Ryzen 3D V-Cache는 무엇이며 게임에 적합한 이유는 무엇입니까?

코어와 주파수는 사람들이 CPU를 구입할 때 살펴보는 주요 사양이었지만 AMD의 3D V-Cache 기술은 모든 것을 바꿔 놓았습니다. 2022년 Ryzen 7 5800X3D는 게임 성능에 있어 캐시가 가장 중요한 요소임을 입증했으며 AMD는 회사에서 "3D"라고 부르는 것을 추가하기만 하면 미드레인지 게임 CPU를 게임 왕관의 경쟁자로 전환할 수 있습니다. V-캐시".

3D V-Cache는 Sega Genesis의 "폭발 처리"와 같은 단순한 마케팅 유행어나 특수 효과가 아니라 반도체 산업이 직면한 가장 큰 문제 중 하나에 대한 솔루션입니다. 그것 없이도 3D V-Cache는 AMD 측에서 많은 노력을 기울이지 않고도 더 많은 프리미엄 및 하이엔드 CPU를 제공할 수 있는 좋은 방법임이 입증되었습니다.

캐시란 무엇입니까?

3D V-Cache에 대해 이야기하기 전에 일반적인 오래된 캐시에 대해 이야기해야 합니다. 오래 전에 컴퓨터는 하드 드라이브와 RAM(Random Access Memory)이라는 두 가지 기본 스토리지 유형을 사용했습니다. 하드 드라이브는 느리지만 많은 데이터를 저장할 수 있는 반면 RAM은 적은 양의 데이터만 저장할 수 있지만 매우 빠릅니다. 이 배열은 1990년대에 CPU 성능 향상 속도가 RAM을 앞지르기 시작하고 프로세서에 병목 현상이 발생하지 않도록 RAM이 더 빨라질 필요가 있을 때까지 잘 작동했습니다.

해결책은 캐시였습니다. 이런 종류의 기억은 많은 RAM보다 작지만 성능은 훨씬 뛰어나며 마더보드가 아닌 프로세서에 바로 위치합니다. 이것은 상단에 캐시, 중간에 RAM, 하단에 스토리지(하드 드라이브 및 솔리드 스테이트 드라이브와 같은)가 있는 메모리 계층 구조를 만들었습니다. 그러나 캐시는 결국 각 칩의 요구 사항에 맞게 다양한 수준의 성능과 용량으로 자체 계층을 개발했습니다. (이는 GPU와 같은 다른 종류의 프로세서에도 적용됩니다.)

오늘날 일반적인 하이엔드 CPU에는 레벨 1(또는 L1), L2 및 L3 캐시가 있습니다. L1 캐시는 작으며 가능한 한 빨리 작은 명령을 처리하기 위해 각 개별 코어에 제공됩니다. L2 캐시는 독점 사용을 위해 코어 클러스터에 제공되지만 때로는 더 크고 개별 코어 외부에 저장됩니다. L3 캐시는 일반적으로 단일 CPU의 모든 코어에서 공유되며 종종 가장 크고 마지막 계층입니다. 매우 틈새 시장에 있는 일부 CPU에는 L4 캐시가 함께 제공되는데, 이는 일반적으로 CPU 자체가 아니라 4세대 Xeon의 HBM2 캐시와 같이 CPU 패키지에 있는 일종의 RAM입니다.

3D V-캐시란 무엇입니까?

3D V-Cache는 단순히 캐시만 있는 칩이며 Ryzen 5000 및 Ryzen 7000 CPU는 3D V-Cache 호환성을 염두에 두고 설계되었습니다. 각 3D V-Cache 칩 또는 칩렛에는 단일 Zen 컴퓨팅 칩렛의 두 배인 64MB의 L3 캐시가 있습니다. 3D V-Cache는 CPU 자체의 일부가 아니기 때문에 L4 캐시로 간주되어야 한다고 생각할 수 있지만 실제로 AMD는 모든 코어와 캐시가 있는 컴퓨팅 칩렛에 이러한 칩렛을 수직으로 설치합니다. 어디 3D 브이-캐시 브랜딩에서 비롯됩니다.

Ryzen 7 5800X3D는 이 기술을 사용한 최초의 AMD CPU였으며, 동 세대의 유일한 3D V-Cache CPU로서 기본적으로 테스트 실행이었습니다. Ryzen 7 5800X(V-Cache 없음)에는 32MB의 L3가 있지만 5800X3D는 96MB로 그 세 배입니다. 이 모든 캐시를 추가하는 요점은 RAM이 L3 캐시보다 훨씬 느리기 때문에 CPU가 RAM과 가능한 한 많이 통신할 필요가 없도록 하는 것이었습니다. 대부분의 응용 프로그램에서 이것은 너무 많은 캐시이지만 캐시를 좋아하는 한 종류의 소프트웨어가 있습니다. 바로 게임입니다.

게임은 일반적으로 잘 실행되기 위해 많은 CPU 코어와 원시 마력이 필요하지 않지만 CPU가 가능한 한 빨리 많은 양의 작은 데이터를 처리하도록 요구합니다. 결국 대부분의 PC 게이머는 60FPS 이상에서 게임을 실행하기를 원합니다. 즉, 최소 16.67ms마다 완전히 새로운 프레임을 의미합니다. 5800X3D는 게임 성능에서 Ryzen 9 5950X 및 Core i9-12900K와 함께 상위에 있으며 여전히 라이젠 9 7950X 그리고 코어 i9-13900K. 언제 라이젠 7000X3D CPU 올해 출시되면 거의 확실하게 시장에서 가장 빠른 게임용 칩이 될 것입니다.

즉, V-Cache를 사용하는 CPU는 3D가 아닌 CPU보다 클럭 속도가 낮기 때문에 3D V-Cache는 완벽하지 않습니다. 추가 캐시는 게임에서 낮은 주파수를 보충하지만 다른 응용 프로그램에서는 약간의 성능 손실이 있습니다. 이러한 이유로 3D V-Cache는 Ryzen CPU의 기본값이 될 수 없습니다.

3D V-Cache의 특별한 점은 무엇입니까?

결국 3D V-Cache는 캐시가 있는 칩일 뿐이며 5800X3D의 뛰어난 게임 성능 3D V-Cache가 새로운 수준의 성능. 그러나 3D V-Cache는 캐시에 있어서 혁명적인 것이 아니라 프로세서가 구축되는 방식과 업계에서 가장 큰 문제 중 하나인 무어의 법칙의 소멸에 대한 잠재적인 솔루션에 대한 것입니다.

제조 위기가 아니더라도 3D V-Cache는 여전히 매니아 수준의 제품을 제공하는 효과적인 방법입니다.

무어의 법칙은 지금부터 2년 후에 가장 빠른 칩이 현재 존재하는 가장 빠른 칩의 트랜지스터를 두 배로 가질 것이라는 예측입니다. 트랜지스터는 프로세서의 가장 작은 구성 요소이며 일반적으로 더 많은 트랜지스터가 더 나은 성능을 의미합니다. 프로세서가 너무 클 수 밖에 없기 때문에 무어의 법칙의 기대치를 충족한다는 것은 더 높은 성능을 달성한다는 것을 의미합니다. 더 높은 밀도는 주로 더 나은 제조 공정(또는 노드). 요컨대, 업계는 전통적으로 최신 프로세스 또는 노드를 사용하여 무어의 법칙을 따라갈 수 있었습니다.

더 나은 새 노드를 개발하는 것이 극도로 어려웠기 때문에 지난 10년 동안 무어의 법칙은 생명 유지 장치에 적용되었습니다. 밀도 증가 속도가 너무 느려져 기업이 무어의 법칙에 따른 기대치를 충족하지 못할 수도 있습니다. 이는 기술 발전이 둔화되고 있음을 의미합니다. 특히 캐시는 밀도 개선에 매우 저항적이며 작년에 TSMC는 3nm 프로세스의 초기 버전이 5nm보다 더 큰 캐시 밀도를 갖지 않을 것이라고 발표했습니다.

3D V-Cache는 이 문제에 대한 독창적인 솔루션입니다.. CPU 캐시의 대부분을 자체 칩렛에 배치함으로써 AMD는 컴퓨팅 칩의 더 많은 공간을 개별 코어를 구성하고 캐시보다 축소하기 훨씬 쉬운 논리 트랜지스터에 할당할 수 있습니다. 또한 이는 AMD가 컴퓨팅 칩렛을 위한 최첨단 노드를 저장하면서 V-Cache 칩에 대해 더 오래되고 저렴한 노드를 사용할 수 있음을 의미합니다. AMD가 이 설계 이론을 GPU에 적용하는 것을 이미 볼 수 있습니다. RX 7900 XTX 및 XT 모든 L3 캐시를 포함하는 6개의 다른 칩렛으로 둘러싸인 하나의 기본 GPU 칩이 있습니다.

제조 위기가 아니더라도 3D V-Cache는 여전히 매니아 수준의 제품을 제공하는 효과적인 방법입니다. AMD는 게임용으로 특별히 CPU를 설계할 필요가 없으며(AMD가 수익을 내기가 어려울 수 있음) AMD는 메인스트림 CPU에 필요한 것보다 더 많은 캐시를 제공해야 합니다. 값비싼). 3D V-Cache는 매우 단순하지만 게임 체인저입니다. Intel과 같은 회사가 자체 캐시 칩으로 3D V-Cache의 성공을 복제하는 것을 볼 수 있을 것입니다.