AMD dan IBM menggelontorkan chip prosesor generasi baru di tahun depan dengan teknologi proses manufaktur empat belas nanometer. Demikian juga Intel yang bakal meluncurkan prosesor generasi ke-7 14 nm untuk desktop pada awal tahun, disusul dengan chip generasi ke-8 10 nm menjelang akhir tahun 2017.
Pada acara Hot Chips (simposium chip berkinerja tinggi) beberapa waktu lalu, vendor-vendor chip prosesor telah mengumumkan produknya yang bakal meluncur pada 2017 mendatang. AMD akan datang dengan arsitektur baru yaitu Zen, yang merupakan perombakan dari arsitektur sebelumnya, Bulldozer. Sementara itu, IBM menyajikan Power9 dengan berbagai inovasi barunya. Dan Intel juga sudah siap dengan arsitektur chip generasi ke-7.
Yang menarik dari gelaran chip prosesor di tahun depan adalah para vendor, seperti IBM dan AMD, masih menggunakan teknologi proses manufaktur empat belas nanometer. Intel pun baru di akhir tahun depan akan menerapkan teknologi proses sepuluh nanometer. Padahal, rencananya, penerapan itu akan dilakukan pada tahun ini. Seharusnya chip Intel generasi ke-7, yaitu Kaby Lake, sudah menggunakan proses manufaktur sepuluh nanometer. Akan tetapi, Intel baru akan menerapkannya pada chip generasi ke-8 yaitu Cannon Lake karena ada masalah manufaktur.
Selama ini, peningkatan kinerja prosesor ditempuh dengan memperkecil proses manufaktur sehingga ukuran transistor pada chip akan makin kecil. Tetapi, belakangan ini penurunan proses manufaktur menghasilkan peningkatan kinerja chip yang tidak sebesar sebelumnya.
Meskipun demikian, penurunan proses manufaktur chip akan terus dilakukan yaitu setelah 10 nm tercapai, lalu akan disusul dengan proses 7 nm. Berbarengan dengan itu, para vendor juga berusaha mencari terobosan lain untuk mendongkrak kinerja chip. AMD dan IBM misalnya telah berhasil meningkatkan kinerja chip barunya dengan Inovasi baru meski tetap menggunakan proses manufaktur empat belas nanometer.
Zen Dongkrak Daya Saing AMD
Pada 2017 mendatang, AMD sudah siap dengan chip prosesor berarsitektur Zen, untuk menggantikan arsitektur Bulldozer yang diluncurkan pada lima tahun lalu. Diumumkan pada September 2016 lalu, arsitektur Zen pertama akan diterapkan untuk komputer gaming, kemudian disusul chip untuk server dan notebook. Zen akan terpasang di berbagai jenis perangkat, mulai dari peranti mobile tanpa kipas pendingin (fanless) sampai dengan server berkinerja tinggi.
Zen bakal mendongkrak daya saing AMD terhadap Intel. Zen merupakan hasil perombakan dari arsitektur sebelumnya sehingga didapatkan core engine berkinerja tinggi yang dikombinasikan dengan high-bandwidth dan sistem cache yang lebih cepat.
Salah satu fitur yang membuat core engine Zen berkinerja tinggi adalah penerapan SMT (Simuttaneous Multi-Threading) yaitu dua thread untuk setiap core. SMT ini mirip dengan fitur HyperThreadlng dari Intel. Selain itu, brand prediction pada Zen juga lebih baik dibandingkan chip generasi sebelumnya sehingga meningkatkan jumlah instruksi yang dapat diproses per siklus clock. Kabarnya, AMD juga menambah sejumlah instruksi baru buatannya sendiri pada Zen.
Peningkatan jumlah instruksi yang dapat diproses untuk setiap clock harus dibarengi dengan fasilitas penyediaan data yang cepat. Untuk itu, diperlukan sistem cache yang baik. Pada Zen, AMD menggandakan bandwidth untuk cache Ll dan L2 sehingga lebih cepat, termasuk meningkatkan bandwidth untuk cache L3 hingga lima kali daripada sebelumnya. Juga, kapasitas cache untuk setiap core kini diperbesar. Kapasitas cache instruksi Ll sendiri kini menjadi sebesar 4 KB dengan cache data Ll 32 KB, L2 sebesar 512 KB, dan cache L3 sebesar 2 MB. Melalui peningkatan kinerja core engine dan sistem cache, Zen berhasil mendongkrak eksekusi jumlah instruksi per ciock menjadi empat puluh persen lebih tinggi dibadingkan dengan arsitektur chip sebelumnya.
Chip Zen dibuat dengan proses manufaktur empat belas nanometer dengan desain transistor FinFET. Mirip dengan desain transistor Tri-Gate dari Intel, FinFET merupakan desain transistor 3D yang dapat mengatasi kebocoran arus listrik yang kerap terjadi pada transistor 2D (ptanar). Desain FinFET lebih menghemat energi.
Produk pertama chip Zen, seperti ditunjukkan oleh AMD, adalah Summit Ridge. Pada awal tahun 2017, chip ini bakal meluncur ke pasar.
IBM Power9 untuk Server dan Komputer Super
Seperti AMD, IBM juga telah merilis chip prosesor barunya yaitu Power9 untuk bersaing di pasar server. Diumumkan pada beberapa waktu lalu, produk Power9 akan meluncur di pasar pada pertengahan 2017 mendatang. Selain peningkatan kinerja secara signifikan dibanding pendahulunya, Power8, prosesor ini mengusung berbagai teknologi baru. Power9 juga akan dipakai pada komputer super 200-petaflop yang bakal dibangun oleh Departemen Energi Amerika Serikat di Oak Ridge National Laboratory.
Arsitektur Power9 dilengkapi hingga 24 core guna meningkatkan kinerjanya untuk melaksanakan kalkulasi yang kompleks. Chip Power9 dirancang untuk tidak bekerja sendirian, tetapi didukung oleh beberapa jenis co-processor sesuai dengan kebutuhan penggunanya. Sejumlah konektor pada chip Power9 disediakan untuk disambungkan dengan FPGA (Feid-Programmable Gate Array), GPU (Graphics Processing Unit), dan ASIC (Aplication-Specific Integrated Circuit). Co-processor Ini membantu mengakselerasi proses komputasi untuk aplikasi database, machine iearning, komputasi visual, dan web serving skala besar.
Penyambungan chip Power9 dengan co-processor dilakukan melalui sejumlah bus seperti PCI-Express 4.0 dan NVLInk 2.0. PCI-Express 4.0 pertama kali dipakai oleh Power9 yang memiliki bandwidth sebesar enam belas Gbps, dua kali daripada PCI-Express 3.0. Sementara itu, NVLink 2.0 memiliki bandwidth 25 Gbps untuk koneksi dengan GPU dari Nvidia. Juga terdapat interface CAPI 2.0 serbaguna yang dirancang untuk chip seperti FPGA, ASIC, dan memori jenis baru seperti PCM ( Phase-Change Memory).
Power9 dirancang dengan branch prédiction yang lebih baik dan pipeline yang lebih efisien sehingga menghasilkan throughput 1,5 sampai 2,5 kali dari Power8 pada frekuensi yang sama. Power9 juga memiliki instruction set yang baru untuk mendukung algoritma yang sedang berkembang, mendukung jenis data yang lebih luas, manajemen energi dan frekuensi yang lebih baik, serta akselerasi untuk workload.
Terdapat dua jenis Power9, yaitu 12 core SMT8 dengan 8 thread per core serta 24 core SMT4 dengan 4 thread per core. Dengan demikian, kedua jenis prosesor ini sama-sama memiliki 96 thread. SMT8 12 core dioptimalkan untuk ekosistem PowerVM, dan SMT4 24 core dioptimalkan untuk ekosistem Linux.
Baik SMT8 maupun SMT4 tersedia dalam dua model, yaitu model scale-up dan scaie-out. Model scale-up menggunakan memori delapan buffered channel untuk meningkatkan kapasitas dan bandwidth. Setiap buffer chip berkapasitas 16 MB dan tersambung ke 4 modul DDR4-1600 (per soket berkapasitas 8 TB) dengan bandwidth 230 GBps. Ini cukup bersaing dengan prosesor Intel Xeon E7.
Sementara itu pada versi scaie-out, chip Power9 terkoneksl langsung ke memori, yaitu akan terdapat 8 channel memori DDR4 standar dengan memori total 4 TB per soket dan bandwidth 120 GBps. Ini berkompetisi dengan prosesor Intel Xeon E5.
Power9, seperti AMD Zen, dibuat dengan teknologi proses FinFET empat belas nanometer. Vendor yang memproduksi server berbasis Power9 bukan hanya IBM, tetapi juga vendor pihak ketiga. Melalui OpenPower Foundation yang didirikannya, IBM melisensikan Power9 ke vendor lain guna memperluas pasar server yang kini didominasi oleh Intel.
Intel Menunda Chip 10 nm
Pembuatan prosesor Intel generasike-7, yaitu Kaby Lake, semula direncanakan menggunakan proses manufaktur sepuluh nanometer. Tetapi karena masalah manufaktur, Kaby Lake masih mengunakan teknologi proses yang sama dengan generasi sebelumnya yaitu Skylake.
Kaby Lake untuk notebook sudah diluncurkan di akhir tahun Ini, sedangkan chip yang ditujukan untuk desktop baru akan ada pada kuartal pertama 2017. Ketika artikel ini diturunkan, belum ada rilis resmi dari Intel. Tetapi menurut dokumen yang diberikan ke mitra-mitra OEM, akan ada tujuh model Core ¡5, tiga model Core ¡7, dan satu model Xeon E3 v6.
Sementara Ini, Intel hanya menyatakan bahwa Kaby Lake walaupun tetap menggunakan proses empat belas nanometer, ada peningkatan kinerja transistor sebanyak dua belas persen dibandingkan generasi sebelumnya. Secara umum desain tetap sama tetapi Intel juga menambahkan hardware decoding sehingga meningkatkan umur baterei ketika memutar video 4K.
Kaby Lake akan disusul dengan Cannon Lake yang menggunakan proses manufaktur sepuluh nanometer yang diluncurkan pada akhir tahun 2017. Belum ada keterangan apakah chip untuk desktop juga akan diluncurkan pada akhir tahun depan.
Sumber :
Info Komputer Desember 2016
