قبل كل شيء, عليك أن تعلم أن هذا المقال الطويل عبارة عن تلخيص بقدر الإمكان لما تخطط له AMD خلال السنوات 5 القادمة, لذلك حاول أن تكون مركزاً لما سوف أذكره لك خاصة لو كنت من محبي شركة AMD وتتطلع لجديدها خلال الفترة القادمة. ما كشفت عنه ضمن يوم التحليل المالي لعام 2020 هو عبارة عن جواب واضح لكل من يشكك بقدرة هذه الشركة في تقديم مستويات متطورة من الاداء سواء في عالم المعالجات المركزية أم المعالجات الرسومية والكثير من الامور المهمة التي سأتطرق لها أيضاً ضمن هذا المقال, لكن بعنوان بسيط أستطيع أن أقول بأن AMD تخبر العالم أجمع وبالذات العملاق الأزرق intel بانها قادمة لتغير قواعد اللعبة من جديد! كما فعلت ذلك وعلى أرض الواقع مع معمارية Zen.

ماهو يوم التحليل المالي لشركة AMD؟

هو عبارة عن اجتماع مطول يجري مع كبار أعضاء الشركة بجانب اهم المستثمرين فيها للتباحث وتوضيح خطوات الشركة خلال المرحلة المقبلة, ضمن هذا االاجتماع يتم الكشف عن كل ما يمكن أن يخطر على بالك من معلومات وتفاصيل للفترة القادمة. وخلال اطلاعنا على ما تم الاعلان عنه رأينا الحديث يتوسع نحو دقات التصنيع التي سوف تستخدمها الشركة خلال الفترة المقبلة, تم الطرق كذلك لمعمارية الجيل التالي من RDNA 2 و RDNA 3 بجانب Zen 3 و Zen 4 والجيل الثالث من طرق التوصيل الحديثة Infinity Architecture, ومعمارية  المعالج الرسومي CDNA لمراكز البيانات, بجانب الوضع الحالي والمستقبلي لمعالجات السيرفرات EPYC.

أول ما تم التطرق له ضمن هذا الاجتماع هو دور معمارية Zen في تحقيق انتشار واسع في العالم ضمن مختلف الفئات التي تم إطلاقاً, فمن اليوم الأول لإطلاق معمارية Zen  إلى التحديث الذي طرأ عليها مع +Zen ثم اخيراً مع Zen 2 تبين لنا أن وفقاً لشريحة العرض التي شاركتنا بها عن شحنها لاكثر من 260 مليون نواة من معمارية Zen منذ تاريخ 2017 حتى تاريخ 2020, أي نحن نتحدث عن 2017 -2018 بقدر 30 مليون نواة, و 2018 حتى 2019 بحوالي 80 مليون نواة, ومن 2019 حتى 2020 وصل لحوالي 150 مليون نواة...ليكون الإجمالي 260 مليون نواة تم شحنها!

قد يختلط عليك الأمر وتعتقد ان AMD تقصد 260 مليون رقاقة, لكن هذا ليس صحيح, فهي تقصد 260 مليون نواة أي مزيج من الرقاقات التي تبدأ من نواتين, 4 أنوية, 6 أنوية, 8 أنوية, 12 نواة حتى 64 نواة. بشكل عام هو رقم كبير لعدد الأنوية ليظهر مدى اتنشار هذه المعالجات بكل أنواعها من فئة  Mainstream وفئة HEDT بجانب فئة الخوادم.

النقلة النوعية ستكون مع تصميم حزمة X3D الثورية

التصميم الثوري المرتقب سوف يستفيد بالأساس من الإنجاز الهائل الذي تم تحقيق مع تصميم Chiplet بجانب رقاقات الذاكرة المكدسة 3D مع 2.5D, لندخل بذلك نحو النقلة النوعية مع ما تسميه AMD بتصميم X3D الذي يرتكز على أربع قوالب Chiplet مرتبط فيما بينهما بنمط 2 في الأعلى و 2 في الأسفل مع قالب ذاكرة مكدس من 4 طبقات "يبدو أننا سنشهد شيئاً ما متعلق بذاكرة HBM من الجيل الثالث" لكل رقاقة Chiplet. بنية هذا التصميم سوف يؤدي إلى نتائج مهمة أبرزها زيادة تقدر بعشر مرات في كثافة عرض النطاق الترددي..بكلام أبسط سوف يسمح بنقل بيانات كبيرة بين تكدسيات الذاكرة الرباعية والانوية المتصلة معها.

للأسف هذه هي المعلومات التي كانت تتعلق فقط بحزمة X3D, حتى أننا لم نحصل على فترة الإطلاق سوى بالقول أنها تقنية مستقبلية, تاركة بذلك الباب مفتوح للفترة التي يمكن أن تستخدم ونراها مع المعالجات المركزية المستقبلية. لكن الأكيد أنها سوف تدفع AMD نحو القمة من جديد كما حدث الأمر مع تصميم Chiplet الذي غير قواعد اللعبة في عالم تصميم المعالجات لمركزية.

معمارية المعالج الرسومي CDNA هي الحل الامثل نحو مراكز البيانات؟

على ما يبدو هي خطوة تشابه بشكل كبير ما أقدمت عليه NVIDIA مع معمارية Volta والتي تو توجيهها نحو مطوري الالعاب والأفلام لتساعدهم على إنجاز مهامهم بشكل أسرع مثل بطاقة Quadro GV100. السبب المنطقي لهذه الخطوة هو فتح باب الاداء الشامل لهذا النوع من التطبيقات التي تحتاج إلى بنية مختلفة عن المعماريات الموجهة للالعاب والمهام الاخرى مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم العميق.

فثورة NVIDIA في مجال التعلم العميق, الذكاء الاصطناعي بجانب تدريب الشبكة العصبية ضمن مراكز البيانات جعلها الرقم واحد في هذا المجال بفضل قوة منصتها من المعالجات الرسومية ذات الاداء الفائق القوة والغير مسبوق, ولك أن تشاهد عدد الصفقات التي أجرتها NVIDIA مع مختلف القطاعات حول العالم بما فيها العسكرية, الطبية, العلمية, الصناعية, الهندسية, التعليمية...الخ.

قوة المعالج الرسومي GPU في هذا المجال تتجاوز بمراحل كثيرة ما يستطيع أن يفعله المعالج المركزي وحيداً, فرغم التطور الهائل الذي وصلت له AMD اليوم في المعالجات المركزية إلا انها ما زالت بعيدة عن الوصول لما حققته NVIDIA اليوم حتى مع تقديمها لبطاقات Radeon Instinct التي حققت جزء بسيط من الانتشار, بجانب معمارية RDNA الموجهة للالعاب..لذلك نجدها تتحدث اليوم عن خططها المستقبلية لتقديم معمارية مخصصة لمراكز البيانات.

هل تتذكرون المقال الذي قمنا بنشره البارحة بعنوان " الحاسوب الخارق El Capitan سيكون أسرع بـ 10 مرات من أي حاسوب خارق أخر!" وكيف جعل وزارة الطاقة الأمريكية تتجه لاختيار الجيل التالي من معالجات EPYC بجانب الجيل التالي من بطاقات Radeon Instinct مما جعلنا كما الباقي نستغرب ما الذي أقنع وزارة الطاقة لاختيار بطاقات Radeon Instinct بدلاً من حلول NVIDIA الأقوى بكثير؟ AMD تجبينا على هذا السؤال بالكشف عن معمارية المعالج الرسومي CDNA المخصصة لحوسبة مراكز البيانات! فبدلاً من الاعتماد على معمارية واحدة لتستهدف الالعاب ومراكز البيانات قررت AMD من الان فصاعداً تطوير معمارية مخصصة لمجال الالعاب ومعمارية اخرى مخصصة لمجال الحوسبة الفائقة ضمن مراكز البيانات.

CDNA عبارة عن معمارية مرتكزة على الحوسبة من أجل مركز البيانات وغيرها من الاستخدامات التي تشمل الذكاء الاصطناعي, التعلم العميق, تدريب الشبكة العصبية, القيادة الذاتية وغيرها.

هل هناك توضيحات حول  بنية معمارية الجيل الأول CDNA؟ صراحة حتى الان لم تدخل AMD في تفاصيل جوهرية حول الفروقات ولكنها ذكرت بعض التفاصيل المرضية للكثير من الشغوفين لمعرفة على ماذا نحن مقبلين. في البداية هذه المعمارية سيطلق منها عائلة من البطاقات الرسومية, قدرتها الاهم هي القيام بالعمليات الحوسبية الهائلة بالشكل المطلوب مثل تعلم الاجهزة, لتسرع بعمليات تنفيذ البيانات الصغيرة لكل من INT4 وFP16 وهو ما يذكرنا بحالة انوية Tensor الموجودة مع بطاقات NVIDIA, فهي عبارة عن أنوية مسؤولة بشكل منفصل عن معالجة هذا النوع من المهام.

المتوقع هو تركيبة من الانوية تجعل من تلك البطاقات قادرة على إنجاز مهام تعلم الاجهزة, الذكاء الاصطناعي, وتدريب الشبكة العصبية بشكل مثالي بالتزامن مع قدرات حوسبية عالية الكثافة. ما تحتاج إليه AMD أيضاً هو رفع مستوى قدرة تلك البطاقات بشكل يتعادل او على الأقل ينافس ما لدى NVIDIA من حلول, فلا فائدة من إطلاق بطاقات لهذا النوع من المهام وعند مقارنتها مع الخصم نجد الكارثة وهي اداء ضعيف واستهلاك طاقة لا يكافئ مستوى الاداء المقدم. بكل تأكيد دقة التصنيع الحالية 7nm أضف إلى الدقة المحسنة 7nm  سوف تفتح المجال لمهندسي AMD بالدخول نحو تركيبة تعالج هذه المعضلة.

بلا شك أن طريقة التوصيل الثورية Infinity Architecture من الجيل الثالث سوف تدفع بحلول المعالجات الرسومية من AMD نحو الأفضل, فالجيل الأول منها يستخدم لربط المعالج الرسومي بالمعالج المركزي مما يعني الاستفادة منها كذلك مع ربط معالج رسومي بمعالج رسومي ضمن بنية تصميم قد تكون مختلفة.

الجيل الأول من معمارية CDNA الموجه نحو مهام HPC وتعلم الاجهزة لم يطلق بعد ولكن AMD تتحدث من الأن عن الجيل الثاني القادم بإسم CDNA 2 الموجه لفئة متطورة من الحوسبة وهي Exascale  "التي سيعتمد عليها الحاسوب الخارق El Capitan " الذي سيعتمد على الجيل الثالث من حلول التوصيل Infinity Architecture بدقة تصنيع متقدمة لتضم الرقاقة معالج مركزي EPYC من معمارية Zen 4 متصلة مع 4 معالجات رسومية من معمارية CDNA 2 "دون أن توضح ماهي الدقة التي سوف تستخدم مع معمارية CDNA 2" أضف إلى حصولها كما يقال على نظام ذاكرة موحد ومنسق. ماذا عن فترة الإطلاق؟ يبدو اننا سنرى اولى هذه البطاقات من معمارية CDNA في هذا العام, بينما 2 CDNA فستكون في المنتصف الثاني من عام 2022.

الجيل الثالث من حلول التوصيل Infinity Architecture سيغر قواعد اللعبة

لماذا قلنا ذلك؟ لأنك لو نظرت لما استطاع أن يقدمه الجيل الأول من تقنية التوصيل IF اختصاراً لـ Infinity Fabric ستعرف انها بحق نقلت الأمور نحو مرحلة مهمة للغاية في عالم المعالجات المركزية. فالجيل الأول من معمارية Zen كان أول ما تم تجريبه عليها والتي سمحت بتحقيق اتصال سريع وفعال بين تصميم Chiplet ضمن معالجات AMD المختلفة, حتى أنها استخدمت مع اللوحات ذات السوكيت المتعدد لتسريع التواصل بينهما. مع معمارية Zen 2 استخدمت AMD الجيل الثاني منها رافعة بسرعة الاتصال نحو الأفضل, كما حققت نقلة إضافية للاتصال بين المعالجات الرسومية والمعالجات المركزية.

نحن نتحدث عن إمكانية ربط معالجين مركزيين مع ربط 4 معالجات رسومية متصلة بحلقة واحدة. ففي حين كان التوصيل بين CPU و GPU قائم على PCIe, يأتي الجيل الثالث ليدفع بهذا الأمر نحو تمكين اتصال حقيقي بين المعالج الرسومي والمعالج المركزي من خلال تقنية الجيل الثالث Infinity Architecture. لم يقف التطور عند هذا الحد, فلقد تم رفع إمكانية توصيل وربط ما يصل إلى 8 معالجات رسومية بوقت واحد مع معالجين مركزيين.

المؤكد وفقاً لـ AMD أن هذا التطور سوف يسمح باتصال المحسن بين هذه التركيبة لكل من المعالج المركزي مع المعالج الرسومي، لتحسين مساحات الذاكرة المشتركة الموحدة بين CPU و GPU وألية النقل بينهما, بجانب رفع عرض النطاق الترددي بشكل كبير وتخفيض معدل الخمول.

معمارية الجيل الثاني RDNA 2 في طريقها للفئة العليا

على الرغم من معرفتنا ببعض التفاصيل الصغيرة حول معمارية RDNA 2 التي ستكون وريث الجيل الأول RDNA, بجانب استخدامها في الجيل التالي من منصات الكونسول مثل Xbox X, كشفت AMD عن تفاصيل أحدث تخص هذه المعمارية. أول هذه الأمور ان الفئة العليا ستكون الهدف الرئيسي مع هذه المعمارية لتسمح لنا بتحقيق تجربة لعب مثالية على دقة 4K وهو ما كان مطلوب من قبل مالكي بطاقات AMD خلال الفترات الماضية بسبب تفرد NVIDIA ضمن هذه الفئة وغياب AMD عنها لعدم قدرتها على المنافسة فيها.

أضف إلى أن البطاقات المستندة على هذه المعمارية سوف تدعم وبشكل واضح تتبع الأشعة من خلال الهاردوير أي ستكون مدعومة 100%, كما ستكون متميزة بمستويات أداء واضحة ضمن استهلاك كفوء من ناحية الطاقة. الجديد اليوم ان إسم البطاقة لن يكون Big Navi بل ستكون Navi 2X. التحسينات لن تقف عند هذا الحد, فتحسينات الاداء مقابل الواط ستكون أفضل بنسبة 50% مقارنة مع معمارية الجيل الأول RDNA, وهي نسبة تمثل نفس النسبة التي تم رؤيتها مع الجيل الاول, أي ان التطوير الذي وصل من معمارية GCN إلى RDNA كان بنسبة 50% والان مرة اخرى يندفع الاداء مقابل الواط بنسبة 50% مع الجيل الثاني.

دقة التصنيع التي سوف تستخدمها تلك البطاقات سوف تسمح بتحقيق هذه النتائج, فنحن نتحدث عن 7nm, مع الإشارة أن AMD لم تؤكد إن كانت ستتجه نحو الدقة المحسنة وهي +7nm, لكنها بنفس الوقت أكدت أنها ستعتمد على إصدار محسن من دقة 7nm...أغلب الظن انها ستكون من قبل حليفها المهم عملاق أشباه الموصلات TSMC الذي سيدخل نحو دقة تصنيع 5nm خلال الربع الثاني من هذا العام.

إن صدقت هذه النسبة المئوية فنحن أمام تطور جيد على صعيد البطاقات الرسومية من الفئة العليا, مما قد يعيد المنافسة بقوة بين العملاقين NVIDIA و AMD لندخل في عام 2020 تحت عنوان "من يتربع على عرش أفضل بطاقة رسومية؟" على الرغم من أني شخصياً أرجح بقاء NVIDIA على هذا العرش. أخيراً يبقى الأمر مجهولاً للفترة التي سوف نرى فيها تلك البطاقات من الفئة العليا.

هدف معمارية RDNA 3 هو تحقيق المزيد من الاداء لكل واط

عند إطلاق معمارية RDNA 2 وفي حالة نجاحها وتحقيق المرجوا منها, ستكون AMD مستعدة نحو طرح معمارية RDNA 3 من الجيل الثالث والتي ستزيد من التحسينات العامة لتعيد لقيمة البطاقات الرسومية Radeon من الفئة العليا قوتها الحقيقة المفقودة منذ فترة لا بأس بها من الزمن.

منطقياً ستكون معمارية RDNA 3 وريث معمارية RDNA 2 لتحمل بطاقاتها الرسومية إسم  Navi 3X. رغم قلة ما طرح من معلومات نظراً لانها معمارية مستقبلية لم يحدد حتى نوع دقة التصنيع التي سوف تستخدمهاً, فنحن نتحدث عن تحسين عام لمستوى الاداء بجانب الوصول إلى مستويات استهلاك طاقة منخفضة وهو امر أساسي في عالم البطاقات الرسومية, لأنه عامل يؤثر على الحرارة التي تؤثر بدورها على قدرة البطاقة على الوصول لترددات مرتفعة.

على الرغم من عدم إفصاح AMD عن دقة التصنيع التي سوف يتم الاعتماد عليها, فهي بين أمرين لا ثالث لهما إما الاتوجه نحو دقة تصنيع 5nm التي ستبدأ اولى إنتاجها في الربع الثاني من هذا العام مع بداية الإنتاج الكمي في النصف الثاني من عام 2020 او الانتقال نحو دقة تصنيع 6nm. لو سألتني شخصياً..سأقول أن التوجه سيكون نحو 5nm إلا في حالة طرأ أمر ما مع TSMC ادى إلى تأخر الإنتاج, عندها قد نتجه نحو 6nm.

ماذا نتوقع أيضاً؟ بكل تأكيد سوف تستفيد AMD من وضع معمارية RDNA 2 في الاختبار مع الدعم الرسمي لتقنية تتبع الأشعة لتكتشف الثغرات الحاصلة في ألية المعالجة ومدى قوتها, لتتفدى تلك الثغرات بقدر ما تستطيع مع الجيل الثالث RDNA 3, كما ستستهدف بكل تأكيد دقات عرض مرتفعة مثل 4K التي ستحاول فيها AMD أن تحقق المعادلة الصعبة التي استطاعت NVIDIA من تحقيقها وهي تشغيل تلك الدقة على معدل فريمات 60 فريم.

معمارية Zen 3 تليها Zen 4...ماهو المتوقع؟

عندما نتحدث عن المستقبل فكل شيء يكمن أن يحدث خلال تلك الفترة الزمنية التي نتمنى فيها وفقاً لخارطة الطريقة ان تحدث ولكن ضمن التطورات الحاصلة اليوم عليك ان تضع عدة احتمالات بتأخر ظهور اي من هذه المعماريات الجديدة...بعيداً عن ذلك, تتحدث AMD عن استمرارها في تطوير المعماريات, فعلى صعيد المعالجات المركزية وبعد معمارية Zen 2, سنشهد دخولها نحو معمارية Zen 3 التي ستكون بدقة تصنيع 7nm تليها معمارية Zen 4 التي ستستند على دقة تصنيع 5nm.

معالجات EPYC التي ستنتد على دقة 7nm سوف تحمل إسم Milan وهي ستطلق في وقت ما من هذا العام, بينما معالجات EPYC التي تستند على دقة 5nm فهي ستحمل إسم Genoa وسترى النور في وقت ما من عام 2022. اما بالنسبة لمعمارية Zen 3 الموجهة لمعالجات Ryzen 4000 من الجيل الرابع فهي ستستهدف كل القطاعات من المعالجات المكتبية, المحمولة, APU, فئة HEDT لترى النور جميعها في نهاية عام 2021 وفقاً لتأكيد AMD الرسمي, لكن اول منتج سيطرح من هذه المعمارية سيكون في نهاية عام 2020.

AMD تضع النقاط على الحروف في هذا اليوم لتخبر كل من يهمه الأمر وكل من ما زال يعتقد انه الأفضل (Intel)...بأن قواعد اللعبة المعهودة ستتغير من جديد بقيادتها. فما كشف اليوم وضع لنا خارطة طريق طويلة تتراوح فترتها بين 3 إلى 5 سنوات مع كمية كبيرة من المعلومات المهمة التي لم يكن بالإمكان أن تصل لها AMD لولا قيادة السيدة ليزا سو لدفة السفينة, التي استطاعت مع زملائها من الوصول لهذه المرحلة بعد أن كانت في وقت ما من عام 2012 على وشك الإفلاس والانهيار.