Zen Tabanlı Hygon Dhyana İşlemcilere Derin Dalış

2016 yılında AMD, bir dizi ortak girişim ve oluşturulan şirket aracılığıyla, Çin’e satılmak üzere ilk nesil Zen x86 işlemcilerinin tasarımını lisansladı. Bunun iki amacı vardı: Çin, yüksek performanslı x86 hesaplama için ‘evde yetiştirilen’ bir çözüm istiyordu ve o sırada AMD’nin nakit enjeksiyonuna ihtiyacı vardı. Bu iş ağının sonucu, ticari kullanımdan sunucu kullanımına kadar değişen Hygon Dhyana işlemciler serisiydi. Dayandığı Zen 1 tasarımı nedeniyle, performansın Ryzen 1000 ve Naples EPYC ile uyumlu olduğu varsayıldı ve batıdaki hiç kimse donanımı herkese açık bir şekilde test etmedi. Arkadaşımız Wendell Wilson ile YouTube kanal Level1Techs’deki işbirliği sayesinde , Hygon CPU’ların ilk tam incelemesine sahibiz.

Hadi baştan başlayalım

X86 işlemcilerin iki / üç birincil üreticisi vardır: Intel, AMD ve Via / Centaur. Hem Intel hem de AMD, uzun yıllardır yüksek performanslı bilgi işlem alanında rekabet ediyor ve başka rakiplerin olmamasının nedeni lisanslamadan kaynaklanıyor. X86 mimarisini çevreleyen patentler nedeniyle Intel, kimsenin içeri girmesini ve pazar payı hakimiyetini ele almasını istemiyor ve sorunları karmaşıklaştırmak için, AMD’nin şu anda dahil olan herkes tarafından kullanılan 64 bit x86 sürümüdür. Intel ve AMD bu şekilde ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. O esnada. Via / Centaur, çoğunlukla Asya’da çok küçük bir pazar payına ve önde gelen yüksek performanslı bir rakibin bulunmamasıyla birlikte sürüşe devam ediyor.

AMD’yi takip etmeyenler için şirket bir dizi iniş ve çıkış yaptı. Maliyetlerin yüksek olduğu, performansın harika olmadığı ve Intel’in tüm alanlarda önemli ölçüde öne çıktığı Buldozer CPU mimarisi yıllarında önemli bir düşüş oldu: dizüstü bilgisayar, masaüstü, ticari ve kurumsal. Intel’in CPU’larının tasarımı ve pazar hakimiyeti stratejisi, AMD için önde gelen rekabetçi bir ürünün olmaması ve grafik IP şirketi ATI’nin satın alınmasıyla birleşti ve neredeyse AMD’yi iflas etti. AMD, eski CEO’su Rory Read’in liderliğiyle istikrarlı hale geldi ve mevcut CEO Dr. Lisa Su’nun himayesinde şirket, x86 CPU tasarımına geri yoğun yatırım yaptı. Bir noktada AMD’nin borcu maddi varlıklarından daha yüksekti,

Bu ‘hayatta kalmak’ taktiğinin bir başka unsuru da, sonuçta Çin için Hygon Dhyana x86 işlemcileri oluşturan AMD’nin x86 IP’sinin alt lisanslamasıydı. Bazı insanlar bunu AMD’nin hayatta kalması için bir kilit taşı olarak söyleyeceklerdir, ancak bu alt lisanslamanın AMD’yi orijinal 293 milyon dolarlık anlaşmadan sadece 200 milyon dolar (ABD varlık listesinin yasaklanmasına kadar) koruduğu konusunda genel bir fikir birliği vardır. O zamanlar AMD, Intel’i dolar başına performansta yenerek sekiz çekirdeği mütevazi bir şekilde rekabetçi performans sunan Ryzen 1000 serisi işlemcilerle tüketici pazarına hızlı bir şekilde adım atıyordu ve AMD’ye kilit bölgelerine yeniden yatırım yapacak kadar yetki verdi. Alt lisanslama, nihayetinde, birinci nesil Ryzen ürün portföyünün başarısına bağlı olarak AMD’ye daha fazla bir güvenlik ağı sağladı.

AMD Durum Tespiti Yapıyor

Sadece “AMD, x86 tasarımlarından birinin IP’sini lisansladı ” ifadesini haftanın çoğu gününde biraz ileri götürdü. AMD veya Intel, başkalarının CPU tasarımlarını satmalarına izin verme fırsatının kârlı olduğuna inanıyorsa, 2015/2016’ya kadar meyve vermeye nasıl başlamıştı? Bu hikayenin bir kısmı, burada AMD için açıkça biraz para olsa da, Intel-AMD lisanslama anlaşmalarının faulüne düşmediğini içeriyor. Ve en önemlisi, yüksek performanslı bilgi işlem fikri mülkiyeti ihracatı ile ilgili ABD yasalarına aykırı değildi.

Bu son nokta önemlidir. ABD hükümeti, Intel, AMD ve diğerlerinden çıkan her CPU’ya performansına dayalı bir değer verir. Bu, FLOP’ların ve gücün bir kombinasyonudur ve belirli bir eşiği aşanlar, belirli pazarlarda satılamayacak kadar güçlü kabul edilir. Bu, AMD / Intel’in çekirdek sayımı / frekansı ile uğraştığı ve yol haritası parçaları sağladığı yarı özel işlemcileri içerir.

AMD o sırada şu açıklamayı yaptı:

2015’ten başlayarak AMD, ortak girişimlere girmeden önce Savunma Bakanlığı, Ticaret Bakanlığı ve ABD Hükümeti içindeki diğer birçok ajansa özenle ve proaktif bir şekilde brifing verdi. AMD, herhangi bir ajanstan, ortak girişimlerin oluşumuna veya piyasada bulunan diğer işlemcilerden daha düşük performansa sahip teknoloji – teknolojinin transferine hiçbir şekilde itiraz etmedi. Aslında, ortak girişimlerin oluşturulması ve teknolojinin devri öncesinde Ticaret Bakanlığı AMD’ye önerilen teknolojinin sınırlandırılmadığını veya başka bir şekilde aktarılmasının yasak olmadığını bildirdi. Bu açık geri bildirim göz önüne alındığında, AMD ortak girişimlerle ilerledi.

AMD, DoD ve DoC ile ve diğerleriyle temasa geçti ve yeşil ışık yaktı. Yeni mikro mimarinin, ihracat yasaklarından hiçbirine ulaşmayacak kadar düşük bir performans olduğu düşünülüyordu. AMD ayrıca ‘o kristal berraklığında onay verildi önerilen teknoloji kısıtlı veya başka şekilde aktarılması yasaktır değildi ‘ oldukça sade ifadesi olan. Bu noktada AMD’nin Ryzen 1000 serisinde gördüğümüz mikro mimari yerine IP’nin değiştirilmiş bir versiyonunu ilgili ABD departmanlarına sunmuş olabileceği açık olmalıdır. Bu, bu inceleme hakkında ne bir parçasıdır.

Ortak Girişimde Ortak Girişim

Tüm bunların nihai amacı, Çin’e AMD’nin Zen Amerikan işlemcilerinden ziyade ‘Çin’ olarak adlandırılabilecek Zen 1 CPU’larının bir versiyonunu sağlamaktı. Son on yılda veya daha fazlasında olduğu gibi, Çin kendi kendine yeterli olabilmek için Amerikan teknolojisine ve fikri mülkiyetine daha az güvenmek istemiştir. AMD’nin ortak girişimlerinin Hygon Dhyana tasarımları için çalışma şekli, bunu çok dolambaçlı bir şekilde yapmak için inşa edildi.

Operasyonu denetleyen ortak girişimin adı THATIC veya Tianjin Haiguang İleri Teknoloji Yatırım Ltd. Şti. Olarak adlandırılmıştır. Bu şirket AMD ve Çin Bilimler Akademisi de dahil olmak üzere hem kamu hem de özel Çinli şirketlerin bir karışımına aittir, ancak en az% 51’i AMD’ye aittir.

Gerekli adımların web’ini gerçekleştirmek için iki şirket kuruldu – bu şirketler AMD ve THATIC arasında ortaklaşa sahip olacaktı (AMD’nin THATIC’in bir parçasına da sahip olduğunu unutmayın). Bu şirketler:

• HMC: Haiguang Mikroelektronik Ltd.
• Hygon: Chengdu Haiguang Entegre Devre Tasarım Ltd.

Bu şirketlerden,

• HMC’nin% 51’i AMD’ye ve% 49’u THATIC’e aittir. 
• Hygon% 30 AMD’ye ve% 70 THATIC’e aittir. 

Bu şirketler zincirdeki farklı rolleri yerine getirir. HMC, tasarım için AMD ve üretim için GlobalFoundries ile çalışırken Hygon, ortak tasarım öğeleri ve ambalaj eklemek için HMC ile birlikte daha sonra silikonu Çin’e satıyor.

Temel IP Lisansı Alt Lisanslamadan Farklıdır x86

THATIC ortak girişiminin yaratılması sırasında çok fazla karışıklık yaşandı. Asıl büyük soru, AMD’nin tam x86 (ve x64) mimarilerini bir Çinli şirkete bir şekilde lisanslayıp lisanslamadığı, tam yetenekli özel x86 CPU’ları oluşturmalarına ve hem Intel hem de AMD’yi piyasadan çıkarmalarına izin vermesiydi. Bu ortak girişimde durum böyle değil.

AMD’nin yaptığı şey, bir SoC mizanpajı ile birlikte HMC’ye tek bir çekirdek tasarım lisansı almaktı. Bu noktadan sonra, AMD resmi olarak ‘el ele’, ancak AMD mühendisleri ve yöneticileri HMC’de yer alıyor, bu yüzden teknik olarak hala mevcutlar. Bu temel tasarımlar ve SoC düzenleri ile HMC, istenen güncellemeler için RTL yerine taban planlarını Hygon’a gönderdi. Hygon, AMD mühendisleri tarafından onaylanan veya reddedilen HMC’ye güncellemeleri sundu. HMC değişiklikleri entegre edecek ve daha sonra Hygon’dan üretim için sipariş alacaktı. Hygon’un emriyle HMC, tasarımla GlobalFoundries’e gitti ve silikon sipariş etti. HMC daha sonra silikonu, CPU’yu çeşitli konfigürasyonlara paketleyen ve Çin pazarına satan Hygon’a sattı. Ayrıca yeni platform (lar) için anakartlar tasarlamaya yardımcı olmak Hygon’a kalmış.

Adımlara ayrılmıştır:

1. AMD, çekirdek tasarımı HMC’ye önerilen SoC düzenleriyle lisanslar
2. HMC, Hygon’a yer planı sağlıyor
3. Hygon HMC’de değişiklik yapılmasını önerir
4. HMC’deki AMD mühendisleri değişiklikleri onaylıyor / reddediyor
5. HMC, Hygon’a sipariş almaya hazır son kat planı sunuyor
6. Hygon HMC’den gofret / silikon kalıp siparişi verdi
7. HMC üretim için GlobalFoundries’e yaklaşıyor
8. GlobalFoundries yeni tasarımda belirli frekans / verim elde ediyor
9. HMC Hygon’a tamamlanmış silikon satıyor
10. Hygon, Çin’de silikon üzerine paketleme yapıyor
11. Hygon tamamlanmış işlemcileri Çin’e satıyor

HMC, IP ile Hygon’u sağlayan kişi olduğundan, AMD’nin temel tasarımına rağmen CPU artık ‘Çin’ olarak sınıflandırılabilir.

AMD, THATIC’in kurulduğunu duyurduğunda, Zen çekirdek IP’sini ortak girişime alt lisanslama hakkında konuştu. Çok yıllı bir ortaklık olarak tanımlandı, ancak bir ticaret fuarında AMD’nin IP’sinin sadece tek bir sürümünü alt lisanslandırdığı ve çalışmalarda başkalarını alt lisanslamak için herhangi bir plan olmadığı doğrulandı.

O zamanlar AMD’nin, Zen çekirdek IP’sinin Ryzen 1000 serisi işlemciler ve EPYC Naples işlemciler olarak piyasaya sürülen aynı sürümünü alt lisansı aldığı varsayıldı. Bununla birlikte, bu incelemenin bir parçası olarak, AMD’nin ortak girişime verilmeden önce tasarımda bazı performans değişiklikleri yaptığı görülüyor – özel talimatlar, doğrudan AMD’den gelen işlemcilerden gördüğümüzden daha düşük bir verime sahip.

Sadece bu değil, bu adım listesinde en çok 4. (4.) nokta uygundur. Hygon, Çin pazarı için özel değişiklikler istedi. Herkes ‘Çin hükümeti için arka plan yaratmaya’ başlamadan önce, Linux çekirdek güncellemeleri nedeniyle yapılan bazı değişiklikleri biliyoruz. Çin’de, batıya kıyasla farklı eliptik şifreleme algoritmaları kullanıldığından, bunlar için donanım hızlandırmalı işlevler değiştirildi ve bunları etkinleştirmek için farklı mikro kodlar kullanıldı. Bu incelemenin bir parçası da başka değişiklikler olup olmadığını araştırmaktır.

Bu örümcek ağı ağının son ürünü, Hygon’un hem gömülü, ticari hem de kurumsal sistemler için paketlendiği ‘Çin için güncellenmiş bir Zen çekirdeği’ olan Hygon Dhyana x86 çekirdeğidir. Computex 2018’de Çinli sunucu satıcısı Sugon’un bu projede yer aldığını gördük ve şirket sunucularını 32 çekirdekli Hygon CPU’lar üzerine kurdu. Çevrimiçi kıyaslama veritabanlarını takip eden kullanıcılar, devlet ve eğitim dağıtımları için kullanılacak 8 çekirdekli ticari ve gömülü varyantlar için gönderimler de gördüler.

AMD’ye, orijinal Zen 1 çekirdeklerine kıyasla Hygon Dhyana tasarımlarında ne gibi farklılıklar olduğunu birkaç kez sorduğumuza dikkat çekmeliyiz. Tüm bunlarda ‘AMD’nin sınırlı bir rol oynamasıyla, basitçe bir tanesine sahip olursak, testimizde tasarımdaki değişiklikleri belirlersek, bunları onaylamayı veya reddetmeyi düşünebilecekleri söylendi. AMD, Ryzen ve EPYC işlemci aileleri hakkında bizimle olduğu kadar açık olduğu için, Hygon hakkında konuşurken tam bir kontrasttı.

İlk Hygon CPU’ları 2018’de Çin pazarına girdi, ancak kaynak yapmak neredeyse imkansızdı. Hygon CPU’ların asla batıya satılması amaçlanmamıştı ve CPU’nun ve onunla ilgilenen şirketlerin doğası, tanımlayamadığımız hiçbir şeyin bizi örneklemekle ilgilenmediği anlamına geliyordu.

2019’da ABD, ABD pazarı için potansiyel bir güvenlik tehdidi olarak kabul edilen Çinli şirketlerin bir ‘varlık listesi’ oluşturdu. Sonuç olarak, bu şirketlerle, ABD’de en az% 25 oranında oluşturulan ürün veya IP ile ticari etkileşim kısıtlanmış ve yasaklanmıştır. THATIC, listede yer alan şirketlerden biriydi, bu da AMD’nin artık ortak girişime herhangi bir ek IP lisanslayamayacağı anlamına geliyor. THATIC, yine de lisansladığı orijinal IP’ye erişime sahiptir ve onu yönetmeye devam edebilir (AMD’nin yardımı olmasa da), ancak yasak, HMC’nin GlobalFoundries’den silikon sipariş etme yeteneğini de kısıtlayarak tüm süreci geçersiz kılmıyor.

Wendell ile Çalışma: Hygon CPU’ları Kaynaklama

Bu inceleme için, Level1Techs YouTube kanalının karizmatik sunucusu Wendell Wilson laboratuvarında bulunan iki sistemi uzaktan test edebildik. İkimiz de, toplandığımız sistemleri, ABD merkezli imalat sonrası analiz ve performans testleri yapan bir Hygon veya Sugon yan kuruluşundan eski mühendislik örnekleri olarak satın almak isteyip istemediğimizi soran kaynaklarla yaklaştık. Bu iştirak artık çözüldü, varlık listesi yasağının devredilen bir etkisi ve o şirketteki mühendislik donanımı (bizim için bilinmeyen) satıldı. Bize fesihten düşen birkaç sistemi ödünç verme fırsatı verildi. 

Sonuçta, test etmek için iki sistemle sonuçlandık – bir ticari ‘Hygon Dhyana’ ve bir işletme ‘Hygon Dhyana Plus’.

Ticari sistem normal 8 çekirdekli Ryzen 1000 serisi bir sisteme benziyor, ancak aslında bir BGA tasarımı ve yükseltilemiyor. Aslında, CPU’nun kendisiyle ilişkili bir numarası bile olmadığından, bu erken bir mühendislik örneği gibi görünüyor. Ayrıca montaj noktalarıyla ilgili ilginç bir şeyler de var.

Kurumsal sistem, 32 çekirdekli çift Hygon 2U sunucusudur. Bu CPU’lar, Hygon’un sunduğu en yüksek çekirdek sayısı olduğunu bildiğimiz ‘7185’ modelleri ve en yüksek performanslı 32 çekirdekli parçalardan biri olduğunu belirtiyorlar. İkisini bir sunucuya koymak, 2P EPYC Napoli tasarımına çok benziyor.