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IOD von Ryzen- und EPYC-Prozessoren mit ausführlicher Beschriftung

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picasso-dieBereits mehrfach haben wir über eine genauere Betrachtung der CCDs und IODs der aktuellen Zen-2-Prozessoren berichtet. Bei den CCDs handelt es sich um einen Teil des Chiplet-Designs, welches die Zen-2-Kerne beinhalten. Bei den IODs gibt es eine größere Variante für die EPYC- und Ryzen-Threadripper-Prozessoren und eine kleinere Variante für die Ryzen-Prozessoren.

Twitterer @GPUsAreMagic hat sich einmal die Mühe gemacht, nicht nur die größeren Blöcke kenntlich zu machen, sondern hat versucht, jedes Detail der Chips zu beschriften. Die entsprechenden Bilder hat er ebenfalls bei Twitter veröffentlicht, uns jedoch auch hochauflösende Varianten zugeschickt.

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Die Die-Shots stammen von @FritzchensFritz, der in unserem Forum als OC_Burner unterwegs ist und der seine Fotos auf Flickr veröffentlicht hat.

Schaut man sich den IOD der Matisse/Ryzen-Prozessoren an, so sind in grün viele der I/O-Komponenten (USB und SATA) zu finden, die als physikalisches Interface (kurz PHY) einzeln genommen nur recht wenig Platz in Anspruch nehmen. Man muss aber auch die Controller mit hinzunehmen. Eine solche Komponente – ob USB, SATA oder Speichercontroller – besteht immer aus einem Controller und dem physikalischen Interface.

Schon deutlich größer ist beispielsweise das PHY für den Speichercontroller mit zwei Kanälen. Dies gilt außerdem für die Serialisierer/Deserialisierer (SerDes), die als Multiplexer und Demultiplexer eine seriellen Datenübertragung ermöglichen. Diese werden verwendet, um beispielsweise die PCI-Express-Lanes abzubilden. Der Interconnect zwischen CCD und IOD erfolgt über den Infinity Fabric – auch dies ist entsprechend aufgeführt.

Der IOD eines EPYC- oder Ryzen-Threadripper-Prozessors ist ungleich komplexer. Es handelt sich sozusagen um einen vierfachen IOD für die Ryzen-Prozessoren. Demnach sind viele der Komponenten, egal ob Controller oder PHY, vierfach vorhanden.

Nicht neu, aber dennoch einen Hinweis wert, ist die Annotation am CCD bzw. hier an einem der Zen-2-Kerne. Hier sind unter anderem die verschiedenen Cache-Level zu erkennen. Der L3-Cache beläuft sich pro CCD auf 32 MB, den sich die acht Kerne auf einem CCD teilen. Der L2-Cache steht den Kernen exklusiv zur Verfügung und ist 2 MB groß. Dies gilt auch für den L1-Cache, der mit 64 kB zu bemessen ist.

Vergleich der Fertigung, Größe und Anzahl der Transistoren
  Die-Größe Transistoren
Zen (Zeppelin) 212 mm² 4,8 Milliarden
Zen+ (Zeppelin) 212 mm² 4,8 Milliarden
CCD (Matisse & Rome) 74 mm² 3,9 Milliarden
IOD (Matisse) 125 mm² 2,09 Milliarden
IOD (Rome) 416 mm² 8,34 Milliarden
Matisse insgesamt: 2x CCD + IOD

273 mm²

9,89 Milliarden
Rome insgesamt: 8x CCD + IOD 1.008 mm² 39,54 Milliarden
Intel XCC-Die 694 mm² -
NVIDIA GV100-GPU 815 mm² 21,1 Milliarden

Der CCD der aktuellen AMD-Prozessoren bietet acht Kerne und hat eine Chipfläche von 74 mm². Alle Recheneinheiten, Speicher und Register werden über 3,9 Milliarden Transistoren dargestellt. Der IOD der Ryzen-Prozessoren hat eine Fläche von 125 mm² und realisiert dies in 2,09 Milliarden Transistoren. Der IOD der EPYC- und Ryzen-Threadripper-Prozessoren kommt auf eine Fläche von 416 mm² und verwendet 8,34 Milliarden Transistoren.