No final do mês passado, a AMD apresentou os novos processadores Ryzen 9 7950X3D, que incluem a segunda geração da 3D V-Cache. Apesar de terem sido recebidos com entusiasmo pela imprensa e utilizadores, foram colocadas algumas dúvidas acerca das vantagens deste sistema em processadores com 16 núcleos. Para dissipar as dúvidas, a AMD vem agora explicar as vantagens que esta memória cache oferece ao desempenho destes novos processadores.
Em 2019, os processadores da AMD de arquitectura Zen 2 começaram a ser constituídos por componentes construídos através de vários métodos diferentes integrados num único chip. Na parte central do processador, são usados componentes fabricados através de um método de 7 nm e para os componentes do CPU que tratam do Input e Output, são usados componentes fabricados segundo um método de 12 nm.
Na arquitectura Zen 4, usada nos novos Ryzen, são usados componentes construídos segundo três métodos diferentes: 5 nm para a parte central do chip, 6 nm para os componentes de input/output e 7 nm para a V-Cache.
Na International Solid-State Circuits Conference, que decorreu em S. Francisco em Fevereiro, a AMD explicou alguns dos desafios colocados pela integração destes componentes. Tanto no novo 7950X3D, como 5800X3D original, a V-Cache está posicionada por cima da cache L3, para permitir a sua interligação. Esta localização também permite manter os chips da V-Cache longe do calor produzido pelos núcleos. No entanto, no caso dos 5800X3D a V-Cache cabe perfeitamente por cima da cache L3, nos 7950X3D, a V-Cache ultrapassa um pouco os limites da área dos núcleos.
O problema é causado em parte pelo facto de a AMD ter duplicado a quantidade de memória da cache L2 em cada um dos núcleos, de 0,5 MB nos chips Zen 3 para 1 MB nos chips Zen 4. Para resolver o problema, foram feitos orifícios nas caches L2 para permitir a alimentação da V-Cache. As vias que transportam os sinais para esta cache continuam a partir do controlador, localizado no chip principal, mas a AMD conseguiu reduzir o espaço que ocupam em 50%.
Nos novos CPU, a AMD reduziu o espaço ocupado pela V-Cache de 41 mm2 para 36 mm2, tendo conseguido manter os 4,7 mil milhões de transístores. A cache é fabricada pela TSMC através de uma nova versão do processo de fabrico de 7 nm, que foi desenvolvida especificamente para o fabrico de SRAM. Em resultado disto, a nova V-Cache tem mais 32% de transístores por milímetro quadrado que a parte central do processador, embora esta última seja fabricada através de um processo de 5 nm.
Todas estas optimizações que a AMD implementou nos novos CPU resultaram num aumento de 25% na largura de banda, que correspondem a 2,5 TB por segundo e a um aumento não especificado na eficiência.
Os novos Ryzen 7 7800X3D chegam ao mercado em Abril.
