რა არის Ryzen 3D V-Cache და რატომ არის ის კარგი სათამაშოდ?

ბირთვები და სიხშირეები იყო მთავარი სპეციფიკაციები, რომლებსაც ადამიანები უყურებდნენ CPU-ს ყიდვისას, მაგრამ AMD-ის 3D V-Cache ტექნოლოგიამ ეს ყველაფერი შეცვალა. Ryzen 7 5800X3D 2022 წელს დაამტკიცა, რომ ქეში არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორი, როდესაც საქმე ეხება სათამაშო შესრულებას, და AMD იყო შეუძლია საშუალო დონის სათამაშო პროცესორი გადააქციოს სათამაშო გვირგვინის კონკურენტად მხოლოდ იმის დამატებით, რაც კომპანიამ უწოდა "3D" V-ქეში".

3D V-Cache არ არის მხოლოდ მარკეტინგული სიტყვა ან ხრიკი, როგორიცაა Sega Genesis-ის „აფეთქების დამუშავება“, არამედ არის გამოსავალი ერთ-ერთი უდიდესი პრობლემისა, რომელსაც ნახევარგამტარების ინდუსტრია ოდესმე შეექმნა. ამის გარეშეც კი, 3D V-Cache დაამტკიცა, რომ არის შესანიშნავი გზა კიდევ უფრო მეტი პრემიუმ და მაღალი დონის CPU-ების შეთავაზებისთვის AMD-ის მხრიდან დიდი ძალისხმევის გარეშე.

რა არის ქეში?

სანამ ვისაუბრებთ 3D V-Cache-ზე, უნდა ვისაუბროთ ჩვეულებრივ ძველ ქეშზე. დიდი ხნის წინ, კომპიუტერები იყენებდნენ შენახვის ორ ძირითად ტიპს: მყარი დისკები და შემთხვევითი წვდომის მეხსიერება (RAM). მყარი დისკები ნელია, მაგრამ შეუძლიათ ბევრი მონაცემების შენახვა, ხოლო RAM-ს შეუძლია მხოლოდ მცირე რაოდენობის მონაცემების შენახვა, მაგრამ ძალიან სწრაფი. ეს მოწყობა კარგად მუშაობდა მანამ, სანამ პროცესორის მუშაობის გაუმჯობესების ტემპი არ აჭარბებდა RAM-ს 1990-იან წლებში და RAM სჭირდებოდა უფრო სწრაფი, რათა პროცესორები არ ყოფილიყო ბოსტნეული.

გამოსავალი იყო ქეში. ამ სახის მეხსიერება არის ა ბევრი უფრო მცირეა ვიდრე ოპერატიული მეხსიერება, მაგრამ აქვს კიდევ უფრო დიდი შესრულება და ის მდებარეობს უშუალოდ პროცესორში, ვიდრე სადმე დედაპლატზე. ამან შექმნა მეხსიერების იერარქია, ზედა ნაწილში ქეშით, შუაში ოპერატიული მეხსიერებით და ბოლოში (როგორიცაა მყარი დისკები და მყარი დისკები). მაგრამ ქეშმა საბოლოოდ შეიმუშავა საკუთარი იერარქია, შესრულებისა და შესაძლებლობების განსხვავებული დონეებით, თითოეული ჩიპის საჭიროებებისთვის. (ეს ასევე ეხება სხვა სახის პროცესორებს, როგორიცაა GPU.)

დღეს ტიპიური მაღალი დონის პროცესორს აქვს დონე 1 (ან L1), L2 და L3 ქეში. L1 ქეში არის პატარა და ეძლევა თითოეულ ცალკეულ ბირთვს მცირე ინსტრუქციების რაც შეიძლება სწრაფად დასამუშავებლად. L2 ქეში ეძლევა ბირთვების კლასტერს ექსკლუზიური გამოყენებისთვის, მაგრამ უფრო დიდია, ზოგჯერ სიდიდის ბრძანებით და ინახება ნებისმიერი ცალკეული ბირთვის გარეთ. L3 ქეში ჩვეულებრივ იზიარებს ყველა ბირთვს ერთ CPU-ზე და ხშირად არის ყველაზე დიდი და საბოლოო დონე. ზოგიერთ ძალიან ნიშან პროცესორს მოყვება L4 ქეში, რომელიც ჩვეულებრივ არ არის თავად პროცესორზე, არამედ CPU პაკეტზე განთავსებული ოპერატიული მეხსიერების ტიპი, როგორიცაა მე-4 თაობის Xeon-ის HBM2 ქეში.

რა არის 3D V-Cache?

3D V-Cache უბრალოდ ჩიპია, რომელსაც არაფერი აქვს ქეშის გარდა, და Ryzen 5000 და Ryzen 7000 CPU შექმნილია 3D V-Cache თავსებადობის გათვალისწინებით. თითოეულ 3D V-Cache ჩიპს, ან ჩიპლეტს აქვს 64 მბ L3 ქეში, რაც ორჯერ მეტია ერთი Zen გამოთვლითი ჩიპლეტისგან. შეიძლება ფიქრობთ, რომ 3D V-Cache უნდა ჩაითვალოს L4 ქეშად, რადგან ის არ არის თავად CPU-ს ნაწილი, მაგრამ AMD სინამდვილეში დააინსტალირებს ამ ჩიპლეტებს ვერტიკალურად გამოთვლით ჩიპლეტებზე, სადაც განთავსებულია ყველა ბირთვი და ქეში, და ეს არის სად არის 3D V-ქეშის ბრენდინგი მოდის.

Ryzen 7 5800X3D იყო პირველი AMD CPU, რომელმაც გამოიყენა ეს ტექნოლოგია და როგორც მისი თაობის ერთადერთი 3D V-Cache CPU, ის ძირითადად სატესტო გაშვებას წარმოადგენდა. Ryzen 7 5800X-ს (V-Cache-ის გარეშე) აქვს 32MB L3, მაგრამ 5800X3D-ს აქვს სამჯერ მეტი, 96MB. მთელი ამ ქეშის დამატების მიზანი იყო, რომ CPU-ს არ დასჭირდეს კომუნიკაცია RAM-თან რაც შეიძლება მეტი, რადგან RAM გაცილებით ნელია ვიდრე L3 ქეში. აპლიკაციების უმეტესობისთვის, ეს არის ძალიან ბევრი ქეში, მაგრამ არის ერთი სახის პროგრამული უზრუნველყოფა, რომელსაც უყვარს ქეში: თამაშები.

ზოგადად, თამაშებს არ სჭირდებათ ბევრი CPU ბირთვი და ნედლი ცხენის ძალა, რომ კარგად იმუშაოს, არამედ მოითხოვს CPU-ს, რაც შეიძლება მალე დაამუშაოს ბევრი მცირე მონაცემი. ბოლოს და ბოლოს, კომპიუტერის მოთამაშეების უმეტესობას სურს თავისი თამაშების გაშვება 60 FPS ან უფრო მაღალი სიჩქარით, რაც ნიშნავს ახალ ჩარჩოს მინიმუმ ყოველ 16,67 ms. 5800X3D არის Ryzen 9 5950X-თან და Core i9-12900K-თან ერთად სათამაშო ეფექტურობით და ის მაინც კარგად უძლებს Ryzen 9 7950X და Core i9-13900K. Როდესაც Ryzen 7000X3D პროცესორები წელს, ისინი თითქმის უსწრაფესი სათამაშო ჩიპები იქნებიან ბაზარზე.

ამის თქმით, 3D V-Cache არ არის სრულყოფილი, რადგან CPU-ებს, რომლებიც იყენებენ V-Cache-ს, აქვთ უფრო დაბალი საათის სიჩქარე, ვიდრე მათ არა 3D კოლეგებს. დამატებითი ქეში ანაზღაურებს თამაშებში დაბალ სიხშირეს, მაგრამ სხვა აპლიკაციებში არის მცირე შესრულების დაკარგვა. ამ მიზეზით, 3D V-Cache შეიძლება არასოდეს გახდეს ნაგულისხმევი Ryzen CPU-ებისთვის.

რა არის განსაკუთრებული 3D V-Cache-ში?

დღის ბოლოს, 3D V-Cache არის მხოლოდ ჩიპი, რომელსაც აქვს ქეში და 5800X3D-ის შესანიშნავი სათამაშო შესრულება. უფრო მეტყველებს იმაზე, თუ რამდენად კარგია ქეში თამაშებისთვის, ვიდრე 3D V-Cache, რომელიც გთავაზობთ ახალ დონეებს შესრულება. მაგრამ 3D V-Cache არ არის რევოლუციური ქეშისთვის, არამედ პროცესორების აგების მეთოდით და პოტენციური გადაწყვეტა ინდუსტრიის ერთ-ერთი უდიდესი პრობლემის: მურის კანონის სიკვდილი.

მაშინაც კი, თუ წარმოების კრიზისი არ იყო, 3D V-Cache მაინც ეფექტური საშუალებაა ენთუზიასტთა დონის პროდუქტის შესთავაზა.

მურის კანონი არის პროგნოზი, რომ უსწრაფეს ჩიპებს ორი წლის შემდეგ ექნებათ ორმაგი ტრანზისტორები ყველაზე სწრაფ ჩიპებზე, რომლებიც დღეს არსებობს. ტრანზისტორი არის პროცესორის ყველაზე პატარა კომპონენტი და მეტი ტრანზისტორი ჩვეულებრივ ნიშნავს უკეთეს შესრულებას. ვინაიდან პროცესორები შეიძლება იყოს მხოლოდ ასეთი დიდი, მურის კანონის მოლოდინების დაკმაყოფილება ნიშნავს უფრო მაღალის მიღწევას სიმკვრივე და უფრო მაღალი სიმკვრივე მიიღწევა ძირითადად უკეთესი წარმოების პროცესების გამოყენებით (ასევე ე.წ. კვანძები). მოკლედ, ინდუსტრია ტრადიციულად ახერხებდა მურის კანონის დაცვას უახლესი პროცესის ან კვანძის გამოყენებით.

გასული ათწლეულის განმავლობაში, მურის კანონი სიცოცხლის მხარდაჭერაზე იყო, რადგან უკეთესი ახალი კვანძების შექმნა ძალიან რთული იყო. სიმკვრივის ზრდის ტემპი იმდენად მნიშვნელოვნად შენელდა, რომ კომპანიებმა შესაძლოა ვერ დააკმაყოფილონ მურის კანონის მოლოდინი, რაც ნიშნავს, რომ ტექნოლოგიური პროგრესი ნელდება. ქეში, კერძოდ, ძალიან მდგრადია სიმკვრივის გაუმჯობესების მიმართ და მხოლოდ გასულ წელს, TSMC-მა გამოაცხადა, რომ 3 ნმ პროცესის საწყის ვერსიას არ ექნება 5 ნმ-ზე მეტი ქეშის სიმკვრივე.

3D V-Cache არის ამ პრობლემის გენიალური გადაწყვეტა. CPU-ის ქეშის უმეტესი ნაწილი საკუთარ ჩიპლეტზე განთავსებით, AMD-ს შეუძლია გამოთვლილ ჩიპებზე მეტი ადგილი დაუთმოს ლოგიკურ ტრანზისტორებს, რომლებიც ქმნიან ცალკეულ ბირთვებს და ბევრად უფრო ადვილია შეკუმშვა, ვიდრე ქეში. გარდა ამისა, ეს ნიშნავს, რომ AMD-ს შეუძლია გამოიყენოს ძველი, იაფი კვანძები V-Cache ჩიპებისთვის, ხოლო უახლესი კვანძების შენახვა გამოთვლითი ჩიპლეტებისთვის. ჩვენ უკვე შეგვიძლია დავინახოთ, რომ AMD იყენებს ამ დიზაინის თეორიას თავის GPU-ებზე; RX 7900 XTX და XT აქვს ერთი მთავარი GPU ჩიპი, რომელიც გარშემორტყმულია ექვსი სხვა ჩიპლეტით, რომელიც შეიცავს მთელ L3 ქეშს.

მაშინაც კი, თუ წარმოების კრიზისი არ იყო, 3D V-Cache მაინც ეფექტური საშუალებაა ენთუზიასტთა დონის პროდუქტის შესთავაზა. AMD-ს არ სჭირდება CPU-ის დიზაინი სპეციალურად თამაშებისთვის (რაც AMD-ს გაურთულებს მოგების მიღებას), ასევე არ სჭირდება AMD-მ უნდა შექმნას მისი ძირითადი პროცესორები საჭიროზე მეტი ქეშით (რაც ყველა CPU-ს აკრძალულს გახდის ძვირი). 3D V-Cache იმდენად მარტივია, მაგრამ ასეთი თამაშის ჩეინჯერია; შესაძლებელია, თუნდაც სავარაუდოა, რომ ვიხილოთ ისეთი კომპანიები, როგორიცაა Intel, რომლებიც იმეორებენ 3D V-Cache-ს წარმატებას საკუთარი ქეშის ჩიპებით.