Intel patenteia tecnologia de GPU “tipo LEGO” com múltiplos chips

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A Intel finalmente registrou uma patente da tecnologia que separa as estruturas de uma GPU em diferentes chiplets, como “peças de LEGO”. Já usada na primeira tentativa da gigante de disponibilizar um acelerador para data centers, com a linha Data Center GPU Max, a tecnologia poderia facilitar a criação de configurações mais extremas, oferecer mais controle sobre o consumo de energia e até reduzir parte dos custos de fabricação.

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O processo foi iniciado em setembro de 2023 e aprovado no início deste mês de outubro, descrevendo uma tecnologia de desagregação de um Sistema em um Chip (SoC) usando múltiplos chiplets, os pequenos chips que atuam como peças de LEGO.

Essa tecnologia já é amplamente usada em CPUs, mas tem sido um desafio em GPUs em virtude da demanda mais intensa e a exigência por baixa latência que o processamento gráfico exige. Apenas aceleradores de IA para servidores, como a Instinct MI325X da AMD, já implementaram com certo sucesso.

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A proposta da Intel prevê uma solução que combine chiplets de lógica (onde estarão os núcleos de processamento) com chiplets de memória, interligados por uma ponte e um “tecido” de interconexão de alta velocidade, e montados em um grande chiplet base. O design lembra o que já vimos nos processadores das famílias Intel Meteor Lake, Lunar Lake e Arrow Lake, mas com maior complexidade.

Segunda tentativa da Intel

Na verdade, a marca já havia utilizado uma arquitetura muito similar em sua primeira tentativa de lançar uma GPU para data centers, com a linha Data Center GPU Max, conhecida pelo codinome “Ponte Vecchio”, que foi descontinuada em maio.

O componente reunia 16 chiplets de computação, quatro memórias HBM integradas e mais de uma dezena de chiplets de comunicação de alta velocidade, integrados em um único pacote, com formato similar ao demonstrado na patente da Intel.

Essa abordagem tem uma série de vantagens: o uso dos pequenos chiplets permite criar configurações maiores ou menores com um custo mais baixo de fabricação, sendo ainda possível ativar e desativar cada um deles de forma dinâmica, possibilitando um gerenciamento de energia mais eficiente e consequentemente menor consumo.

No entanto, também há alguns desafios, já que o espaço criado entre cada uma das “peças de LEGO” gera atrasos e afeta o desempenho, ponto em que entra o “tecido” de alta velocidade.

Primeiro grande acelerador da Intel para data centers, a Data Center GPU Max “Ponte Vecchio” utilizava um design de chiplets muito similar ao da nova patente da gigante (Imagem: Divulgação/Intel)

A solicitação da patente em um período recente sugere que a Intel continua estudando o design para implementação em mais produtos, o que, com sorte, pode envolver também placas de vídeo gamer no futuro.

Já tivemos uma amostra disso com a AMD, que adotou chiplets nas GPUs RX 7900 XTX e 7900 XT, mas envolvendo apenas os blocos de memória. É provável que teremos de esperar mais alguns anos para vermos essa arquitetura mais complexa ser usada de forma ampla.

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