AMD第二代3DV-Cache,表現太猛了

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在去年首次推出第二代 3D V-Cache 技術後,現在終於可以看看它透過 Ryzen 9 9950X3D 與更多核心搭配後能發揮怎樣的作用。結果簡直令人驚歎,打造出一款真正讓人感覺全能的處理器,為未來的 CPU 設定了標準。
雖然普通的Ryzen 9 9950X幾乎沒有突破界限,但 9950X3D 的進步卻更加明顯。它比非 X3D 兄弟和其前身7950X3D往往有顯著的進步,輕鬆證明了它在 AMD CPU 中的一席之地。
將 Ryzen 9 9950X3D 和 Ryzen 7 9800X3D 與前代產品 7950X3D 和7800X3D進行比較,很明顯,新旗艦產品代表了更大的代際轉變。儘管核心和執行緒數保持不變,但 AMD 在其他方面增強了 CPU 的規格,更不用說它採用了 Zen 5 的架構改進。
Ryzen 9 9950X3D 是一款 16 核處理器,配備 32 個執行緒和 128MB L3 快取,由兩個 CCD(核心複合晶片)共享。到目前為止,它與前代產品非常相似。不過,如果再深入挖掘一下,就會發現差異。
Ryzen 9 9950X3D 和 7950X3D 均提升至 5.7GHz,但前者的基本時鐘頻率更高,為 4.3GHz。然而,由於 AMD 對 3D V-Cache 方法的改變,較新的晶片可以更穩定地實現更高的頻率。
簡而言之,AMD 將 L3 快取堆疊的位置移到了 CPU 核心下方。這種肉眼看不見的變化有利於散熱,從而為頻率和電壓提供了更大的空間。這就是為什麼 Ryzen 9 9950X3D 最終與其非 X3D 對應產品 9950X 一樣,具有相同的 170W TDP。
在很多博主的測試中,AMD這一代的X3D晶片表現優越。
從引數上看,Ryzen 9 9950X3D 是一款 16 核處理器,配備 32 個執行緒和 128MB L3 快取,由兩個 CCD(核心複合晶片)共享。到目前為止,它與前代產品非常相似。不過,如果再深入挖掘一下,就會發現差異。
Ryzen 9 9950X3D 和 7950X3D 均提升至 5.7GHz,但前者的基本時鐘頻率更高,為 4.3GHz。然而,由於 AMD 對 3D V-Cache 方法的改變,較新的晶片可以更穩定地實現更高的頻率。這正是其第二代 3D V-Cache 技術發揮作用的地方。
AMD 報告稱該處理器的總快取為 144MB,但這並不完全準確,因為其中包括 64MB 的 L3 快取、64MB 的 3D V-Cache 快取和 16MB 的 L2 快取。這加起來已經是 144MB,還不包括處理器的 L1 快取或其他快取系統。
與 Ryzen 9 9950X 一樣,Ryzen 9 9950X3D 具有兩個 CCD,每個 CCD 包含八個 CPU 核心,3D V-Cache 晶片位於兩個 CCD 之一的正下方。這種緊密封裝至關重要,因為它可以減少延遲並有助於支援更快的操作和更大的頻寬,但它過去也造成了一些問題。
與以往的 3D V-Cache 一樣,其理念是直接在 CPU 晶片上堆疊額外的快取,以提高遊戲效能,正如Ryzen 7 7800X3D等 CPU 所證明的那樣,這是一種成功的策略。不過,這是第二代 3D V-Cache,它有一個重大變化。
熟悉AMD架構的讀者應該知道,他們前幾代 3D V-Cache 將快取晶片置於 CCD 之上,這會導致 CPU 核心出現一些熱問題並影響效能。
但在新一代的架構中,AMD 不會將額外的快取堆疊在 CPU 晶片頂部,而是將快取放置在晶片下方。這是一個很大的區別,尤其是對於像 Ryzen 9 9950X3D 這樣的 16 核晶片而言。透過這種設計,CPU 核心與晶片上的整合散熱器 (IHS) 直接接觸,使核心可以直接獲得冷卻。這一變化使 Ryzen 9 9950X3D 能夠達到 5.7GHz 的最大加速時鐘,就像原來的 Ryzen 9 9950X 一樣。這也意味著你可以對晶片進行超頻,這是以前的 3D V-Cache 晶片所沒有或受到嚴重限制的功能。
為了進一步避免 3D V-Cache 帶來的負面影響,AMD 僅在其中一個 CCD 下放置一個快取晶片。這樣,另一個 CCD 就不必處理來自快取晶片的額外熱量,並且可以以更高的時鐘速度執行。同時,額外的快取可以幫助提高頻寬消耗特別大的特定工作負載的效能。事實證明,這在某些條件下對遊戲有益,例如以極高的幀速率玩 1080p 遊戲或進行繁重的存檔工作。AMD 表示,得益於 3D V-Cache,Ryzen 9 9950X3D 在遊戲中的表現應該與AMD Ryzen 7 9800X3D相似。該公司報告稱,平均效能差異約為 1%,這在統計上並不顯著。同時,由於增加了 8 個核心,Ryzen 9 9950X3D 在其他未受益於額外快取的應用程式中應該具有更強大的整體效能。
簡而言之,AMD 將 L3 快取堆疊的位置移到了 CPU 核心下方。這種肉眼看不見的變化有利於散熱,從而為頻率和電壓提供了更大的空間。這就是為什麼 Ryzen 9 9950X3D 最終與其非 X3D 對應產品 9950X 一樣,具有相同的 170W TDP。
這種配置還使 AMD 能夠將 Ryzen 9950X3D 的熱設計功率 (TDP) 保持在相對較高的水平。在早期的處理器上,例如上一代AMD Ryzen 9 7950X3D,它在一塊 CCD 上也有一個 3D V-Cache 晶片,另一塊 CCD 上沒有晶片,TDP 被設定為 120 瓦,以避免過熱損壞元件。對於 9950X3D,TDP 設定為 170W,就像標準的 Ryzen 9 9950X 一樣,這也是將時鐘速度保持在 5.7GHz 的關鍵,因為較低的 TDP 可能會導致時鐘速度變慢。
值得一提的是,根據之前的報道,英特爾採用 3D 堆疊快取作為 CPU 快取,挑戰 AMD 的 3D V-Cache。
英特爾的回擊
據報道,之前時任英特爾執行長帕特·基辛格 (Pat Gelsinger) 在創新 2023 大會上與媒體進行了問答,在回答有關英特爾是否會採用 3D 快取方法(如 AMD 的 3D V-Cache 處理器)的問題時,他確認,雖然英特爾將採用略有不同的方法,但它也將使用與 CPU 晶片配對的堆疊快取記憶體。這項技術不會隨 Meteor Lake 一起推出,但它正在為未來一系列不同的英特爾處理器開發中。
在回答英特爾是否會採用 3D V-Cache 技術時,Gelsinger 表示:“當你提到 V-Cache 時,你指的是臺積電也與一些客戶合作的一項非常具體的技術。顯然,我們在產品組合上的做法不同,對吧?這種特定型別的技術不是 Meteor Lake 的一部分,但在我們的路線圖中,你看到了 3D 矽片的概念,我們將在一個晶片上設定快取,並在其頂部的堆疊晶片上進行 CPU 計算,顯然使用 Foveros 的 EMIB,我們將能夠組合不同的功能。”
“我們非常高興,我們擁有下一代記憶體架構的先進能力,3D 堆疊的優勢,既適用於小晶片,也適用於 AI 和高效能伺服器的超大封裝。所以我們擁有這些技術的全部範圍。我們將把這些技術用於我們的產品,並將其展示給代工廠 (IFS) 客戶,”Gelsinger 總結道。
英特爾採用這種技術是合乎邏輯的;3D V-Cache 背後的混合繫結技術並非 AMD 專有——它由臺積電的 SoIC 封裝技術實現。此外,這種晶片架構多年來一直是晶片製造商的長期目標。
堆疊快取已被證明是 AMD 的戰略優勢,因為它為該公司的 Ryzen X3D CPU 提供支援,而 Ryzen X3D CPU 是世界上最快的遊戲處理器。它還為其 X 系列 EPYC 處理器(如Genoa-X )增加了強大的附加值。現在看來,英特爾也將利用這項技術加入競爭。

參考連結

https://www.club386.com/amd-ryzen-7-9800x3d-review/
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