(原标题:AMD第二代3D V-Cache,表现太猛了)
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在去年首次推出第二代 3D V-Cache 技术后,现在终于可以看看它通过 Ryzen 9 9950X3D 与更多核心搭配后能发挥怎样的作用。结果简直令人惊叹,打造出一款真正让人感觉全能的处理器,为未来的 CPU 设定了标准。
虽然普通的Ryzen 9 9950X几乎没有突破界限,但 9950X3D 的进步却更加明显。它比非 X3D 兄弟和其前身7950X3D往往有显著的进步,轻松证明了它在 AMD CPU 中的一席之地。
将 Ryzen 9 9950X3D 和 Ryzen 7 9800X3D 与前代产品 7950X3D 和7800X3D进行比较,很明显,新旗舰产品代表了更大的代际转变。尽管核心和线程数保持不变,但 AMD 在其他方面增强了 CPU 的规格,更不用说它采用了 Zen 5 的架构改进。
Ryzen 9 9950X3D 是一款 16 核处理器,配备 32 个线程和 128MB L3 缓存,由两个 CCD(核心复合芯片)共享。到目前为止,它与前代产品非常相似。不过,如果再深入挖掘一下,就会发现差异。
Ryzen 9 9950X3D 和 7950X3D 均提升至 5.7GHz,但前者的基本时钟频率更高,为 4.3GHz。然而,由于 AMD 对 3D V-Cache 方法的改变,较新的芯片可以更稳定地实现更高的频率。
简而言之,AMD 将 L3 缓存堆栈的位置移到了 CPU 核心下方。这种肉眼看不见的变化有利于散热,从而为频率和电压提供了更大的空间。这就是为什么 Ryzen 9 9950X3D 最终与其非 X3D 对应产品 9950X 一样,具有相同的 170W TDP。
在很多博主的测试中,AMD这一代的X3D芯片表现优越。
从参数上看,Ryzen 9 9950X3D 是一款 16 核处理器,配备 32 个线程和 128MB L3 缓存,由两个 CCD(核心复合芯片)共享。到目前为止,它与前代产品非常相似。不过,如果再深入挖掘一下,就会发现差异。
Ryzen 9 9950X3D 和 7950X3D 均提升至 5.7GHz,但前者的基本时钟频率更高,为 4.3GHz。然而,由于 AMD 对 3D V-Cache 方法的改变,较新的芯片可以更稳定地实现更高的频率。这正是其第二代 3D V-Cache 技术发挥作用的地方。
AMD 报告称该处理器的总缓存为 144MB,但这并不完全准确,因为其中包括 64MB 的 L3 缓存、64MB 的 3D V-Cache 缓存和 16MB 的 L2 缓存。这加起来已经是 144MB,还不包括处理器的 L1 缓存或其他缓存系统。
与 Ryzen 9 9950X 一样,Ryzen 9 9950X3D 具有两个 CCD,每个 CCD 包含八个 CPU 核心,3D V-Cache 芯片位于两个 CCD 之一的正下方。这种紧密封装至关重要,因为它可以减少延迟并有助于支持更快的操作和更大的带宽,但它过去也造成了一些问题。
与以往的 3D V-Cache 一样,其理念是直接在 CPU 芯片上堆叠额外的缓存,以提高游戏性能,正如Ryzen 7 7800X3D等 CPU 所证明的那样,这是一种成功的策略。不过,这是第二代 3D V-Cache,它有一个重大变化。
熟悉AMD架构的读者应该知道,他们前几代 3D V-Cache 将缓存芯片置于 CCD 之上,这会导致 CPU 内核出现一些热问题并影响性能。
但在新一代的架构中,AMD 不会将额外的缓存堆叠在 CPU 芯片顶部,而是将缓存放置在芯片下方。这是一个很大的区别,尤其是对于像 Ryzen 9 9950X3D 这样的 16 核芯片而言。通过这种设计,CPU 内核与芯片上的集成散热器 (IHS) 直接接触,使内核可以直接获得冷却。这一变化使 Ryzen 9 9950X3D 能够达到 5.7GHz 的最大加速时钟,就像原来的 Ryzen 9 9950X 一样。这也意味着你可以对芯片进行超频,这是以前的 3D V-Cache 芯片所没有或受到严重限制的功能。
为了进一步避免 3D V-Cache 带来的负面影响,AMD 仅在其中一个 CCD 下放置一个缓存芯片。这样,另一个 CCD 就不必处理来自缓存芯片的额外热量,并且可以以更高的时钟速度运行。同时,额外的缓存可以帮助提高带宽消耗特别大的特定工作负载的性能。事实证明,这在某些条件下对游戏有益,例如以极高的帧速率玩 1080p 游戏或进行繁重的存档工作。AMD 表示,得益于 3D V-Cache,Ryzen 9 9950X3D 在游戏中的表现应该与AMD Ryzen 7 9800X3D相似。该公司报告称,平均性能差异约为 1%,这在统计上并不显著。同时,由于增加了 8 个内核,Ryzen 9 9950X3D 在其他未受益于额外缓存的应用程序中应该具有更强大的整体性能。
简而言之,AMD 将 L3 缓存堆栈的位置移到了 CPU 核心下方。这种肉眼看不见的变化有利于散热,从而为频率和电压提供了更大的空间。这就是为什么 Ryzen 9 9950X3D 最终与其非 X3D 对应产品 9950X 一样,具有相同的 170W TDP。
这种配置还使 AMD 能够将 Ryzen 9950X3D 的热设计功率 (TDP) 保持在相对较高的水平。在早期的处理器上,例如上一代AMD Ryzen 9 7950X3D,它在一块 CCD 上也有一个 3D V-Cache 芯片,另一块 CCD 上没有芯片,TDP 被设置为 120 瓦,以避免过热损坏组件。对于 9950X3D,TDP 设置为 170W,就像标准的 Ryzen 9 9950X 一样,这也是将时钟速度保持在 5.7GHz 的关键,因为较低的 TDP 可能会导致时钟速度变慢。
值得一提的是,根据之前的报道,英特尔采用 3D 堆栈缓存作为 CPU 缓存,挑战 AMD 的 3D V-Cache。
英特尔的回击
据报道,之前时任英特尔首席执行官帕特·基辛格 (Pat Gelsinger) 在创新 2023 大会上与媒体进行了问答,在回答有关英特尔是否会采用 3D 缓存方法(如 AMD 的 3D V-Cache 处理器)的问题时,他确认,虽然英特尔将采用略有不同的方法,但它也将使用与 CPU 芯片配对的堆叠缓存内存。这项技术不会随 Meteor Lake 一起推出,但它正在为未来一系列不同的英特尔处理器开发中。
在回答英特尔是否会采用 3D V-Cache 技术时,Gelsinger 表示:“当你提到 V-Cache 时,你指的是台积电也与一些客户合作的一项非常具体的技术。显然,我们在产品组合上的做法不同,对吧?这种特定类型的技术不是 Meteor Lake 的一部分,但在我们的路线图中,你看到了 3D 硅片的概念,我们将在一个芯片上设置缓存,并在其顶部的堆叠芯片上进行 CPU 计算,显然使用 Foveros 的 EMIB,我们将能够组合不同的功能。”
“我们非常高兴,我们拥有下一代内存架构的先进能力,3D 堆叠的优势,既适用于小芯片,也适用于 AI 和高性能服务器的超大封装。所以我们拥有这些技术的全部范围。我们将把这些技术用于我们的产品,并将其展示给代工厂 (IFS) 客户,”Gelsinger 总结道。
英特尔采用这种技术是合乎逻辑的;3D V-Cache 背后的混合绑定技术并非 AMD 专有——它由台积电的 SoIC 封装技术实现。此外,这种芯片架构多年来一直是芯片制造商的长期目标。
堆叠缓存已被证明是 AMD 的战略优势,因为它为该公司的 Ryzen X3D CPU 提供支持,而 Ryzen X3D CPU 是世界上最快的游戏处理器。它还为其 X 系列 EPYC 处理器(如Genoa-X )增加了强大的附加值。现在看来,英特尔也将利用这项技术加入竞争。
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