AMD Infinity Fabric

AMD Infinity Fabric (IF) là một kiến trúc hệ thống kết nối (interconnect) độc quyền của AMD, được thiết kế để truyền dữ liệu và điều khiển giữa các thành phần trong một hệ thống trên vi mạch (SoC) hoặc giữa các chiplet trong cùng một gói vi xử lý. Được ra mắt lần đầu cùng kiến trúc Zen vào năm 2017, Infinity Fabric là thế hệ kế thừa và phát triển dựa trên chuẩn HyperTransport trước đây.

 Lịch sử và phát triển 
Trước khi Infinity Fabric ra đời, AMD đã sử dụng HyperTransport làm giao thức kết nối chính từ năm 2001. Trong khi đó, đối thủ Intel sử dụng Front-side bus (FSB) và sau này là QuickPath Interconnect (QPI) để kết nối CPU với các thành phần khác.

Infinity Fabric được thiết kế để vượt qua các giới hạn về khả năng mở rộng của HyperTransport, cho phép AMD kết nối các khối IP (Intellectual Property) khác nhau như nhân CPU, nhân GPU, bộ điều khiển bộ nhớ và các bộ điều khiển I/O một cách linh hoạt.

 Kiến trúc 
Infinity Fabric bao gồm hai thành phần chính hoạt động song song:

 Scalable Data Fabric (SDF) chịu trách nhiệm vận chuyển dữ liệu chính trong hệ thống. Nó hỗ trợ các cấu trúc liên kết khác nhau và đảm bảo tính nhất quán của bộ nhớ.
 Scalable Control Fabric (SCF) chịu trách nhiệm truyền tải các tín hiệu điều khiển, quản lý năng lượng, nhiệt độ và các giao thức bảo mật.

Kiến trúc này cho phép AMD duy trì tính mô-đun cao, hỗ trợ việc thiết kế các bộ xử lý đa nhân như dòng EPYC và Ryzen sử dụng mô hình chiplet thay vì thiết kế đơn khối (monolithic) truyền thống.

 Các biến thể và ứng dụng 

 xGMI (External Global Memory Interconnect) 
xGMI là một phiên bản mở rộng của Infinity Fabric, cho phép kết nối giữa các chip khác nhau (thường là giữa các GPU hoặc giữa CPU và GPU) thông qua các liên kết vật lý tương đương với PCI Express nhưng sử dụng giao thức của Infinity Fabric.

 Trong các dòng máy chủ hiệu năng cao, xGMI cho phép các GPU như AMD Instinct MI250 hoặc MI300 chia sẻ bộ nhớ và liên lạc với độ trễ thấp, tương tự như công nghệ NVLink của NVIDIA.
 Hiện nay, các bộ chuyển mạch (switches) từ bên thứ ba như Broadcom cũng đã bắt đầu hỗ trợ giao thức này để mở rộng hệ sinh thái trung tâm dữ liệu.

 Tương tác với bộ nhớ (Memory và Overclocking) 
Trên các nền tảng kiến trúc Zen, tốc độ của Infinity Fabric (được gọi là FCLK) có mối liên hệ chặt chẽ với tốc độ của bộ nhớ RAM (UCLK và MCLK).

 Trong các thế hệ trước, việc giữ tỉ lệ 1:1 giữa FCLK và tần số bộ nhớ là điều kiện tối ưu để giảm thiểu độ trễ.
 Với kiến trúc Zen 4 và Zen 5, AMD đã cung cấp các tùy chỉnh sâu hơn thông qua firmware AGESA để người dùng có thể tối ưu hóa hiệu năng ép xung bộ nhớ.

 So sánh thông số 
Infinity Fabric có khả năng tùy biến băng thông dựa trên số lượng liên kết (links). Theo các bảng thống kê về tốc độ giao diện, băng thông của nó cạnh tranh trực tiếp với các chuẩn như PCIe Gen 5, RapidIO và Fibre Channel trong các ứng dụng máy chủ.
+Đặc tínhChi tiếtTiền thânHyperTransportĐối thủ cạnh tranhIntel QPI/UPI, NVIDIA NVLinkỨng dụng chínhCPU Ryzen, EPYC; GPU Radeon, InstinctGiao thức điều khiểnCung cấp qua AGESA

 Tham khảo