Nếu bạn sở hữu một bộ vi xử lý (CPU) AMD Ryzen và đã từng tìm kiếm thông tin về ép xung RAM, tốc độ hay độ ổn định trong khoảng 7 năm trở lại đây, rất có thể bạn đã bắt gặp thuật ngữ “Infinity Fabric”. Thường được nhắc đến để giải thích mối quan hệ khá độc đáo giữa CPU AMD và bộ nhớ tốc độ cao, Infinity Fabric là một bus kết nối nội bộ, tạo nên cốt lõi của kiến trúc CPU có khả năng mở rộng của AMD. Nó không chỉ liên kết các thành phần khác nhau của các chiplet CPU AMD với nhau mà còn đóng vai trò như một cầu nối giữa các chiplet, giữa các CPU và giữa CPU-GPU, hoạt động như một giải pháp linh hoạt và có thể mở rộng cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao. Thiết kế mô-đun đa chip (MCM) của AMD phụ thuộc rất nhiều vào Infinity Fabric để hiện thực hóa những lợi ích kinh tế trong kỹ thuật phát triển khuôn CPU.
Infinity Fabric của AMD chính xác là gì?
Từ HyperTransport đến Infinity Fabric
Trước khi kiến trúc Zen của AMD ra mắt vào năm 2017, công ty đã sử dụng HyperTransport, một công nghệ kết nối liên kết nhiều CPU và thiết bị I/O với nhau trong các hệ thống đa bộ xử lý. AMD đã phát triển HyperTransport thành Infinity Fabric để cho phép kết nối đa khuôn (multi-die) hiệu quả và khả năng mở rộng khi tạo ra kiến trúc “Zen” cho các CPU EPYC và Ryzen của mình.
Infinity Fabric trở thành công nghệ kết nối mới của AMD để thúc đẩy sự chuyển đổi từ các khuôn CPU nguyên khối sang thiết kế dựa trên chiplet. Giờ đây, nó là trái tim của các CPU AMD Ryzen, kết nối nhiều lõi CPU, chiplet, bộ đệm (cache) và bộ điều khiển bộ nhớ, cùng các đơn vị xử lý đồ họa tích hợp (iGPU) trong một cấu trúc có thể mở rộng.
AMD cũng sử dụng Infinity Fabric cho kết nối CPU socket-to-socket và giữa các GPU trung tâm dữ liệu trong môi trường máy chủ. Công ty đã điều chỉnh thành công công nghệ HyperTransport trước đây để tạo ra một giao thức kết nối dữ liệu đồng nhất trên các sản phẩm thương mại và tiêu dùng của mình, hỗ trợ đổi mới và thúc đẩy kiến trúc CPU phân tán.
CPU AMD Ryzen 9000 thế hệ mới, minh họa cho kiến trúc chiplet tiên tiếnNguồn: AMD
Vì sao AMD cần phát triển Infinity Fabric?
Nhu cầu cấp thiết của thời đại
Như đã đề cập ngắn gọn ở phần trước, việc AMD nhận ra những lợi ích to lớn từ việc chuyển sang Infinity Fabric xứng đáng có một phân đoạn riêng tại đây. Đối với người mới bắt đầu, thiết kế chiplet mô-đun của AMD sẽ không thể hoạt động như mong đợi nếu không có một kết nối dữ liệu tốc độ cao. Nhờ Infinity Fabric, AMD có thể từ bỏ các khuôn đơn khối (monolithic dies) vốn tốn kém để phát triển, đồng thời tách rời các thành phần khác nhau của một khuôn CPU ra khỏi nhau, cho phép cải tiến tốt hơn và nhất quán qua từng thế hệ.
Bên cạnh việc cải thiện năng suất bằng cách sản xuất các khuôn nhỏ hơn cùng với lợi ích về khả năng mở rộng, Infinity Fabric còn cho phép AMD hợp nhất các công nghệ kết nối của mình trên nhiều dòng sản phẩm và thị trường. Điều này đã hợp lý hóa sự đổi mới và phát triển, cho phép công ty tận dụng chéo những thành công từ thị trường trung tâm dữ liệu sang thị trường tiêu dùng.
Tiếp theo, Infinity Fabric cung cấp băng thông cao hơn nhiều và độ trễ thấp hơn so với công nghệ kết nối trước đây của AMD, cho phép CPU điều chỉnh tốc độ xung nhịp cũng như hiệu suất bộ nhớ một cách hiệu quả để đạt được kết quả tốt nhất. AMD lần đầu tiên thiết kế Infinity Fabric để sử dụng trong dòng CPU máy chủ EPYC của mình và sau đó triển khai nó trên các CPU dành cho người tiêu dùng.
Thiết kế CPU AMD Ryzen 7000 với công nghệ 3D V-Cache và hai chiplet CCD, minh họa kiến trúc đa chipNguồn: AMD
Infinity Fabric hoạt động như thế nào trên CPU Ryzen của bạn?
Tầm quan trọng đối với người dùng phổ thông
Như đã đề cập, Infinity Fabric hoạt động như một “cao tốc dữ liệu” kết nối các thành phần riêng lẻ của một bộ xử lý Ryzen. Trên một Core Complex (CCX) – về cơ bản là một cụm gồm tối đa 4 lõi, và bộ đệm L1, L2 – Infinity Fabric đảm bảo giao tiếp nhanh chóng giữa các lõi và bộ đệm. Ở cấp độ Core Complex Die (CCD), một CCD có thể chứa một hoặc hai CCX. Infinity Fabric kết nối các CCX, bộ điều khiển bộ nhớ và bộ đệm L3 được chia sẻ với nhau.
Trên các CPU Ryzen có nhiều CCD (hiện chỉ có trên các bộ xử lý Ryzen 9), Infinity Fabric kết nối các lõi trên các CCD khác nhau với nhau và các CCD với I/O die. Nó cũng đảm bảo truyền dữ liệu hiệu quả giữa các khuôn và các thành phần bên ngoài như bộ nhớ (RAM) và thiết bị ngoại vi. Cuối cùng, Infinity Fabric chạy đồng bộ với tần số bộ nhớ để giảm thiểu độ trễ.
Một thông tin thú vị là Infinity Fabric có tần số riêng của nó, được gọi là FCLK, chạy ở cấu hình 1:1 với xung nhịp bộ nhớ hoặc MCLK. Vì vậy, nếu bộ kit RAM của bạn được đánh giá là 6.000 MT/s, MCLK của nó sẽ bằng một nửa của 6.000, tức là 3.000 MT/s, và đây cũng là tần số mà Infinity Fabric sẽ hoạt động để duy trì cấu hình 1:1 và hiệu suất tối ưu. Mặc dù bạn có thể tự thiết lập tỷ lệ FCLK:MCLK 2:1 để chạy bộ nhớ nhanh hơn, nhưng điều này sẽ làm tăng thêm độ trễ.
Kết luận
Infinity Fabric là một công nghệ kết nối nội bộ mang tính cách mạng mà AMD đã phát triển để hỗ trợ kiến trúc chiplet tiên tiến của mình. Nó không chỉ đóng vai trò then chốt trong việc liên kết các thành phần khác nhau bên trong một CPU Ryzen mà còn đảm bảo giao tiếp hiệu quả giữa các chiplet, giúp AMD tối ưu hóa chi phí sản xuất, tăng cường khả năng mở rộng và nâng cao hiệu suất tổng thể của bộ xử lý. Việc hiểu rõ về Infinity Fabric, đặc biệt là mối liên hệ đồng bộ giữa FCLK và MCLK, sẽ giúp người dùng tối ưu hóa hiệu năng hệ thống Ryzen của mình.
Khám phá thêm các thủ thuật và kiến thức công nghệ chuyên sâu khác tại 123thuthuat.com để nâng cao trải nghiệm sử dụng máy tính của bạn!
