AMD Zen 6 usará el Fan-Out D2D de Strix Halo para interconectar IOD y CCD

Hace nada menos que año y medio fuimos los primeros a nivel mundial en hablar del futuro de AMD con Zen 6 en relación a cómo Infinity Fabric iba a cambiar a otro modelo de interconexión para las arquitecturas de PC y servidor en CPU. Es cierto que AMD lleva años sacando partido al Infinity Fabric para comunicar sus chiplets, pero con Zen 6 vamos a ver un cambio histórico. La compañía se prepara para abandonar los clásicos SerDes y dar el salto al Fan-Out Die-to-Die (D2D), una interconexión que promete más eficiencia, menor latencia y un futuro con diseños todavía más ambiciosos, que ya hemos visto en Strix Halo.

Lo interesante es que ya no hablamos de teorías como por aquel entonces y basándonos en lo que vimos en las tarjetas gráficas MCM. Ahora, Strix Halo, la APU de AMD, es en realidad un banco de pruebas donde los rojos han puesto en práctica parte del ADN de Zen 6. Ese “mar de cables” (Sea of Wires) que mencionan desde la compañía es mucho más que marketing: es la pieza clave de su siguiente revolución en CPU y APU.

AMD (Infinity Link) Fan-Out D2D, la principal mejora de Zen 6 será el adiós de SerDes para dar paso a una interconexión de alta velocidad microscópica

Hasta ahora, la comunicación entre chiplets dependía de bloques SerDes que convertían señales paralelas en serie y viceversa. Era un sistema eficaz, heredado en gran parte de PCI-Express, pero tenía un coste energético importante y añadía latencia al proceso.

Con Zen 6, esa etapa se elimina: el Fan-Out D2D permite que las señales se extiendan directamente desde el troquel hacia el interposer orgánico RDL gracias a InFO-oS de TSMC, usando cientos de diminutas líneas de interconexión distribuidas en múltiples capas de cobre y polímero.

RDNA 3 con su arquitectura MCM demostró que la implementación era el camino, y lo vimos aquí antes que en ningún otro sitio lanzando lo que debería de ser una nueva interconexión para Zen 6.

La ventaja es que esto ya está en el mercado, y el compañero High Yield ha sintetizado toda la información actual en un vídeo muy didáctico que evidencia el camino que os hemos contado fascículo por fascículo aquí en vuestra web de hardware.

Lo cierto es que SerDes como tal, con Infinity Fabric, ha llegado a un límite de rendimiento y de eficiencia energética que debe quedar en el pasado, donde además, como sabemos, genera una latencia extra que debe ser paliada si se quiere dar el siguiente salto al gaming.

Por sintetizar la idea, con SerDes en CCD e IOD, AMD podía colocar los chiplets a cierta distancia sin problemas más que los comentados, pero con su nueva tecnología de interconexión todo cambia.

Dies pegados, un mar de cables, más eficiencia y rendimiento

AMD lo llama Sea of Wires por motivos obvios. Fan-Out D2D requiere de lo último de TSMC en sustratos orgánicos como es inFO-oS, que posiblemente en Zen 6 X3D será inFO-3D para usar un RDL con las tres versiones de caché vertical que vimos en las patentes. Esto también se podría dar junto para Zen 7, y finalmente, Zen 6 podría volver a colocar la caché encima de los CCD, no está claro.

La ventaja de AMD aquí es que evitando sus SerDes con Infinity Fabric 2.0 se elimina el uso de IFOP/GMI PHY, lo cual ha demostrado un ancho de banda brutal gracias a Fan-Out D2D en Strix Halo. La APU de AMD para portátiles gaming usa esta nueva interconexión por primera vez entre varios dies, varios chiplets, gracias a micro cables que pasan verticalmente entre los llamados SI Pad (Silicon Pad) y las Bumps C4 en el RDL (sustrato orgánico).

Los cables son tan finos que la densidad de interconexión en este RDL es decenas de veces mayor a la de un sustrato normal. AMD habla de cientos de ellos, y como era de esperar, la distancia es un problema para crearlos.

Por ello, en Zen 6 todos los chiplets estarán pegados compartiendo este Fan-Out D2D, que es la respuesta directa a Intel con su Base Tile (EMIB), Foveros y el bus D2D que tanto dio que hablar en Arrow Lake-S por su falta de velocidad.

Por lo tanto, como ya adelantamos a principios de 2024, AMD dirá adiós a los GMI/IFOP, los SerDes que arrastra desde Zen 2 y dará paso a una nueva interconexión de alta velocidad Fan-Out D2D que en Strix Halo ha supuesto poder incluir una GPU con 40 CU y 256 bits de bus de datos con un ancho de banda total de más de 200 GB/s en peak.

Curiosamente, hace dos años esto era ciencia ficción, hoy podemos verlo en un portátil slim con un rendimiento superior a una RX 7600 XT de PC o una RTX 4060M de portátil, pero dentro de la propia CPU. Zen 6 va a elevar tanto el nivel que puede que Nova Lake-S no sea suficiente.