Nếu bạn là chủ sở hữu CPU AMD Ryzen và đã từng tìm kiếm thông tin về ép xung RAM, tốc độ hay sự ổn định trong những năm gần đây, có thể bạn đã bắt gặp thuật ngữ “Infinity Fabric”. Thường được nhắc đến khi giải thích mối quan hệ đặc biệt giữa CPU AMD và bộ nhớ tốc độ cao, Infinity Fabric là một bus liên kết nội bộ, hình thành 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 giao tiếp chiplet-chiplet, CPU-CPU và CPU-GPU. Điều này biến Infinity Fabric thành một giải pháp linh hoạt và có khả năng mở rộng cho việc truyền dữ liệu tốc độ cao. Thiết kế đa chip (MCM – Multi-Chip Module) của AMD phụ thuộc rất nhiều vào Infinity Fabric để hiện thực hóa những lợi ích kinh tế trong việc sản xuất chip CPU.
Infinity Fabric của AMD chính xác là gì?
Từ HyperTransport đến Infinity Fabric
Kiến trúc chiplet AMD Ryzen 9000 với công nghệ Infinity Fabric tiên tiến
Nguồn: AMD
Trước khi kiến trúc Zen của AMD ra mắt vào năm 2017, công ty sử dụng HyperTransport, một công nghệ liên kết các CPU và thiết bị I/O trong các hệ thống đa bộ xử lý. AMD đã phát triển HyperTransport thành Infinity Fabric để cho phép kết nối đa chip hiệu quả và khả năng mở rộng khi tạo ra kiến trúc “Zen” cho các CPU EPYC và Ryzen.
Do đó, Infinity Fabric trở thành công nghệ kết nối mới của AMD, thúc đẩy sự chuyển đổi từ các chip CPU nguyên khối sang thiết kế dựa trên chiplet. Hiện tại, nó là trái tim của các CPU AMD Ryzen, kết nối nhiều nhân CPU, chiplet, bộ nhớ đệm (cache), bộ điều khiển bộ nhớ và các GPU tích hợp trong một cấu trúc có khả năng mở rộng.
AMD cũng sử dụng Infinity Fabric cho việc kết nối CPU giữa các socket và giữa các GPU trung tâm dữ liệu trong môi trường máy chủ. Công ty đã thành công trong việc sửa đổi công nghệ HyperTransport trước đây để tạo ra một giao thức liên kết dữ liệu đồng nhất trên toàn bộ các sản phẩm thương mại và tiêu dùng của mình, giúp thúc đẩy đổi mới và củng cố kiến trúc CPU phi tập trung.
Tại sao AMD cần phát triển Infinity Fabric?
Nhu cầu cấp thiết
Sơ đồ kiến trúc vi xử lý AMD Ryzen 7000 với công nghệ 3D V-Cache và hai chiplet CCD
Nguồn: AMD
Tôi đã đề cập sơ lược về điều này ở phần trước, nhưng nó xứng đáng có một phần riêng biệt tại đây, bởi vì AMD đã nhận ra những lợi ích to lớn từ việc chuyển sang Infinity Fabric. Trước hết, thiết kế chiplet mô-đun của AMD sẽ không hoạt động như mong muốn nếu không có một giao tiếp dữ liệu tốc độ cao. Nhờ Infinity Fabric, AMD có thể từ bỏ việc phát triển các khuôn chip nguyên khối vốn rất tốn kém, 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 chip nhỏ hơn cùng với lợi ích về khả năng mở rộng, Infinity Fabric còn cho phép AMD thống nhất các công nghệ liên kết trên nhiều dòng sản phẩm và thị trường của mình. Điều này đã tối ưu hóa quá trình đổi mới và phát triển, cho phép công ty tận dụng những thành công từ thị trường trung tâm dữ liệu sang thị trường tiêu dùng.
Ngoài ra, Infinity Fabric cung cấp băng thông cao hơn nhiều và độ trễ thấp hơn so với công nghệ liên kết 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 kết quả tốt nhất. AMD lần đầu tiên thiết kế Infinity Fabric để sử dụng trong dòng CPU máy chủ EPYC và sau đó triển khai nó trên các CPU dành cho người tiêu dùng.
Infinity Fabric hoạt động như thế nào trên CPU Ryzen của bạn?
Ảnh hưởng đến người dùng phổ thông
Infinity Fabric hoạt động như một “đường cao tốc dữ liệu” kết nối các thành phần riêng lẻ của bộ xử lý Ryzen. Trên một Core Complex (CCX) – về cơ bản là một cụm gồm tối đa 4 lõi, và các bộ nhớ đệm L1, L2 – Infinity Fabric đảm bảo giao tiếp nhanh chóng giữa các lõi và bộ nhớ 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 nhớ đệm L3 được chia sẻ với nhau.
Trên các CPU Ryzen có nhiều CCD (hiện tại 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 chiplet và các thành phần bên ngoài như bộ nhớ và thiết bị ngoại vi. Cuối cùng, Infinity Fabric chạy đồng bộ với tần số bộ nhớ để đạt được độ trễ tối thiểu.
Một sự thật thú vị là Infinity Fabric có tần số riêng, được gọi là FCLK, chạy ở cấu hình 1:1 với xung nhịp bộ nhớ (MCLK). Vì vậy, nếu bộ RAM của bạn được đánh giá ở 6.000 MT/s, MCLK của nó sẽ bằng một nửa của 6.000, tức là 3.000 MT/s, và đây cũng là tốc độ mà Infinity Fabric sẽ hoạt động để duy trì cấu hình 1:1 và hiệu suất tối ưu. Mặc dù bạn có thể bật tỷ lệ FCLK:MCLK 2:1 theo cách thủ công để chạy bộ nhớ nhanh hơn, nhưng điều này sẽ làm tăng thêm độ trễ.
Infinity Fabric không chỉ là một công nghệ kết nối mà còn là yếu tố nền tảng cho sự thành công của kiến trúc chiplet của AMD, mang lại khả năng mở rộng, hiệu suất và hiệu quả chi phí vượt trội. Hiểu rõ về Infinity Fabric sẽ giúp bạn tối ưu hóa hệ thống AMD Ryzen của mình, đặc biệt là khi ép xung bộ nhớ.
Bạn có kinh nghiệm nào trong việc tối ưu Infinity Fabric hay FCLK trên CPU Ryzen của mình không? Hãy chia sẻ ý kiến và kinh nghiệm của bạn ở phần bình luận bên dưới nhé!
