Justin Murrill, Director of Corporate Responsibility di AMD, illustra le innovazioni nate da un approccio nuovo: lavorare sul piccolo ma pensare in grande.
Le sfide tecnologiche più complesse spesso comportano l’ideazione di microsoluzioni scalabili. In AMD abbiamo abbracciato questo approccio già 55 anni fa, progettando soluzioni adattive ad alte prestazioni. Il team che si occupa di sostenibilità ha assistito a incredibili innovazioni nate da un approccio nuovo: lavorare sul piccolo ma pensare in grande e, così facendo, abbiamo ottenuto importanti vantaggi sia per gli utenti che per il pianeta.
Un esempio è rappresentato dallo sviluppo dei “chiplet”, un approccio rivoluzionario alla progettazione dei semiconduttori che si avvale di un’architettura modulare. L’innovazione affronta contemporaneamente diverse sfide tecnologiche e di sostenibilità, come la riduzione dell’impatto ambientale e dei costi di produzione e l’aumento delle prestazioni di calcolo e dell’efficienza energetica. Anziché un unico chip di grandi dimensioni e monolitico, gli ingegneri di AMD hanno ridisegnato le componenti IP utilizzando una connettività flessibile e scalabile conosciuta con il nome di Infinity Fabric. Questo ha gettato le basi per la nostra Infinity Architecture, capace di configurare più chiplet singoli in modo da scalare i core di calcolo in innumerevoli progetti che ottimizzano ulteriormente l’efficienza energetica.
Abbiamo recentemente analizzato i vantaggi in termini di sostenibilità dei chiplet all’interno del processo di produzione dei wafer relativi a una linea di prodotti e i risultati sono stati sorprendenti. L’utilizzo di CPU EPYC di quarta generazione con 8 chiplet di calcolo separati invece di una singola unità ha permesso di risparmiare circa 50.000 tonnellate di CO2 nel 2023, circa il footprint annuale di CO2 di AMD nel 2022.
I progetti modulari offrono inevitabilmente vantaggi in termini di sostenibilità, sfruttando le configurazioni intercambiabili dei componenti per garantire la flessibilità dell’offerta, riducendo al contempo i costi di produzione e gli scarti. Ad esempio, si stima che la costruzione di case modulari riduca i rifiuti di oltre l’80% e tagli i costi quasi della metà rispetto a un edificio tradizionale di nuova costruzione.
Nel caso dell’approccio modulare di AMD sui chiplet, la riduzione degli scarti è data dalla percentuale di wafer di silicio difettati. In genere, i wafer sono circolari (300 mm di diametro) e i singoli chip sono quadrati/rettangoli. Ogni wafer viene tagliato per produrre un certo numero di chip, e non tutti sono perfetti. Più piccola è l’area del chip, maggiore è il numero di quelli che possiamo ottenere per wafer e minore è la probabilità che un difetto si trovi su un singolo chip. Di conseguenza, il numero e la percentuale di chip “buoni” per wafer prodotti aumentano e lo spreco in termini di costi, materie prime, energia, emissioni e acqua diminuisce.
Come ogni altro progetto, la tecnologia chiplet ha incontrato uno scetticismo iniziale. Tuttavia, analizzando i dati e ideando soluzioni innovative, come il fabric di comunicazione leggero ad alta velocità, i vantaggi in termini di prestazioni, flessibilità di configurazione ed efficienza energetica hanno prevalso. Oggi il settore sta cercando di replicare l’approccio chiplet.
Questi ultimi non solo evitano gli sprechi e conservano le loro risorse in fase di produzione, ma anche nei data center che alimentano i servizi e le esperienze digitali che utilizziamo quotidianamente. Ogni chiplet ospita più core e questi possono essere aggiunti e persino sovrapposti all’interno di un package per creare processori più performanti ed efficienti dal punto di vista energetico.
Oggi, i processori AMD EPYC alimentano i server x86 a più alta efficienza energetica del mercato. Il loro utilizzo riduce il numero di server fisici necessari per soddisfare le richieste di elaborazione, con un conseguente effetto a cascata di diminuzione dell’impatto ambientale: meno materie prime, produzione, spedizione, utilizzo di energia e spazio nei data center. Questo aspetto è fondamentale per le aziende che devono modernizzare l’infrastruttura data center e aumentare le capacità di calcolo, perseguendo al contempo obiettivi di sostenibilità. Un esempio è dato da STMicroelectronics, la più grande azienda europea di semiconduttori. Con l’aggiornamento dei processori per server ad AMD EPYC ha ridotto il consumo di elettricità del 33% nell’ambito della sua strategia per raggiungere la neutralità delle emissioni di carbonio entro il 2027, aumentando al contempo le prestazioni di calcolo.
Quando la sostenibilità è integrata nella progettazione, si può evitare di gestire gli sprechi. Il nostro approccio al design dei chiplet non solo riduce il consumo energetico e le emissioni di carbonio dei dispositivi finali, come server e data center, ma taglia anche gli sprechi ed evita le emissioni all’interno della supply chain.
Per saperne di più sui progetti di sostenibilità ambientale di AMD, è possibile visitare il sito dell’azienda.
