Πως λειτουργεί η νεότερη 3D V-Cache του κορυφαίου AMD Ryzen 9 7950X3D;

Ο Ryzen 9 7950X3D της AMD είναι ο ταχύτερος επεξεργαστής όσον αφορά τουλάχιστον το gaming, και αυτό λόγω της απόφασης της AMD να φέρει την ανατρεπτική 3D chip-stacking τεχνική στην αρχιτεκτονική Zen 4. Όμως μέχρι σήμερα, η εταιρεία δεν μοιράστηκε καμία λεπτομέρεια σχετικά με τη νέα Second-Gen 3D V-Cache που βρίσκεται στους Ryzen 7000X3D.

Τώρα, η AMD απαντά στο φλέγον αυτό ερώτημα που καίει τους enthusiasts, μιας και η 3D V-Cache των νέων Ryzen 7000X3D φαίνεται ταχύτερη κατά 25% σε σχέση με την πρώτη υλοποίηση του 5800X3D. Η εταιρία αναφέρει ότι το chiplet παραμένει στη λιθογραφία των 7nm και έχει πλέον μέγιστο bandwidth 2,5 TB/s, ενώ οι 3D V-Cache πρώτης γενιάς έφταναν τα 2 TB/s.

Η AMD εισήγαγε πολλαπλά chiplets διαφορετικής λιθογραφίας το 2019, όταν χρησιμοποίησε τον το node των 7nm για το core complex die (CCD) και τα 12 nm για το IO die στη μικροαρχιτεκτονική Zen 2. Η AMD επιβεβαίωσε πρόσφατα ότι οι Zen 4 (X3D) το κατασκευάζονται με τρία nodes – αυτό των 5 nm για το CCD, ένα των 6 nm για το IO die και αυτό των 7 nm για την V-Cache.

Η AMD αναφέρθηκε στις προκλήσεις που αντιμετώπισε στοιβάζοντας διαφορετικές λιθογραφίες την μια πάνω στην άλλη, κατά την πρόσφατη παρουσίασή της στο ISSCC (International Solid-State Circuits Conference). Τόσο ο 7950X3D όσο και ο αρχικός 5800X3D έχουν τις V-Cache τοποθετημένες πάνω από τις κανονικές L3 cache του επεξεργαστή, για πιο άμεση σύνδεση μεταξύ τους.

Η διάταξη αυτή κρατά την V-Cache μακριά από τη θερμότητα που παράγεται από τους πυρήνες, μιας και συνήθως η L3 cache βρίσκεται πιο μακριά. Ωστόσο, ενώ στον 5800X3D η V-Cache χωράει άνετα πάνω από την L3 Cache, στον 7950X3D επικαλύπτεται από τις L2 στις που βρίσκονται στην περίμετρο των πυρήνων.

Μέρος του προβλήματος ήταν ότι η AMD διπλασίασε την ποσότητα της L2 σε κάθε πυρήνα από 0,5MB στους Zen 3 σε 1MB στους Zen 4. Αλλά προσπάθησε να αποφύγει τα χωροταξικά προβλήματα, ανοίγοντας τρύπες μέσα στις κρυφές μνήμες L2 για τα TSVs που παρέχουν τροφοδοσία ρεύματος στην V-Cache. Τα TSVs σήματος εξακολουθούν να προέρχονται από τον ελεγκτή στο κέντρο του CCD, αλλά η AMD τα βελτίωσε και αυτά για να μειώσει το αποτύπωμά τους κατά 50%.

Η AMD συρρίκνωσε την V-Cache από τα 41 mm² σε 36 mm² αλλά διατήρησε τον ίδιο αριθμό τρανζίστορ (4,7 δις). Η TSMC κατασκευάζει την cache σε μια ανανεωμένη λιθογραφία των 7nm που ανέπτυξε ειδικά για SRAM. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η V-Cache να είναι κατά 32% πυκνότερη σε τρανζίστορ ανά τετραγωνικό χιλιοστό από το CCD, παρά το γεγονός ότι το CCD κατασκευάζεται στην πολύ μικρότερη λιθογραφία των 5 nm.

Όλες οι βελτιώσεις και οι σχεδιαστικές επιλογές που έκανε η AMD οδηγούν εν τέλει στην αύξηση του bandwidth κατά 25% στα 2,5 TB/s πράγμα που δείχνει την πρόοδο που έγινε από την εταιρία, μόλις εννέα μήνες μετά την κυκλοφορία της πρώτης γενιάς 3D V-Cache του 5800X3D. Ελπίζουμε ότι η ίδια βελτίωση θα εμφανιστεί και στον Ryzen 7 7800X3D που αναμένεται σε περίπου έναν μήνα.

Buy Me a Coffee at ko-fi.com

Περισσότερα

Σχετικά Άρθρα