface 4.096 Bit breit.

Die-Shot der Fiji-GPU von AMD
Die-Shot der Fiji-GPU von AMD

Die Randbereiche links und rechts beinhalten weitere Komponenten einer GPU, wie die Display-Controller oder die acht asynchronen Compute Engines (ACE).

Die-Shot der Fiji-GPU von AMDDie-Shot der Fiji-GPU von AMD

Die-Shot der Fiji-GPU von AMD

Die Die-Shots gibt es wie immer in voller Auflösung direkt bei Flickr. OC_Burner hat sich inzwischen auch eine defekte GeForce GTX 970 und GeForce GTX 1070 zugelegt, so dass wir in Zukunft weitere schicke Aufnahmen erwarten dürfen.