AMDs Semi-Custom Business Unit - Projekte, Partner und Chips

[isigrim]

Nachdem AMD den Bereich Semi-Custom Business Unit als Feld deutlich ausweiten will, dachte ich, ein eigener Thread wäre vielleicht ganz hilfreich, um die Infos zu bündeln. Es bleibt ja zu hoffen, dass AMD hier tatsächlich zukünftig viele Kunden an sich binden kann und sich so ein weites Feld für Diskussionen bietet.

The Semi-Custom Business Unit will focus on high-volume, high-value applications across a wide array of markets, including: gaming, set-top boxes, smart TVs, PCs, tablets, servers, high performance computing and infrastructure applications. The PlayStation® 4 (PS4™) from Sony Computer Entertainment Inc. (SCEI) is the first announced customer design win. With AMD’s scalable Semi-Custom solutions, IP blocks can be quickly tailored without having to design a new platform. The Semi-Custom Business Unit is able to deliver tailor-made solutions within an accelerated timeframe.

(Quelle)

Nachdem nun klar ist, dass die XBox One und die PS4 tatsächlich auf speziell entwickelte APUs setzen, besteht hier auch ein guter Ansatzpunkt für die Diskussion.
Ich würde das hier wohl auf APUs von AMD beschränken, womit die WiiU rausfällt. Zudem geht es nur um die APUs selbst und noch die Speicheranbindung, nicht um den Rest der Konsolen, sonst artet das schnell aus. Ich würde auch vorschlagen, Spiele weitestgehend rauszulassen.

Hier gibt´s ein Engadget-Interview mit dem Leiter der Custom Silicon Division Saed Moshkelani zu PS4, XBox One und dem Vorgehen.

2013 - XBox One SoC + Playstation 4 SoC

Sony Playstation 4 - APU (2013 - TSMC 28nm)

Spoiler

DieShot:

Specs
Fertigung: 28nm (TSMC 28nm HP-HKMG, Analyse von Chipworks)
DieFläche: 348 mm² (Infos Chipworks)
CPU: 8 Jaguar Kerne (1,6 Ghz, evtl. bis 2 Ghz)
GPU: 18 Compute Units (GCN 2.0 (Sea Islands), 1152 SPs, Gesamtrechenleistung: 1,84 Tflops; 2 CUs zusätzlich um die Ausbeute zu erhöhen)
RAM: 8 GB GDDR5 (unified, extern, 176 GByte/s Bandbreite)
Sonstiges: TrueAudio-Unterstützung.
​

Microsoft XBox One - APU (2013 - TSMC 28nm + Globalfoundries 28nm (?))

Spoiler

Specs
Fertigung: 28nm (Globalfoundries TSMC - HPM + Globalfoundries - (?))
DieFläche: 363 mm² (Infos Hotchips 2013)
Transistorcount: ca. 5 Milliarden
CPU: 8 Jaguar Kerne (1,6 Ghz ?)
GPU: 12 Compute Units (GCN 2?, 768 SPs, 1,23 Tflops ?)
RAM: 8 GB DDR3 (unified, extern, 68,3 GByte/s Bandbreite) + 32MB eSRAM (on Chip. 102GB/s Bandbreite)​

Links zu Analysen etc.:

Spoiler

Technik:

Anandtech: The Xbox One: Hardware Analysis & Comparison to PlayStation 4
Engadget: Xbox One hardware and specs: 8-core CPU, 8GB RAM, 500GB hard drive and more
Engadget: The PS4's processor and performance: what we know and what we think we know
Semiaccurate: Microsoft admits they lost the console war with Xbox One
Heise: Analyse: Xbox One unterliegt Playstation 4 bei 3D-Performance deutlich
Heise: PS4: Hardware-Optimierungen für Spitzen-Spieleleistung

Planet3DNow:AMDs Semi-Custom-APU mit Jaguar-Kernen und GCN-GPU für Sony Playstation 4 analysiert
Planet3DNow:APU13: Sonys PS4 unterstützt AMDs TrueAudio
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Finanzielles:

Barrons: AMD: Jefferies, Raymond James Like PS4, Xbox Prospects, Even on Muted Uptake
​

Bilder zu den SoCs:

Spoiler

XBox One:

(Quelle)
Mit viel Vorsicht komme ich da für das XBox SoC auf ungefähr 340 mm², was mir sehr klein erscheint. (Breite der XBox One beträgt 34,2 cm). Naja gut, die Jaguars machen nicht viel aus, aber da muss ein etwa GPU-Block zwischen Cape Verde und Bonaire (123 und 160 mm²) mit drauf, die Caches, IO und 32MB eSRAM. Tahiti hat bei 4,31 Milliarden Transistoren 365 mm²...die Packungsdichte müsste also höher ausfallen.
Hmm, vielleicht hab ich mich verrechnet, muss ich mir nochmal anschauen.

Hier gibt´s noch ein größeres Bild:

ab 2014 - XBox One SoC Shrink 20nm + 2 weitere Projekte

Microsoft XBox One - APU (2014 - Globalfoundries 20nm)

Spoiler

Specs
Fertigung: 20nm (Globalfoundries)
DieFläche: ?
Transistorcount: ?
CPU: wahrscheinlich wieder 8 Jaguar Kerne (1,6 Ghz ?)
GPU: wahrscheinlich wieder 12 Compute Units (GCN 2?, 768 SPs, 1,23 Tflops ?)
RAM: ?​

Nachdem auf der Internetseite von Daniel McConnell, Senior Design Manager für Systems-on-a-Chip bei AMD, die Bemerkung aufgetaucht war, dass der 20nm Shrink des XBox-One-SoCs fertig sei, gab es kurze Zeit später auf Golem den Hinweis, dass das neue SoC nun nicht mehr bei TSMC, sondern bei Globalfoundries hergestellt wird. Als Grund wird angegeben, dass TSMC die 20nm Kapazitäten wohl für Apple reserviert hat.

Unbekanntes Projekt 1 - x86 (?)

Spoiler

Die beiden Projekte fanden erstmals im Zusammenhang mit AMDs Earnings Call im Oktober 2013 Erwähnung. Genaueres ist derzeit noch unbekannt, jedoch soll es sich nicht um Spiele-relevante Chips handeln.

Unbekanntes Projekt 2 - ARMv8

Spoiler

Die beiden Projekte fanden erstmals im Zusammenhang mit AMDs Earnings Call im Oktober 2013 Erwähnung. Genaueres ist derzeit noch unbekannt, jedoch soll es sich nicht um Spiele-relevante Chips handeln.
Ein weiterer Hinweis bezog sich darauf, dass eines der beidem Projekte auf AMDs 64bit ARM-Technologie aufbaut.

ab 2016 - XBox One SoC Shrink 16nm + PS4Pro-SoC 16nm

Microsoft XBox One S - APU (2016 - Shrink auf TSMC 16FF+)

Spoiler

Specs
Fertigung: 16FF+ (TSMC)
DieFläche: ?
Transistorcount: ?
CPU: 8 Jaguar Kerne (1,6 Ghz)
GPU: 12 Compute Units (768 SPs, 914 MHz)
RAM:​

Sony Playstation 4 Pro - APU (2016 - TSMC 16FF(+?))

Spoiler

DieShot: noch nicht vorhanden

Specs
Fertigung: 16FF(+?) (TSMC 16FF, evtl. FF+)
DieFläche: ~325 mm² (Noch keine Detail-Analyse verfügbar, Fläche auf Basis von iFixit errechnet)
CPU: 8 Jaguar Kerne (bis 2 Ghz)
GPU: 36 Compute Units (GCN ?? (wohl ein Hybrid aus GCN 2.0 und Vega, 2304 SPs, Gesamtrechenleistung: 4,198 TFLOPS)
RAM: 8 GB GDDR5 (unified, extern, 218 GByte/s Bandbreite) + 512 MB DDR3
​

Edit:
- 18.11.2013: Informationen von Chipworks zur PS4-APU ergänzt.
- 27.08.2013: Specs des XBox One SoC ergänzt. Informationen dazu gab es auf der HotChips-Koferenz
- 03.11.2014: Überarbeitung für Übersichtlichkeit und weitere Infos
- 20.11.2016: Ergänzungen für FinFet-SoCs

 

[Markus Everson]

Die Taktung der GPU-Anteile ist ebenso wie die der CPU-Anteile bisher unbestätigte Spekulation. Die Angaben "1,84 Tflops" und "1,23 Tflops" sind daher ohne Zusatz unseriös.

Und Valve plant soweit ich das verstanden habe keine eigene Hardware. "Steambox" bezieht sich vermutlich auf die Kombination von Hard- und Software, vergleichbar mit "HD Ready" oder "Centrino".

 

[isigrim]

Ich hab einfach vollkommen unkritisch die Angaben der Hersteller übernommen. Danke für den Hinweis, ich setz mal ein Fragezeichen dahinter. Kann man wohl erst konkret sagen, wenn die endgültigen Specs draußen sind oder irgendwelche Devs was rauslassen.
Wie "gut" die Angaben der Hersteller sind, zeigen die 200 GB/s Bandbreite, die Microsoft für die XBox One rausgegeben hat, die haben einfach die Bandbreite des DDR3-2133 Mhz Interface mit dem eSRAM addiert.

 

[Markus Everson]

Ich hab einfach vollkommen unkritisch die Angaben der Hersteller übernommen.

Nanu? Wo hat MS denn die Tflops der 5B angegeben?

 

[isigrim]

Hmm, erwischt, scheint wohl nur die Rechnung aufgrund der vermuteten 800 Mhz gewesen zu sein. Microsoft scheint sich dazu noch nicht offiziell geäußert zu haben.

 

[FredD]

Wie (un)realistisch sind denn >1200 MHz?

 

[isigrim]

Wenn die Chips von GloFo kommen, dürfte es schwer einzuschätzen sein, weil die GPUs bisher ja auf TSMCs 28nm Prozess basieren. Die Gerüchte sprechen für beide Konsolen von 800 Mhz.

Spoiler

Aber hier sind ein paar Vergleichswerte (laut Wikipedia und CB): (Cape Verde und Bonaire haben 16 ROPs, Pitcairn hat 32. Speicher für die 7700er 1 GB für die 7800er 2 GB.)
Die Radeon HD 7770 (Cape-Verde) hat bei 640 SPs und 1000 Mhz eine TDP von 80 Watt.
Die Radeon HD 7790 (Bonaire) hat bei 896 SPs und 1000 Mhz eine TDP von 85 Watt.
Die Radeon HD 7850 (Pitcairn) hat bei 1024 SPs und 860 Mhz eine TDP von 130 Watt.
Die Radeon HD 7870 (Pitcairn) hat bei 1280 SPs und 1000 Mhz eine TDP von 175 Watt

CB hat mit der 7790 (Bonaire) einen Übertaktungstest gemacht auf 1200 Mhz, das scheint nicht viel auszumachen. Sie sprechen von 4 Watt mehrverbrauch.

 

[hot]

AMD will ja GPUs bei beiden Foundries fertigen, das dürfte ähnliche Ergebnisse zur Folge haben. GPUs werden ja immerhin seit Llano auch bei GloFo gefertigt. Interessanter wirds erst, wenn fdSOI 28nm genutzt wird, könnte bei Hawaii der Fall sein, also 28nm fdSOI statt 20nm. Ist eh effektiver, von der Kostenersparnis ganz zu schweigen.

 

[Markus Everson]

AMD will ja GPUs bei beiden Foundries fertigen

Das Gerücht wurde erst 87 mal wiedergekäut. Erst ab 150 mal hochwürgen und erneut drauf rum kauen wird es zu einem Fakt@Planet3dnow.

 

[FredD]

Du darfst froh sein, lieber Markus, dass man hier auf satte 150 kommt, wo man andernorts gerne mal im einstelligen Bereich liegt

 

[Locuza]

Die Taktung der GPU-Anteile ist ebenso wie die der CPU-Anteile bisher unbestätigte Spekulation. Die Angaben "1,84 Tflops" und "1,23 Tflops" sind daher ohne Zusatz unseriös.

Sony gibt offiziell 1.84 TFLOPs für ihre GPU an, genau so wie die Gerüchteküche vor einiger Zeit ausgespuckt hat.
Man könnte ja einen anderen Anteil spekulieren wie z.B. 1024 ALUs @ 900 mhz.
Aber was klingt wahrscheinlicher?
Die Gerüchteküche, die gehackte Dokumente geleaked hat oder jetzt durch ausprobieren irgendwie auf die 1.84 TFLOPs zu kommen?
Ich denke das kann man als Fakt ansehen.
MS hat ihre 768 ALUs offiziell bestätigt, genau das hat die Gerüchteküche auch gesagt.
Gut offizielle Taktraten kann man abwarten, aber auch hier gelten 800 Mhz als realistischer Maßstab.
Gibt aber gerade auch Gerüchte ob es nicht weniger werden, da angeblich schlechte Yields.

Sonst wurde vor Monaten gezwitschert, dass die Next-gen 1.6 Ghz CPU-Takt haben, das PS4 Devkit worauf Killzone SF entwickelt wurde, lief mit 1.6 Ghz.
Das es am Ende auch so bleibt, kann natürlich niemand garantieren.
Aber man kann ja Wahrscheinlichkeiten abwiegen.
Solange das keiner als Fakt verkaufen will, kann man ja wahrscheinliche Angaben schon machen.

 

[Markus Everson]

Du darfst froh sein, lieber Markus, dass man hier auf satte 150 kommt, wo man andernorts gerne mal im einstelligen Bereich liegt

Kann das mal jemand ins Deutsche übersetzen?
.
EDIT :
.

Man könnte ja einen anderen Anteil spekulieren wie z.B. 1024 ALUs @ 900 mhz.
Aber was klingt wahrscheinlicher?

Ich denke das kann man als Fakt ansehen.

Etwas ist ein Fakt oder es ist kein Fakt. Solange es kein Fakt ist kann man es nicht einfach "als Fakt ansehen" nur weil es einem gerade aus diesem oder jenem Grund in den Kram passt.

MS hat ihre 768 ALUs offiziell bestätigt

Beweis durch Behauptung? Oder siehst nur Du das als Fakt an weil es Dir gerade wahrscheinlich genug erscheint?

Aber man kann ja Wahrscheinlichkeiten abwiegen.
Solange das keiner als Fakt verkaufen will, kann man ja wahrscheinliche Angaben schon machen.

Aber genau das versuchst Du doch oben. Und genau um diese Trennung, Spekulationen vs. Fakten geht es mir. Und zwar wohlgemerkt nicht mit dem Ziel die Spekulation zu verbannen. Sie sollte lediglich als solche kenntlich sein bis sie bestätigt oder widerlegt ist. "Kann man als Fakt ansehen" ist da wirklich nicht hilfreich.

 

[isigrim]

Er meint, es dauert sehr lange, bis das auf Planet3DNow als Fakt angesehen wird. Woanders wird´s schon beim zweiten Mal wiederholen als ein solcher verstanden.

Etwas ist ein Fakt oder es ist kein Fakt. Solange es kein Fakt ist kann man es nicht einfach "als Fakt ansehen" nur weil es einem gerade aus diesem oder jenem Grund in den Kram passt.

Interessante Vorstellung von "der Realität" und unserer Wahrnehmung derselben. Da hätte ich von Dir ein kritischeres Verständnis erwartet.

 

[tex_]

Die Anzahl der Shader sind tatsächlich ein Fakt und wurden von MS und Sony in ihrerer Vorstellung so kommunziert. http://www.heise.de/newsticker/meldung/Analyse-Xbox-One-unterliegt-Playstation-4-bei-3D-Performance-deutlich-1868430.html
Die Performance der PS4 APU mit 1,84TFLOPs stand genauso in den Folien die Sony offiziell herausgab. Nur die nun verwendeten Taktraten sind reine Spekulation. Es lässt sich allerdings aus der Rechenleistung und der Anzahl der Shader, sowie mit Einbezug der 8Kern Jaguar CPUs zumindest ein Rahmen abstecken in welchem sich die GPU Frequenzen bewegen müssen. Beim CPU-Takt weiß man dagegen so gut wie nichts genaueres.

 

[Markus Everson]

Danke tex_! Das war genau die Trennung von Fakt und Spekulation die ich im Sinn hatte.

@Isigrim: das ist hier ein technischer Kontext, da erlaube ich mir schon davon auszugehen dass sowas wie "Fakten" existiert.

 

[Locuza]

Etwas ist ein Fakt oder es ist kein Fakt. Solange es kein Fakt ist kann man es nicht einfach "als Fakt ansehen" nur weil es einem gerade aus diesem oder jenem Grund in den Kram passt.

Beweis durch Behauptung? Oder siehst nur Du das als Fakt an weil es Dir gerade wahrscheinlich genug erscheint?

Aber genau das versuchst Du doch oben. Und genau um diese Trennung, Spekulationen vs. Fakten geht es mir. Und zwar wohlgemerkt nicht mit dem Ziel die Spekulation zu verbannen. Sie sollte lediglich als solche kenntlich sein bis sie bestätigt oder widerlegt ist. "Kann man als Fakt ansehen" ist da wirklich nicht hilfreich.

Dann gibt es zwei Fakten, auch wenn offiziell nicht bestätigt.
1152 ALUs bei 800 Mhz für die PS4 und 768 ALUs für die Xbox One, dass hat man im Tech Interview nach dem Xbox Reveal verraten.
Hier kann man dann 800 Mhz ebenfalls "nur" als ziemlich wahrscheinlich ansehen, als Fakt vielleicht noch nicht.

Ansonsten verstehe ich schon dein Problem, aber es ist eben auch nicht so, dass man später mit den Armen wedeln müsste und schreien, oh ganze 10% Abweichung und ihr habt alles als Fakten dargestellt ihr Lügner.

Er meint, es dauert sehr lange, bis das auf Planet3DNow als Fakt angesehen wird. Woanders wird´s schon beim zweiten Mal wiederholen als ein solcher verstanden.

Es besteht natürlich immer die Frage, ab wann man etwas als Fakt ansehen kann und ab wann man noch Abstand halten müsste.
Das Verlangen nach einem offiziellen und definitiven Fakt wird mit einem hohen Prozentsatz reichlich verspätet dem inoffiziellen "Fakt" hinterherhinken.
Für viele Vergleiche und weitergehende Spekulationen somit häufig zu spät.

 

[Amando]

http://www.computerwoche.de/a/muenchner-genforscher-profitieren-von-amd-seamicro-server,2540855

-Finde ich ebenso sehr positiv. AMD macht sich ein breites Feld auf, Sie Jagen nicht mehr nur Intel in der CPU Leistung. -Eher umgekehrt Intel jagd AMD in der GPU Leistung, siehe Haswell und deren Folgen, -die IPS Leistung ist so gesehen stehen geblieben, dafür aber sind die Temperaturen der CPU´s seit Ivy Bridge noch mal schlechter geworden, teilweise bedenklich.

 

[FredD]

The future is ... fabric

Weiß zufällig wer, mit welchen Prozessoren die genannten Sea-Micro-Server der LMU ausgestattet sind?

 

[ONH]

Weiß zufällig wer, mit welchen Prozessoren die genannten Sea-Micro-Server der LMU ausgestattet sind?

Das Pdf auf der Seamicro Seite ist nicht eindeutig meiner Meinung nach aber am linken Rand steht was von 512 Opteron und 512 Intel Kerne.

Spoiler

Website
http://www.genzentrum.lmu.de/
Background
The Gene Center is a central research facility of the Ludwig- Maximilians University (LMU)
of Munich. The Center houses
15 labs with 250 personnel. Research is focused on
structural biochemistry, genome maintenance and the regulation of gene expression using cryo-electron microscopy, x-ray crystallography, deep sequencing, and computational biology.
Applications
Genomic Deep Sequencing, Cryo-Electron-Microscopy Maps, 3-D Molecular Modeling, HHsuite, High Performance Computing (HPC), SPIDER, Relion, NAMD, Gromacs, Infiscale, Scientific Linux
Challenges
• Computing constraint due to power limitations in server rooms
• Poor message passing interface (MPI) scaling to more than a few nodes
• High CAPEX to purchase HPC server clusters, supercomputers, or integrated clusters
Solution
• SeaMicro SM15000-OP
(AMD OpteronTM) and SM10000-XE (Intel® Xeon®) high density servers
• 1,024 computing cores in 30 rack units or 52.5 inches (1.3 meters)
• 1.28 Tbps SeaMicro FreedomTM Supercompute Fabric
Results
• Supercomputer-like performance with up to 90 percent MPI scaling
• Eliminated the need for InfiniBand®
and 10 GbE switches
• 2X computing density compared
to blade servers
• 50 percent savings in power
and space

 

[mariahellwig]

@Amando

Da muss man sich um Intel ja wirklich sorgen machen. Allein wie sie das Feld OpenCL mal eben besetzt haben und jetzt mit Haswell Maßstäbe setzen ist schon beeindruckend. AMD ackert sich hier schon seit Jahren ab, ohne große Gewinne.

AMD hat tolle Ideen, wahrscheinlich das kreativste Unternehmen in der Branche. Aber die Umsetzung, sie dauert meist viel zu lange oder scheitert ganz

 

[FredD]

Da muss man sich um Intel ja wirklich sorgen machen. Allein wie sie das Feld OpenCL mal eben besetzt haben und jetzt mit Haswell Maßstäbe setzen ist schon beeindruckend. AMD ackert sich hier schon seit Jahren ab, ohne große Gewinne.

Wenn du finanzielle Gewinne meinst, ergibt sich dies aus der Natur der Sache: eine offene Infrastruktur gleicht einem Kollektivgut im ökonomischen Sinne (z.B. öffentliche Autobahn vs mautpflichtige Schnellstraße).
Wenn du technologische Gewinne meinst, unterschätzt du die GCN Architektur.

 

[mariahellwig]

Ich weiß das GCN ein guter Wurf ist. Sie hat es aber bis heute noch nicht in die APU's geschafft, sieht man jetzt mal von Kabini ab. Und einen gemeinsamen Speicher, der notwendig ist damit GCN seine voller Leistungsfähigkeit entfalten kann sucht man auch noch vergebens.

Die Maßstäbe setzt auch mittlerweile hier zur Zeit Intel und deklassiert die Konkurrenz:

 

[FredD]

Ich weiß das GCN ein guter Wurf ist. Sie hat es aber bis heute noch nicht in die APU's geschafft, sieht man jetzt mal von Kabini ab. Und einen gemeinsamen Speicher, der notwendig ist damit GCN seine voller Leistungsfähigkeit entfalten kann sucht man auch noch vergebens.

Die APUs mit "huma" stehen doch längst in der Leitung.
Ist es denn zu viel verlangt, sich noch ein paar Monate zu gedulden?

 

[sompe]

Immer wieder erstaunlich wie schnell die Relevanz von etwas steigt sobald Intel schneller ist.... 8)

 

[mariahellwig]

Die APUs mit "huma" stehen doch längst in der Leitung.
Ist es denn zu viel verlangt, sich noch ein paar Monate zu gedulden?

Für mich persönlich nicht. Aber Kunden die jetzt eine Investition tätigen wollen schon.
Wie lange arbeiten sie schon daran? Wie will man Entwickler von der Lösung überzeugen damit er Software dafür entwickelt, wenn alles so schleppend vorwärts geht? Die wollen damit Geld verdienen und wenig begeistert sein wenn man ihnen sagt "wir sind noch nicht soweit"