Ryzen 3D V-Cache nedir ve oyun oynamak için neden iyidir?

Çekirdekler ve frekanslar, insanların bir CPU satın alırken baktıkları ana özelliklerdi, ancak AMD'nin 3D V-Cache teknolojisi tüm bunları değiştirdi. 2022'de Ryzen 7 5800X3D, oyun performansı söz konusu olduğunda önbelleğin en önemli faktör olduğunu kanıtladı ve AMD, sadece şirketin "3D" olarak adlandırdığı şeyi ekleyerek orta seviye bir oyun CPU'sunu oyun tacı için bir yarışmacıya dönüştürebilir. V-Önbellek".

3D V-Cache, sadece bir pazarlama terimi veya Sega Genesis'in "patlama işlemi" gibi bir hile değil, yarı iletken endüstrisinin şimdiye kadar karşılaştığı en büyük sorunlardan birine bir çözümdür. Bu olmadan bile, 3D V-Cache, AMD'nin çok fazla çaba harcamasına gerek kalmadan daha da fazla birinci sınıf ve üst düzey CPU'lar sunmanın harika bir yolu olduğunu kanıtladı.

önbellek nedir?

3D V-Cache'den bahsetmeden önce, normal eski önbellekten bahsetmemiz gerekiyor. Uzun zaman önce bilgisayarlar iki temel depolama türü kullanıyordu: sabit sürücüler ve rasgele erişim belleği (RAM). Sabit sürücüler yavaştır ancak çok fazla veri depolayabilirken, RAM yalnızca az miktarda veri depolayabilir ancak çok hızlıdır. Bu düzenleme, 1990'larda CPU performans iyileştirmelerinin hızı RAM'i geride bırakmaya başlayana kadar iyi çalıştı ve işlemcilerin darboğaz yaşamaması için RAM'in daha hızlı olması gerekiyordu.

Çözüm önbellekti. Bu tür bir bellek bir pay RAM'den daha küçük ama daha yüksek performansa sahip ve anakartta değil, işlemcide bulunuyor. Bu, üstte önbellek, ortada RAM ve altta depolama (sabit sürücüler ve yarıiletken sürücüler gibi) bulunan bir bellek hiyerarşisi oluşturdu. Ancak önbellek sonunda, her bir çipin ihtiyaçlarına uyacak şekilde değişen performans ve kapasite düzeyleriyle kendi hiyerarşilerini geliştirdi. (Bu, GPU'lar gibi diğer işlemci türleri için de geçerlidir.)

Bugün, tipik üst düzey CPU, seviye 1 (veya L1), L2 ve L3 önbelleğe sahiptir. L1 önbelleği küçüktür ve küçük talimatları olabildiğince çabuk işlemesi için her bir çekirdeğe verilir. L2 önbelleği, özel kullanım için bir çekirdek kümesine verilir, ancak bazen büyüklük sırasına göre daha büyüktür ve herhangi bir bireysel çekirdeğin dışında depolanır. L3 önbelleği genellikle tek bir CPU'daki tüm çekirdekler tarafından paylaşılır ve genellikle en büyük ve son katmandır. Hatta bazı çok niş CPU'lar, genellikle CPU'nun kendisinde olmayan, daha çok 4. Nesil Xeon'un HBM2 önbelleği gibi CPU paketine konulan bir tür RAM olan L4 önbelleğe sahiptir.

3D V-Cache nedir?

3D V-Cache, üzerinde önbellekten başka bir şey olmayan bir çiptir ve Ryzen 5000 ve Ryzen 7000 CPU'lar, 3D V-Cache uyumluluğu düşünülerek tasarlanmıştır. Her bir 3D V-Cache yongası veya yongacığı, üzerinde 64 MB L3 önbelleğe sahiptir; bu, tek bir Zen bilgi işlem yongasının miktarının iki katıdır. CPU'nun kendisinin bir parçası olmadığı için 3D V-Cache'in L4 önbelleği olarak sayılması gerektiğini düşünebilirsiniz, ancak aslında AMD bu yongaları, tüm çekirdeklerin ve önbelleğin bulunduğu bilgi işlem yongalarına dikey olarak yükler ve bu, nerede 3 boyutlu V-Önbellek markalama gelir.

Ryzen 7 5800X3D, bu teknolojiyi kullanan ilk AMD CPU'ydu ve neslinin tek 3D V-Cache CPU'su olduğundan, temelde bir deneme çalışmasıydı. Ryzen 7 5800X (V-Cache olmadan) 32MB L3'e sahiptir, ancak 5800X3D, 96MB ile bunun üç katına sahiptir. Tüm bu önbelleği eklemenin tüm amacı, RAM L3 önbelleğinden çok daha yavaş olduğu için CPU'nun RAM ile mümkün olduğunca iletişim kurması gerekmesini önlemekti. Çoğu uygulama için bu çok fazla önbellektir, ancak önbelleği seven bir tür yazılım vardır: oyunlar.

Oyunların iyi çalışması için genellikle çok fazla CPU çekirdeği ve ham beygir gücü gerekmez, bunun yerine CPU'nun mümkün olan en kısa sürede çok sayıda küçük veriyi işlemesi gerekir. Ne de olsa, çoğu PC oyuncusu oyunlarını 60 FPS veya daha yüksek bir hızda çalıştırmak ister, bu da en az her 16,67 ms'de bir yepyeni bir çerçeve anlamına gelir. 5800X3D, oyun performansında Ryzen 9 5950X ve Core i9-12900K ile zirvede ve hala rakiplerine karşı iyi durumda. Ryzen 9 7950X Ve Çekirdek i9-13900K. Ne zaman Ryzen 7000X3D İşlemciler Bu yıl piyasaya sürüldüğünde, neredeyse kesinlikle piyasadaki en hızlı oyun çipleri olacaklar.

Bununla birlikte, 3D V-Cache mükemmel değildir, çünkü V-Cache kullanan CPU'lar 3D olmayan muadillerine göre daha düşük saat hızlarına sahiptir. Ekstra önbellek, oyunlardaki düşük frekansları telafi ediyor ancak diğer uygulamalarda küçük bir performans kaybı yaşanıyor. Bu nedenle 3D V-Cache, Ryzen CPU'lar için hiçbir zaman varsayılan olmayabilir.

3D V-Cache'i bu kadar özel yapan ne?

Günün sonunda, 3D V-Cache, üzerinde önbellek bulunan bir çip ve 5800X3D'nin harika oyun performansıdır. yeni seviyeler sunan 3D V-Cache'den ziyade önbelleğin oyun için ne kadar iyi olduğunun göstergesidir. verim. Ancak 3D V-Cache, önbellek için devrim niteliğinde değil, daha çok işlemcilerin oluşturulma biçimi ve endüstrinin en büyük sorunlarından biri olan Moore Yasasının ölümü için potansiyel bir çözüm.

Bir üretim krizi olmasa bile, 3D V-Cache meraklı düzeyinde bir ürün sunmanın etkili bir yoludur.

Moore Yasası, bundan iki yıl sonra en hızlı çiplerin bugün var olan en hızlı çiplerin transistörlerini iki katına çıkaracağına dair bir tahmindir. Bir transistör, bir işlemcinin en küçük bileşenidir ve daha fazla transistör genellikle daha iyi performans anlamına gelir. İşlemciler ancak çok büyük olabileceğinden, Moore Yasasının beklentilerini karşılamak, daha yüksek performans elde etmek anlamına gelir. yoğunluk ve daha yüksek yoğunluk, öncelikle daha iyi üretim süreçleri kullanılarak elde edilir (aynı zamanda düğümler). Kısacası, endüstri geleneksel olarak en son süreci veya düğümü kullanarak Moore Yasasına ayak uydurabilmiştir.

Son on yıldır, Moore Yasası yaşam desteği üzerineydi çünkü daha iyi yeni düğümler geliştirmek son derece zordu. Artan yoğunluğun hızı o kadar yavaşladı ki, şirketler Moore Yasasının beklentilerini karşılayamayabilir, bu da teknolojik ilerlemenin yavaşladığı anlamına gelir. Önbellek, özellikle yoğunluk iyileştirmelerine karşı çok dirençli olmuştur ve daha geçen yıl TSMC, 3nm işleminin ilk sürümünün 5nm'den daha fazla önbellek yoğunluğuna sahip olmayacağını duyurdu.

3D V-Cache bu soruna dahiyane bir çözümdür. AMD, CPU'nun önbelleğinin çoğunu kendi yongasına koyarak, ayrı çekirdekleri oluşturan ve önbelleğe göre küçültülmesi çok daha kolay olan mantık transistörlerine bilgi işlem yongalarında daha fazla alan ayırabilir. Ek olarak bu, AMD'nin V-Cache yongaları için daha eski, daha ucuz düğümleri kullanırken son teknoloji düğümleri bilgi işlem yongaları için saklayabileceği anlamına gelir. AMD'nin bu tasarım teorisini GPU'larına uyguladığını şimdiden görebiliyoruz; RX 7900 XTX ve XT tüm L3 önbelleğini içeren diğer altı yonga ile çevrelenmiş bir ana GPU yongasına sahiptir.

Bir üretim krizi olmasa bile, 3D V-Cache meraklı düzeyinde bir ürün sunmanın etkili bir yoludur. AMD'nin özel olarak oyun oynamak için bir CPU tasarlamasına gerek yoktur (bu, AMD'nin kâr etmesini zorlaştırır), ne de AMD'nin ana akım CPU'larının gerekenden daha fazla önbellekle gelmesini sağlaması gerekiyor (bu da her CPU'yu engelleyici bir şekilde masraflı). 3D V-Cache çok basit ama oyunun kurallarını tamamen değiştiriyor; Intel gibi şirketlerin kendi önbellek yongalarıyla 3D V-Cache'in başarısını tekrarlamaları mümkün, hatta muhtemel.