Kas yra „Ryzen 3D V-Cache“ ir kodėl ji tinkama žaidimams?

Šerdys ir dažniai buvo pagrindinės specifikacijos, į kurias žmonės žiūrėjo pirkdami centrinį procesorių, tačiau AMD 3D V-Cache technologija visa tai pakeitė. 2022 m. Ryzen 7 5800X3D įrodė, kad talpykla yra svarbiausias veiksnys, kai kalbama apie žaidimų našumą, o AMD buvo gali paversti vidutinio nuotolio žaidimų procesorių varžovu dėl žaidimų karūnos, tiesiog pridėjus tai, ką bendrovė pavadino „3D V talpykla“.

3D V-Cache yra ne tik koks nors rinkodaros madingas žodis ar triukas, kaip „Sega Genesis“ „sprogdinimas“, bet greičiau vienos didžiausių problemų, su kuriomis kada nors susidūrė puslaidininkių pramonė, sprendimas. Net ir be to, 3D V-Cache pasirodė esąs puikus būdas pasiūlyti dar daugiau aukščiausios klasės ir aukščiausios klasės procesorių be didelių AMD pastangų.

Kas yra talpykla?

Prieš net kalbėdami apie 3D V talpyklą, turime pakalbėti apie įprastą seną talpyklą. Seniai kompiuteriai naudojo du pagrindinius saugyklos tipus: standžiuosius diskus ir laisvosios kreipties atmintį (RAM). Kietieji diskai yra lėti, bet gali saugoti daug duomenų, o RAM gali saugoti tik nedidelį duomenų kiekį, bet yra labai greiti. Šis išdėstymas veikė gerai, kol 1990-aisiais procesoriaus našumo tobulinimo tempas nepradėjo sparčiau nei RAM, o RAM turėjo būti greitesnė, kad procesoriams nebūtų kliūčių.

Sprendimas buvo talpykla. Tokia atmintis yra a daug mažesnė nei RAM, bet turi dar didesnį našumą ir yra tiesiai procesoriuje, o ne kur nors pagrindinėje plokštėje. Taip buvo sukurta atminties hierarchija: talpykla viršuje, RAM viduryje, o saugykla (pvz., standieji diskai ir kietojo kūno diskai) apačioje. Tačiau talpykla ilgainiui sukūrė savo hierarchijas su skirtingu našumo lygiu ir talpa, kad atitiktų kiekvieno lusto poreikius. (Tai taip pat taikoma kitų tipų procesoriams, pvz., GPU.)

Šiandien tipiškas aukščiausios klasės procesorius turi 1 lygio (arba L1), L2 ir L3 talpyklą. L1 talpykla yra maža ir suteikiama kiekvienam atskiram branduoliui, kad būtų galima kuo greičiau apdoroti mažas instrukcijas. L2 talpykla suteikiama branduolių grupei išskirtiniam naudojimui, tačiau yra didesnė, kartais tam tikra tvarka, ir saugoma už bet kurio atskiro branduolio. L3 talpyklą paprastai dalijasi visi vieno procesoriaus branduoliai ir dažnai yra didžiausia ir paskutinė pakopa. Kai kuriuose labai nišiniuose procesoriuose netgi yra L4 talpykla, kuri paprastai yra ne pačiame procesoriuje, o veikiau tam tikro tipo RAM, įtraukta į procesoriaus paketą, pvz., 4-osios kartos Xeon HBM2 talpyklą.

Kas yra 3D V talpykla?

3D V-Cache yra tiesiog lustas, kuriame nėra nieko, išskyrus talpyklą, o „Ryzen 5000“ ir „Ryzen 7000“ procesoriai sukurti atsižvelgiant į 3D V talpyklos suderinamumą. Kiekvienas 3D V-Cache lustas arba mikroschema turi 64 MB L3 talpyklos, dvigubai daugiau nei viena Zen skaičiavimo mikroschema. Galbūt manote, kad 3D V talpykla turėtų būti skaičiuojama kaip L4 talpykla, nes ji nėra paties procesoriaus dalis, o iš tikrųjų AMD. įdiegia šias mikroschemas vertikaliai skaičiavimo mikroschemose, kuriose yra visi branduoliai ir talpykla, ir tai yra kur 3D V- Talpyklos prekės ženklas atsiranda iš.

Ryzen 7 5800X3D buvo pirmasis AMD procesorius, naudojęs šią technologiją, o kaip vienintelis savo kartos 3D V-Cache procesorius, iš esmės tai buvo bandomasis paleidimas. Ryzen 7 5800X (be V talpyklos) turi 32 MB L3, bet 5800X3D turi trigubai daugiau nei 96 MB. Visos šios talpyklos pridėjimo tikslas buvo neleisti CPU kuo daugiau bendrauti su RAM, nes RAM yra daug lėtesnė nei L3 talpykla. Daugeliui programų tai yra per daug talpyklos, tačiau yra vienos rūšies programinė įranga, kuri mėgsta talpyklą: žaidimai.

Žaidimams paprastai nereikia daug procesoriaus branduolių ir neapdorotų arklio galių, kad jie veiktų gerai, o veikiau reikalauja, kad procesorius kuo greičiau apdorotų daug mažų duomenų. Galų gale, dauguma kompiuterinių žaidėjų nori paleisti savo žaidimus 60 FPS ar didesniu greičiu, o tai reiškia, kad visiškai naujas kadras bent kas 16,67 ms. 5800X3D yra geresnis su Ryzen 9 5950X ir Core i9-12900K žaidimų našumu ir vis tiek puikiai atlaiko Ryzen 9 7950X ir Core i9-13900K. Kada Ryzen 7000X3D procesoriai Šiemet, jie beveik neabejotinai bus greičiausi žaidimų lustai rinkoje.

Be to, 3D V-Cache nėra tobula, nes CPU, naudojantys V-Cache, takto dažnis yra mažesnis nei jų ne 3D kolegų. Papildoma talpykla kompensuoja žemesnius žaidimų dažnius, tačiau kitose programose našumas šiek tiek prarandamas. Dėl šios priežasties „3D V-Cache“ niekada negali tapti numatytuoju „Ryzen“ procesoriumi.

Kuo ypatinga 3D V-Cache?

Galų gale, 3D V-Cache yra tik lustas su talpykla ir puikus 5800X3D žaidimų našumas labiau parodo, kokia puiki talpykla yra skirta žaidimams, o ne 3D V-Cache, siūlanti naujus spektaklis. Tačiau 3D V-Cache nėra revoliucinė talpyklos, o procesorių kūrimo būdui ir galimai vienos iš didžiausių pramonės problemų – Moore'o dėsnio mirties – sprendimui.

Net jei nebuvo gamybos krizės, 3D V-Cache vis dar yra veiksmingas būdas pasiūlyti entuziastų lygio produktą.

Moore'o dėsnis yra prognozė, kad greičiausios lustai po dvejų metų turės dvigubai daugiau tranzistorių nei sparčiausiai egzistuojantys šiandien. Tranzistorius yra mažiausias procesoriaus komponentas, o daugiau tranzistorių paprastai reiškia geresnį našumą. Kadangi procesoriai gali būti tik tokie dideli, pateisinti Moore'o dėsnio lūkesčius reiškia pasiekti daugiau tankis, o didesnis tankis visų pirma pasiekiamas naudojant geresnius gamybos procesus (taip pat vadinamus mazgai). Trumpai tariant, pramonė tradiciškai sugebėjo neatsilikti nuo Moore'o įstatymo, naudodama naujausią procesą arba mazgą.

Pastarąjį dešimtmetį Moore'o įstatymas buvo skirtas gyvybės palaikymui, nes sukurti geresnius naujus mazgus buvo labai sunku. Tankio augimo tempas taip smarkiai sulėtėjo, kad įmonės gali nepateisinti Moore'o dėsnio lūkesčių, o tai reiškia, kad technologijų pažanga lėtėja. Visų pirma, talpykla buvo labai atspari tankio patobulinimams, o praėjusiais metais TSMC paskelbė, kad pradinė 3 nm proceso versija neturėtų didesnio talpyklos tankio nei 5 nm.

3D V-Cache yra išradingas šios problemos sprendimas. Didžiąją procesoriaus talpyklos dalį įdėdamas į savo mikroschemą, AMD gali skirti daugiau vietos skaičiavimo lustuose loginiams tranzistoriams, kurie sudaro atskirus branduolius ir kuriuos daug lengviau sumažinti nei talpyklą. Be to, tai reiškia, kad AMD gali naudoti senesnius, pigesnius V-Cache lustams skirtus mazgus, išsaugodama pažangiausius skaičiavimo mikroschemų mazgus. Jau matome, kaip AMD šią dizaino teoriją taiko savo GPU; RX 7900 XTX ir XT turi vieną pagrindinį GPU lustą, apsuptą šešių kitų mikroschemų, kuriose yra visa L3 talpykla.

Net jei nebuvo gamybos krizės, 3D V-Cache vis dar yra veiksmingas būdas pasiūlyti entuziastų lygio produktą. AMD nereikia kurti specialiai žaidimams skirto procesoriaus (dėl to AMD būtų sunku uždirbti pelno), taip pat nereikia AMD turi priversti savo pagrindinius procesorius turėti daugiau talpyklos nei reikia (dėl to kiekvienas procesorius būtų pernelyg didelis brangus). 3D V-Cache yra toks paprastas, tačiau toks žaidimų keitiklis; Gali būti, netgi tikėtina, kad tokios kompanijos kaip „Intel“ atkartos 3D V-Cache sėkmę naudodamos savo talpyklos lustus.