一块芯片就是一台电脑 从AMD新品看未来PC

　　日前，为了应对英特尔十二代酷睿的强大攻势，AMD也开了新品发布会，发布了CPU和GPU新品。

　　在CPU上，AMD的ZEN4仅仅号称提升了25%的性能，但是没有产品，仅仅对一些客户提供服务器用的样品。在GPU上，AMD则是大跃进，利用 CDNA2的架构，发布了怪兽级别的 MI200系列加速卡。

　　在AMD的新品上，我们看到3D封装缓存，2.5D封装的HBM2显存。这与前一段英特尔的解决方案颇有些类似。

　　从趋势看，未来单芯片电脑即将来临。

　　一、芯片级的优势

　　传统上，我们使用的电脑是由一块块板块，通过标准接口组装起来的。而我们的手机则基本是一块芯片包含了所有的功能。

　　这是因为，传统上电脑是要考虑模块化升级的。在以前，一台电脑的主板往往能用很长时间，处理器可以更新几代不换主板，内存可以扩展容量的，显卡可以根据需求不断更新，还可以增加解压卡、音频卡、各种接口卡等等模块。

　　但是，这种灵活性是有代价的。因为不同的模块都需要单独的供电，然后各个模块之间传输数据，也需要消耗大量的能量，而且随着技术的进步，需要传输的数据越来越多，譬如显卡和CPU之间，CPU和内存之间。这就需要浪费大量的电能。

　　而相比之下，手机就没有这些顾忌，手机的一切功能都是限定死的。所以手机可以把各个模块都集成到一块SOC里面去，手机的储存芯片也封装到一起。

　　这样在SOC内，数据传输消耗的能量很小，而SOC外，储存芯片和SOC交互的路线很短，消耗的能量也很少。所以手机才能做出很低的功耗，很高的性能。这是芯片级的优势。

　　二、游戏机和苹果的尝试

　　在游戏机上，需要高性能的CPU和高性能的CPU，功耗问题在游戏机上就体现出来，最早的XBOX360和PS3架构和PC类似，CPU和GPU是分开的。但是很快微软就在45nm时代，把CPU和GPU集成到了一起，来降低传输功耗。

　　之后，所有游戏机就都做成SOC了，CPU和GPU一体，共用内存控制器。

　　苹果常年做手机，所以到了苹果设计芯片做电脑的时候，它设计的M1芯片沿用了手机高集成的设计，结果性能功耗比远超英特尔和AMD的产品。

　　这样到了M1pro和M1max，苹果还是大集成。靠芯片级别的优势，获得更好的性能功耗比。

　　而英特尔和AMD有没有固步自封，它们在新产品上，也尽可能降低传输数据的功耗，理论上，所有东西做成一个SOC传输功耗最低，但是一个大SOC良率太低成本太高。

　　所以，英特尔和AMD就通过2.5D、3D封装技术，把一些小芯片组合成大芯片，来降低成本。同时降低功耗。

　　所以，我们就看到英特尔和AMD的新品，都继承了HBM2内存、显存，都是用小芯片通过高速互联连接起来。

　　游戏机和手机的方案正在PC上落地开花，PC的可扩展性越来越弱，但是性能功耗比在提升。

　　三、未来的单芯片PC

　　现在的PC架构，可以追溯到70年代末，80年代初IBM PC/AT的标准。从电源到散热，到主板接口尺寸规格。

　　而未来，我们可能迎来新形态的PC。

　　未来的PC，可能使用InFO_SoW技术，把很多小芯片集成到几个晶圆之上，一块芯片就一台PC。这里面有CPU，有GPU、有内存、甚至有闪存……

　　而散热装置也会用新的标准，譬如OAM可以最高支持水冷700W的散热与供电。

　　这样，同样的工艺和成本下，我们所使用PC的性能功耗比会大大提升，功耗放宽到700W，我们可以获得现在一个机房几十台服务器的性能。

　　笔记本电脑用35W，我们可以获得台式机300W的游戏性能。

　　未来的PC会与今天大不相同。