Шта је Ризен 3Д В-Цацхе и зашто је добар за играње игара?

Језгра и фреквенције су некада биле главне спецификације које су људи гледали када су куповали ЦПУ, али АМД-ова 3Д В-Цацхе технологија је све то променила. Ризен 7 5800Кс3Д је 2022. године доказао да је кеш најважнији фактор када су у питању перформансе игара, а АМД је у стању да претвори ЦПУ за игре средњег ранга у кандидата за круну игара само додавањем онога што је компанија назвала својим "3Д В-Цацхе“.

3Д В-Цацхе није само нека маркетиншка фраза или трик као што је Сега Генесис "експлозивна обрада", већ је пре решење за један од највећих проблема са којима се индустрија полупроводника икада суочила. Чак и без тога, 3Д В-Цацхе се показао као одличан начин да се понуди још више врхунских и врхунских ЦПУ-а без много напора са стране АМД-а.

Шта је кеш меморија?

Пре него што уопште говоримо о 3Д В-Цацхе-у, морамо да говоримо о обичном старом кешу. Пре много времена, рачунари су користили два основна типа складиштења: чврсте дискове и меморију са случајним приступом (РАМ). Чврсти дискови су спори, али могу да складиште много података, док РАМ може да складишти само малу количину података, али су веома брзи. Овај аранжман је добро функционисао све док темпо побољшања перформанси ЦПУ-а није почео да надмашује РАМ 1990-их, а РАМ је морао да буде бржи како процесори не би били уско грло.

Решење је био кеш. Ова врста памћења је а лот мањи од РАМ-а, али има још боље перформансе и налази се тачно у процесору, а не негде на матичној плочи. Ово је створило меморијску хијерархију, са кеш меморијом на врху, РАМ-ом у средини и складиштем (попут чврстих дискова и ССД уређаја) на дну. Али кеш меморија је на крају развила сопствене хијерархије, са различитим нивоима перформанси и капацитета како би одговарала потребама сваког чипа. (Ово се такође односи на друге врсте процесора као што су ГПУ.)

Данас, типични врхунски ЦПУ има ниво 1 (или Л1), Л2 и Л3 кеш меморије. Л1 кеш меморија је сићушна и дата је сваком појединачном језгру да обради мале инструкције што је брже могуће. Л2 кеш се даје групи језгара за ексклузивну употребу, али је већи, понекад за ред величине, и чува се изван било ког појединачног језгра. Л3 кеш обично деле сва језгра на једном ЦПУ-у и често је највећи и последњи ниво. Неки процесори са веома нишним ценама долазе чак и са Л4 кеш меморијом, која се обично не налази на самом ЦПУ-у, већ радије о типу РАМ-а који се ставља на ЦПУ пакет, као што је 4. Ген Ксеон-ов ХБМ2 кеш.

Шта је 3Д В-Цацхе?

3Д В-Цацхе је једноставно чип који нема ништа осим кеш меморије, а Ризен 5000 и Ризен 7000 ЦПУ-и су дизајнирани имајући на уму 3Д В-Цацхе компатибилност. Сваки 3Д В-Цацхе чип, или чиплет, има 64МБ Л3 кеш меморије, двоструко више од једног Зен рачунарског чипа. Можда мислите да 3Д В-Цацхе треба да се рачуна као Л4 кеш пошто није део самог ЦПУ-а, али АМД заправо инсталира ове чипове вертикално на рачунарске чипове, где се налазе сва језгра и кеш меморија, а ово је где 3Д В-Цацхе брендинг долази из.

Ризен 7 5800Кс3Д је био први АМД ЦПУ који је користио ову технологију, и као једини 3Д В-Цацхе ЦПУ своје генерације, у основи је био тест. Ризен 7 5800Кс (без В-кеш меморије) има 32МБ Л3, али 5800Кс3Д има троструко више од 96МБ. Читава поента додавања ове кеш меморије била је да спречи ЦПУ да треба да комуницира са РАМ меморијом што је више могуће јер је РАМ много спорији од Л3 кеша. За већину апликација, ово је превише кеш меморије, али постоји једна врста софтвера која воли кеш: игре.

Игре генерално не захтевају пуно ЦПУ језгара и сирових коњских снага да би добро радиле, већ захтевају да ЦПУ обради много малих података што је пре могуће. На крају крајева, већина ПЦ гејмера жели да покрене своје игре при 60 ФПС или више, што значи потпуно нови оквир најмање сваких 16,67 мс. 5800Кс3Д је горе са Ризен 9 5950Кс и Цоре и9-12900К у играчким перформансама, и још увек се добро држи у односу на Ризен 9 7950Кс и Цоре и9-13900К. Када Ризен 7000Кс3Д процесори лансирање ове године, скоро сигурно ће бити најбржи играчки чипови на тржишту.

Уз то, 3Д В-Цацхе није савршен, јер процесори који користе В-Цацхе имају ниже брзине такта од својих не-3Д колега. Додатни кеш надокнађује ниже фреквенције у играма, али у другим апликацијама постоји мали губитак перформанси. Из тог разлога, 3Д В-Цацхе можда никада неће постати подразумевани за Ризен ЦПУ.

Шта је тако посебно у вези са 3Д В-Цацхе-ом?

На крају дана, 3Д В-Цацхе је само чип са кеш меморијом и одличним играчким перформансама 5800Кс3Д више указује на то колико је кеш меморија одличан за играње, а не 3Д В-Цацхе који нуди нове нивое перформансе. Али 3Д В-Цацхе није револуционаран за кеш меморију, већ за начин на који се граде процесори и потенцијално решење за један од највећих проблема индустрије: смрт Муровог закона.

Чак и ако није било производне кризе, 3Д В-Цацхе је и даље ефикасан начин да се понуди производ на нивоу ентузијаста.

Муров закон је предвиђање да ће најбржи чипови за две године имати дупло више транзистора од најбржих чипова који постоје данас. Транзистор је најмања компонента процесора, а више транзистора обично значи боље перформансе. Пошто процесори могу бити само тако велики, испуњавање очекивања Муровог закона значи постизање вишег густина, а већа густина се постиже првенствено коришћењем бољих производних процеса (такође тзв чворови). Укратко, индустрија је традиционално била у стању да држи корак са Муровим законом користећи најновији процес или чвор.

Током протекле деценије, Муров закон је био на одржавању живота, јер је развој бољих нових чворова био изузетно тежак. Темпо повећања густине је толико успорен да компаније можда неће моћи да испуне очекивања Муровог закона, што значи да се технолошки напредак успорава. Кеш меморија је, посебно, била веома отпорна на побољшања густине, а само прошле године, ТСМЦ је најавио да његова почетна верзија 3нм процеса неће имати већу густину кеша од 5нм.

3Д В-Цацхе је генијално решење за овај проблем. Стављањем већине кеш меморије ЦПУ-а на сопствени чип, АМД може да посвети више простора на рачунарским чиповима логичким транзисторима, који чине појединачна језгра и који се много лакше смањују него кеш. Поред тога, то значи да АМД може да користи старије, јефтиније чворове за В-Цацхе чипове док чува најсавременије чворове за рачунарске чипове. Већ можемо видети како АМД примењује ову теорију дизајна на своје ГПУ; РКС 7900 КСТКС и КСТ имају један главни ГПУ чип окружен са шест других чипова који садрже сав Л3 кеш.

Чак и ако није било производне кризе, 3Д В-Цацхе је и даље ефикасан начин да се понуди производ на нивоу ентузијаста. АМД не мора да дизајнира ЦПУ посебно за играње (што би отежало АМД-у да оствари профит), нити АМД треба да учини да његови главни процесори долазе са више кеш меморије него што је потребно (што би сваки ЦПУ учинило недовољно скупо). 3Д В-Цацхе је тако једноставан, али такав мењач игре; могуће је, чак и вероватно, да ћемо видети компаније као што је Интел како реплицирају успех 3Д В-Цацхе-а са својим сопственим кеш чиповима.