为“宅男”定制的超大芯片是什么样的？

ISSCC2021解读

为了“宅男”们更好的玩游戏和看电影，定制一款完美的芯片，这是一个疯狂的想法；微软和AMD联合搞了一个世界最大的游戏专用SOC，7nm工艺下有360个mm2，XBOX SERIES XSOC；这个真正属于真正的“宅男”福利；

微软的XBOX，老哥也玩过几次，想当然认为里面有通用处理器和显卡，类似一台PC机，从来没有想到，居然是微软定制的SOC；这个很有大厂风范；如果老哥是芯片产品经理，还是没有这么大的魄力，敢于定制一个SOC芯片；不过Xboxone在全球的销量有4000万台，因此定制一个7nm的SOC，虽然是非常奢侈，但是还是很有底气；可以有效的分摊NRE的成本，一款7nm的芯片设计及MARK/IP的成本，老哥估计至少要4000万-6000万美金；分摊下来也就1-2美金左右，看起来老哥还是做芯片预算不足恐惧症犯了，大厂不差这点钱；

一直想知道设计细节，在将要举行的ISSCC2021上，这个SOC就真正被解密了，老哥带大家先睹为快，作为芯片架构师，先把架构图给大家看一下；

8个ZEN2的CPU，每个CPU有512K的L2cache；并且四个核共享4MB的L3cache；

支持12TFLOPS处理能力的GPU，这个是AMD的RDNA 2的GPU；

外部关键的存储部件用的是GDDR6，而不是HBM，我觉得应该还是控制成本；毕竟HBM这个东西成本都要更贵；考虑到这个是一个消费类电子产品，我们也就能够理解这个产品定位了；

整个芯片最重要的就是这两个部件，CPU和GPU，看起来堆料很足，看完后，不知道各位怎么想老哥有一个想法，这个更像是微软提出的需求，AMD给干的活，微软大哥动嘴，出钱，AMD小弟干活，不知道是不是这么分工的，但的确，微软没有必要养个做芯片设计的团队，都是AMD的IP，AMD更熟悉一下；

设计上说，XBOX SERIES XSOC的GPU的灵活性，玩云端游戏的WGP可以少一点，占用24个，如果是终端游戏可以占用26或者28个WGP；

RNDA2架构：一组WGP集群有7组WGP，一组WGP有2组CU，一组CU有32个Vector一个CU有2个ScalarUnit，56个CU总计有112个ScalarUnit；

什么叫做堆料，老哥认为这个就叫做堆料；GPU就是靠打群架取胜的；

看一下面积，这么大的芯片，面积都去哪儿了？GPU占了芯片的60%的面积，为了游戏真是拼了，这个SOC定位应该是定制了一个GPU，顺便放了点其他的东西，比如CPU，GDDR6接口等；其他的部分更像是填缝的送了，AMD说，既然买了我的CPU和GPU，微软大哥看你还需要点啥？，微软大哥看了看，AMD看家的好东西都用上了，心里感动，果然是好小弟，比intel抠抠索索的强多了；

 另外8个CPU，带L2/L3cache，面积也就是总面积的约20%；另外，这个可是一个大芯片，360mm2的面积，比老哥这辈子做的芯片都大；这么大的芯片，功耗肯定是一个很大的问题；功耗，大芯片的通病！

性能方面，不出意料，比上一代产品翻倍；但是上一代产品XBOX ONEX就已经是定制SOC了；老哥今天才知道，真是枉称自己在IC界混这么久；

至于性能方面：真是不去意料的性能翻倍；16nm变成7nm，不翻倍就说不过去了；

刚才，老哥说了这么大的芯片，360个mm2，能耗有没有翻车？看了下，用了不少的功耗控制手段，比如DVFS，动态电压频率调整；更丧心病狂的为每个CPUcore 配置不同的电压；

其中还为了低功耗调了TSMC的部分工艺参数，什么叫大厂，这个就是大厂。

如果你设计一款芯片，然后和TSMC去商量，为了降低功耗，能不能调一下你的参数，你猜TSMC会怎么说：

TSMC会说：滚，有多远滚多远；

而对于AMD和微软，TSMC就是要绝对配合，毕竟产能在那里，谁也不能得罪金主爸爸；

有的同学是不是想有点自己舔的女神是别人舔狗的意味；其实不是的，

Business is business

如果你的产能也能占到TSMC的产能的10%，TSMC也会给你开小灶；这个就是IC头部企业的优势；

经过一番设计，最终交付产品去年11月份就已经上市了；老哥还没有玩过，不过我们看一下这结论，性能还是提升不少；老哥只谈论芯片设计，并不带货，就不多说了；

简而言之：

1：GPU很牛；（AMD的好东西，都用上了）

2：更小，更省电（我还缺这点电费，我是缺个XBOX，毕竟用上7nm，TSMC的功劳也不小）；

3：功耗控制的不错，手段都用上了；（至于实际怎么样，就看风扇和散热器给不给力，灰大时候别忘记擦一擦）；

这个SOC还真配置有一个很好的散热设计；看看这个风扇和散热片；是不是很有质感；

毕竟功耗墙，这个东西不是说着玩的，真要是散热不好，这游戏关键时刻掉链子，后果很严重，千万别砸，可以送给老哥；

这个是歪睿老哥解读ISSCC2021的系列之一，ISSCC被誉为芯片设计界的奥林匹克；是IC设计的顶会，都是大厂造芯，但中国设计芯片也越来越多的出现在ISSCC上，ISSCC2021后续还有哪些有特点的芯片，老哥将在后续继续篇幅来说一说；

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