「Zen 6世代のDNAを秘めている」と評価されるモバイル向け高性能APU「AMD Ryzen AI MAX」シリーズは何がそれほど特別なのか?

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半導体メーカーのAMDは、2025年1月に開催された世界最大級の技術見本市「CES 2025」で、「Strix Halo」のコードネームで開発されていたモバイル向けAPU「Ryzen AI MAX」シリーズを発表しました。このRyzen AI MAXについて、半導体関連の情報を扱うYouTubeチャンネル「High Yield」が以下のムービーで解説しています。

Strix Haloは、Zen 2以来の従来のAMDチップレット設計とは異なり、見た目はIntelのタイルベース設計に近いものになっています。TSMCのN4Pプロセスで製造された2つのCPUチップレットと約307mmSoCダイは、チップの端に4つずつ配置された合計8つの32ビットLPDDR5Xメモリにより、256ビットの広帯域インターフェースと、32MBのL3キャッシュを備えています。これは、競合APUの約2倍のメモリ帯域幅を提供するとのこと。チップの中央には、40基のRDNA 3.

5演算ユニットを持つ大規模な統合GPUが搭載されており、これはGeForce RTX 4060や4070モバイル版に匹敵する性能です。また、SoCダイの左側には、Xilinx技術に基づく32コアXDNA NPUも配置されています。右側にはメディアエンジンとディスプレエンジン、下部にはPCI-Express 4.0が16レーン、USB 2.0、USB 3.0、USB4があります。」をプレイしたところ、電源ケーブルをつながずバッテリー駆動の状態で、中~高の画質設定で60FPS以上で快適にプレイできたとのこと。High Yieldは、「このパフォーマンスは、モバイル版のGeForce RTX 4060、あるいは4070で達成できる性能に匹敵する」と評価し、「これは、40基のRDNA 3.5CUと広帯域なメモリインターフェースにより、従来のモバイルAPUでは不可能だった、ディスクリートGPUクラスのゲーミング性能を小型のタブレット型PCで実現していることを示している」とコメントしました。ダイ写真を見ると、SoCダイの上部にあるこの長方形の領域が、2つのCCDに対応していることがわかります。 Zen 2からZen 5で使用されているAMDの「Infinity Fabric on Package」は、このSerDesを使用したシリアル相互接続です。SerDesはPCI Expressの設計に基づいており、チップレット間の通信を可能にしています。Ryzen CPUのInfinity Fabricは、Global Memory Interconnectと呼ばれる2つの独立したリンクで構成されています。1つのリンクは、8ビット幅のシリアル相互接続と1ビットのパリティビットで構成され、合計9つのロジックブロックに対応します。 コンシューマ向けRyzen CPUは、1つのリンクのみを使用するGMI-narrow実装を採用しているため、CCD上の2つのリンクのうち1つは常に未使用です。サーバー向けEPYC CPUは両方のリンクを使用するGMI-wideを採用しています。8ビット幅のGMI-narrowを使用し、Infinity Fabricのクロック速度がDDR4-3600相当の1800MHzだった場合、理論上の最大帯域幅は読み出しで57.6GB/s、書き込みで28.8GB/sとなります。SerDesはデジタルシステムとアナログシステムの組み合わせであるため、プロセスノードが微細化してもサイズの縮小が非常に困難です。一方、Strix HaloのCCDに見られる、多数の非常に小さな相互接続の列は、そのサイズと数からSerDesではあり得ません。ファンアウト相互接続は、チップ間を接続するために、SerDesを通さず、単にワイヤーを一本のチップからもう一本のチップへと直接使用するという単純な概念に基づいています。シリアル接続ではなくパラレル接続を最大化するため、可能な限り多くのワイヤーを使用し、ワイヤーがダイの境界を超えて扇状、つまりファンアウトに広がる構造を採用しています。High Yieldは、AMDが使用しているパッケージング技術はほぼ確実にTSMCの「InFO_oS」技術だと指摘しました。「on Substrate」とは、基板上に統合されたファンアウト技術を意味します。

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