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AMD使用3D堆栈技术将Zen 3 CPU缓存增加三倍

发布者:佚名发布时间:2021-06-02访问量:270

昨天在 Computex 2021 上,AMD 首席执行官 Lisa Su 展示了公司的下一个重大性能表现——3D 堆叠小芯片,使公司能够将其旗舰 Zen 3 CPU 的 L3 缓存数量增加三倍。

该技术就像它听起来的那样——位于 CPU 本身的复杂核心芯片 (CCD) 顶部的一层 SRAM 缓存。当前的 Zen 3 架构为每个八核小芯片集成了 32MiB 的 L3 缓存——对于像 Ryzen 9 5900X 或 5950X 这样的 12 或 16 核小芯片,总共需要 64MiB。新技术在每个小芯片的 CCD 顶部增加了一个额外的 64MiB L3 缓存,通过硅通孔 ( TSV )键合。

额外的 64MiB L3 缓存层不会扩展 CCD 的宽度,导致需要结构硅来平衡来自 CPU 冷却系统的压力。新设计中的计算和缓存芯片都变薄了,使其能够与当前的 Ryzen 5000 处理器共享基板和散热器技术。

锐龙 5000 上的 L3 缓存增加了三倍,可以在某些工作负载下获得性能提升——尤其是存档压缩/解压缩和游戏——类似于在整个新一代 CPU 上看到的那些。AMD 通过战争机器 5演示展示了性能提升 。搭配未指定的 GPU 且时钟速度固定为 4 GHz,当前型号的 5900X 系统实现了 184 fps,而三重缓存原型实现了 206 fps,提高了大约 12%。

AMD 声称采用新技术平均提高了 15% 的游戏性能,从英雄联盟的4% 到怪物猎人:世界的 25% 高 。这种性能改进既不需要更小的工艺节点,也不需要更高的时钟速度——这一点特别有趣,在一个时钟速度已经基本上碰壁的时代,物理决定的工艺节点收缩结束似乎也即将到来。

Anandtech 的 Ian Cutress 指出,AMD 新的 3D小芯片堆叠工艺显然是台积电的 SoIC 晶圆芯片技术。虽然 AMD(至少到目前为止)将自己限制在两层,但台积电已经展示了完整的 12 层。这里的问题是散热——添加 RAM 是该技术的近乎理想的用途,因为额外的硅不会产生太多额外的热量。在 CPU 上堆叠 CPU 会更成问题。

AMD 表示,重新设计的 5900X 将在今年晚些时候投入生产——远在 Zen 4 计划于 2022 年推出之前。目前,AMD 只专注于“高端 Ryzen”CPU 的新技术——没有提到 Epyc,并且鉴于当前材料短缺,增加的缓存所需的额外硅使其成为预算处理器的不可能之选。

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