Zbog čega je novi AMD 3D V-Cache bolji od originala?

AMD je 2019. godine počeo da meša različite proizvodne procese kada je spojio 7 nm jezgra sa 12 nm IO delom Zen 2 mikroarhitekture. Novi Zen 4 sada ima 5 nm CCD (jezgra), 6 nm IO deo i 7 nm 3D V-Cache. U čemu je prednost ovakvog pristupa?

AMD 3D V-Cache tehnologija druge generacije je impresivan korak napred u odnosu na prvu generaciju jer omogućava kompaniji da iskoristi sada već zreli i jeftiniji 7 nm proizvodni proces, kako bi se poboljšale performanse vrhunskog 5 nm čipa. Novi dizajn omogućava da AMD koristi ključnu prednost čiplet dizajna, koristeći stariji i jeftiniji proizvodni proces u tandemu sa skupom novom tehnologijom, i sve to u tri dimenzije, piše TechSpot.

Kao što možete videti na slici, AMD-ova 3D V-Cache tehnologija postavlja dodatni L3 SRAM čip direktno u centar glavnog jezgra (CCD) čipleta da bi ga izolovao od drugih jezgara koja generišu toplotu. Ova keš memorija povećava kapacitet na 96 MB za čiplete koji imaju 3D V-Cache, čime se direktno povećavaju performanse u aplikacije koje su osetljive na kašnjenje, kao što su igre.

AMD 3D V-Cache prve i druge generacije

AMD 3D V-Cache prethodne generacije koristio je 7 nm L3 SRAM čip postavljen na 7 nm Zen 3 CCD. AMD je zadržao 7 nm proizvodni proces za novi L3 SRAM čip (koji se zove „L3D“), ali ga sada postavlja na manji 5 nm Zen 4 CCD. Pošto sada postoji razlika u veličini, AMD je morao da napravi nekoliko izmena.

Twitter / @Locuza_

Prvo, AMD je smanjio 7 nm SRAM jezgro, tako da ono sada ima 36 mm² u poređenju sa 41 mm² kod prethodne generacije. Međutim, ukupan broj tranzistora je ostao na oko 4,7 milijardi, tako da je novo jezgro znatno gušće od čipleta prve generacije.

Kao što smo videli sa SRAM čipletom prve generacije, 7 nm L3 SRAM čip ima neverovatnu gustinu tranzistora — skoro 3 puta veću gustinu od 7 nm računarskog čipleta prve generacije, a zanimljivo je i to da 7 nm SRAM čip ima veću gustinu u odnosu na znatno gušći od 5 nm računarskog čipleta.

Tako 7 nm čipset nema tipična kontrolna kola koja se nalaze u kešu – ta kola se nalaze na osnovnom jezgru, što takođe pomaže da se smanji kašnjenje. Nasuprot tome, 5 nm jezgro ima nekoliko tipova tranzistora, zajedno sa putanjama podataka i drugim tipovima struktura koje nisu prisutne u pojednostavljenom L3 SRAM čipletu.

Izazovi u dizajnu

Naslagani L3 SRAM čiplet je povezan sa osnovnim jezgrom pomoću dva tipa silikonskih vertikalnih električnih veza (TSV). Power TSV provode struju između čipleta, dok signalni TSV prenose podatke između njih.

AMD

U dizajnu prve generacije, oba tipa TSV-a su se nalazila u L3 regionu osnovnog čipleta, međutim, L3 keš na osnovnom jezgru je sada manji zbog veće gustine 5 nm procesa, a iako je 7 nm L3 SRAM čip manji, sada se preklapa sa L2 keš memorijom (prethodna generacija je samo preklapala L3 na osnovnom jezgru). Zbog toga je AMD morao da promeni TSV veze i u osnovnom jezgru u L3 SRAM čipletu.

AMD je zato produžio Power TSV veze od L3 do L2 regiona zbog manje veličine 5 nm L3 keša na osnovnom jezgru. Signalni TSV-ovi ostaju unutar L3 keš oblasti na osnovnom jezgru, ali je AMD smanjio TSV deo u L3 kešu za 50%.

Kako sve to izgleda u praksi možete videti u našem detaljnom testu AMD Ryzen 9 7950X3d procesora koji se bazira na Zen 4 arhitekturi i poseduje drugu generaciju 3D V-Cache memorije.