Yeni bir patent Intel tarafından yayınlandı (üzerinden Underfox) gelecekteki grafik hızlandırıcı tasarımlarının temel taşı olabilir – ve Çoklu Çip Modülü (MCM) yaklaşımını kullanır. Intel bir diziyi tanımlar tek bir çerçeve sunmak için birlikte çalışan grafik işlemcileri. Intel’in tasarımı, iş yüklerinde bir hiyerarşiye işaret eder: birincil bir grafik işlemcisi, tüm iş yükünü koordine eder. Ve şirket, MCM’yi, silikon tasarımcılarını sonsuz performans arayışında artan kalıp boyutlarından kaynaklanan üretilebilirlik, ölçeklenebilirlik ve güç sağlama sorunlarından uzaklaştırmak için gerekli bir adım olarak çerçeveliyor.
Intel’in patentine göre, çeşitli grafik çizim çağrıları (talimatları) “çok sayıda” grafik işlemcisine gider. Ardından, ilk grafik işlemcisi esasen tüm sahnenin ilk çizim geçişini çalıştırır. Bu noktada, grafik işlemcisi yalnızca görünürlük (ve engelleme) verileri yaratıyor; modern grafik işlemcilerinde yapılacak yüksek hızlı bir işlem olan ne oluşturulacağına karar vermektir. Ardından, bu ilk geçiş sırasında oluşturulan döşemelerin bir kısmı diğer mevcut grafik işlemcilerine gider. Bu ilk görünürlük geçişine göre, sahneyi karolarına karşılık gelen doğru bir şekilde oluşturmaktan sorumlu olacaklardı; bu, her bir karoda ilkel olanın ne olduğunu veya oluşturulacak hiçbir şeyin olmadığı yerleri gösterir.
Bu nedenle Intel, dağıtılmış tepe konumu hesaplamasının (ilk kare geçişinin dışında) yanı sıra döşeme tabanlı dama tahtası oluşturmayı (bugünün GPU’larında kullanılan bir özellik) entegre etmeye bakıyor gibi görünüyor. Son olarak, tüm grafik işlemciler yapbozun kendi parçalarını tek bir kare (gölgeleme, aydınlatma ve ışın izleme dahil) oluşturduğunda, katkıları ekranda nihai görüntüyü sunmak için birleştirilir. İdeal olarak, bu işlem saniyede 60, 120 ve hatta 500 kez gerçekleşir. Intel’in çok kalıplı performans ölçeklendirme umudu böylece önümüze serilmiş oluyor. Ardından Intel, klasik çoklu GPU yapılandırmalarındaki potansiyel performans artışlarını göstermek için SLI veya Crossfire modlarında çalışan AMD ve Nvidia grafik kartlarından alınan performans raporlarını kullanır. Ancak elbette her zaman otantik bir MCM tasarımından daha düşük olacaktır.
Ancak, Intel’in patenti, mimari düzeyiyle ilgili ayrıntılarda belirsizdir ve mümkün olduğu kadar çok alanı kapsar – ki bu, bu alanda yine olağandır. Örneğin, birden çok grafik işlemciyi birlikte çalışan veya yalnızca grafik işlemcilerinin bölümlerini içeren tasarımlara izin verir. Yöntem, “tek işlemcili bir masaüstü sistemi, çok işlemcili bir iş istasyonu sistemi, bir sunucu sistemi” ve ayrıca mobil için bir Çip üzerinde sistem tasarımı (SoC) içinde geçerlidir. Bu grafik işlemciler veya düzenlemeler, Intel’in dediği gibi, RISC, CISC veya VLIW komutlarından gelen talimatları kabul etmek olarak bile tanımlanır. Ancak Intel, MCM tasarımlarının “merkezi” doğasının, Bellek ve G/Ç denetleyicilerini bir araya getiren tek bir kalıp içerebileceğini açıklayarak, AMD’nin oyun kitabından bir sayfa alıyor gibi görünüyor.
Yarı iletken minyatürleştirme hızı yavaşladıkça (ve yavaşlamaya devam ederken), şirketlerin iyi verimleri korurken performansı ölçeklendirmenin yollarını bulması gerekiyor. Aynı zamanda, mimaride yenilik yapmak zorundalar, yarı iletken üretim süreçleri, daha fazla sayıda gerekli üretim adımı, daha fazla sayıda maske ve son olarak Extreme Ultraviolet Lithography (EUV) uygulamalarını entegre ederek giderek daha karmaşık ve egzotik hale geliyor. Bir süredir denklemin azalan getiri bölümünde geziniyoruz: transistör yoğunluğunu artırmak giderek zorlaşıyor ve kalıp alanlarını daha da artırmak, gofret verimleri üzerinde cezalara neden olacaktır. Tek çözüm, birkaç küçük kalıbı bir araya getirmektir: İki adet çalışan 400 mm kare kalıba sahip olmak, 800 mm’lik tam çalışan bir kalıba sahip olmaktan daha kolaydır.
Birincisi AMD, ilk nesillerinden beri MCM tabanlı Ryzen CPU’larıyla büyük başarı elde etti. Kırmızı şirket hala MCM tabanlı GPU’lar sunuyor, ancak yeni nesil Navi 31 ve Navi 32 bu teknolojiye sahip olabilir. Nvidia’nın da yeni Birleştirilebilir Paket GPU (COPA) tasarım yaklaşımını izleyerek gelecekteki grafik ürünleri için MCM tasarımlarını aktif olarak araştırdığını biliyoruz. AMD Zen ile çıkmadan önce bile yarış uzun süredir devam ediyor. Bir MCM GPU tasarımını devreye sokan ilk şirket, daha yüksek kârları kolaylaştıran daha yüksek getiriler veya daha düşük piyasa fiyatlandırması ile rakiplerine göre bir avantaja sahip olmalıdır. Ve üç AMD, Intel ve Nvidia’nın da öngörülebilir gelecekte aynı TSMC üretim düğümleriyle sözleşme yapmasıyla, her küçük avantajın potansiyel olarak yüksek bir pazar etkisi olabilir.