AMD’nin Ryzen 9 7950X3D’si, AMD’nin yıkıcı 3D çip istifleme teknolojisini Zen 4’e getirme kararından dolayı gezegendeki en hızlı oyun CPU’su, ancak merakla şirket, yeni İkinci Nesil 3D V-Cache hakkında herhangi bir ayrıntı paylaşmadı. Ryzen 7000X3D bilgilendirme materyallerinde. Başlangıçta, incelememize dahil ettiğimiz yakın tarihli bir teknoloji konferansında bazı ayrıntılar bulduk ve şimdi AMD, nihayet takip eden sorularımızdan birkaçını yanıtladı ve yonganın 7nm sürecinde kalması ve artık bir 2,5 TB/sn’ye kadar en yüksek bant genişliği, birinci nesil 3D V-Cache ise 2 TB/sn’de (diğer pek çok yeni bilgi arasında) zirve yaptı. Ayrıca AMD’nin Ryzen 7000 işlemcileri için kullandığı yeni 6nm I/O Die’ın yeni resimleri ve diyagramları da elimizde.
AMD, 3D V-Cache’in ikinci nesline geçti ve Intel’in rakip bir teknolojisi yok. Bu, AMD’ye hem oyunlar için en iyi CPU’larda hem de belirli veri merkezi uygulamalarında bir kazanç sağlar. Genel olarak, AMD’nin ikinci nesil 3D V-Cache teknolojisi birinci nesle göre etkileyici bir adım çünkü şirketin artık olgunlaşmış ve daha ucuz olan 7nm işlem düğümünü son teknoloji 5nm hesaplama performansını artırmak için kullanmasına izin veriyor. ölmek. Yeni tasarım, AMD’nin daha eski ve daha ucuz bir işlem düğümünü pahalı yeni işlem teknolojisiyle birlikte kullanan yonga tabanlı tasarım metodolojilerinin temel avantajını üçüncü boyuta taşımasını temsil ediyor. Şimdi ince ayrıntılar için.
resim 1 ile ilgili 8
İlk olarak, hızlı bir üst düzey bilgi tazeleme. Yukarıda görebileceğiniz gibi, AMD’nin 3D V-Cache teknolojisi, ısı üreten çekirdeklerden izole etmek için doğrudan bilgi işlem kalıbının (CCD) merkezine ek bir L3 SRAM yongası yerleştiriyor. Bu önbellek, 3D V-Cache donanımlı yonga için kapasiteyi 96 MB’a yükselterek oyun gibi gecikmeye duyarlı uygulamaların performansını artırır. Bu teknolojinin ilk neslinin derinlemesine ayrıntılarını burada ele aldık.
İkinci nesil uygulama hakkında hem doğrudan AMD’den hem de AMD’nin Zen 4 mimarisi üzerine bir sunum yaptığı 2023 Uluslararası Katı Hal Devreleri Konferansı’ndan (ISSCC) yeni bilgiler aldık.
AMD’nin önceki nesil 3D V-Cache’i, 7nm Zen 3 CCD üzerine yığılmış bir 7nm L3 SRAM yongası kullanıyordu. AMD, yeni L3 SRAM yongası için 7nm işlemine bağlı kaldı, ancak şimdi onu daha küçük bir 5nm Zen 4 CCD’nin üzerine yerleştiriyor (aşağıdaki tabloya bakın). Ancak bu, birkaç değişiklik gerektiren bir boyut uyumsuzluğu yaratır.
| Satır 0 – Hücre 0 | 2. Nesil 7nm 3D V-Önbellek Kalıbı | Birinci Nesil 7nm 3D V-Önbellek Kalıbı | 5nm Zen 4 Çekirdek Kompleksi Kalıp (CCD) | 7nm Zen 3 Çekirdek Kompleksi Kalıp (CCD) |
| Boyut | 36mm^2 | 41mm^2 | 66,3 mm^2 | 80,7 mm^2 |
| Transistör Sayısı | ~4,7 Milyar | 4.7 Milyar | 6.57 Milyar | 4.15 Milyar |
| MTr/mm^2 (Transistör Yoğunluğu) | ~130,6 Milyon | ~114,6 Milyon | ~99 Milyon | ~51,4 Milyon |
İlk olarak AMD, 7nm SRAM kalıbını küçülttü, bu nedenle önceki neslin 41 mm2’sine kıyasla şimdi 36 mm2 boyutunda. Bununla birlikte, toplam transistör sayısı ~ 4,7 milyar ile aynı kalır, bu nedenle yeni kalıp, birinci nesil yongadan önemli ölçüde daha yoğundur.
Birinci nesil SRAM yongasında gördüğümüz gibi, bu, 7 nm yonga için inanılmaz bir transistör yoğunluğu — birinci nesil 7 nm bilgi işlem yongasının neredeyse 3 katı yoğunluğa bakıyoruz ve şaşırtıcı bir şekilde, 7 nm SRAM yongası önemli ölçüde daha yoğun 5nm bilgi işlem yongasından daha. Bunun nedeni, daha önce olduğu gibi, yonganın SRAM için özelleşmiş, yoğunluğu optimize edilmiş bir 7nm sürümünü kullanmasıdır. Ayrıca, önbellekte bulunan tipik kontrol devresinden de yoksundur; bu devre, gecikme yükünü azaltmaya da yardımcı olan temel kalıpta bulunur. Buna karşılık, 5nm kalıp, basitleştirilmiş L3 SRAM yongasında bulunmayan veri yolları ve diğer yapı türleri ile birlikte çeşitli transistör türleri içerir.
Daha önce olduğu gibi, ek L3 SRAM önbelleğinden gelen ekstra gecikme 4 saat ağırlığındadır, ancak L3 yongası ile temel kalıp arasındaki bant genişliği, önceki 2 TB/s zirvesine göre %25’lik bir artışla 2,5 TB/s’ye yükselmiştir.
Yığılmış L3 SRAM yongası, taban kalıba iki tür silikon yoluyla bağlanır (TSV’ler – dikey bir elektrik bağlantısı). Power TSV’ler gücü yongalar arasında taşırken, Signal TSV’ler birimler arasında veri taşır.
Birinci nesil tasarımda, her iki TSV türü de temel yongacığın L3 bölgesinde bulunuyordu. Bununla birlikte, temel kalıptaki L3 önbelleği, 5nm işleminin artan yoğunluğu nedeniyle artık daha küçüktür ve 7nm L3 SRAM yongası daha küçük olmasına rağmen, artık L2 önbelleğiyle örtüşmektedir (önceki nesil, tabanda yalnızca L3 ile örtüşmüştür. ölmek). Bu nedenle AMD, hem temel kalıptaki hem de L3 SRAM yongasındaki TSV bağlantılarını değiştirmek zorunda kaldı.
resim 1 ile ilgili 5
AMD, taban kalıbındaki 5nm L3 önbelleğinin artan yoğunluğu nedeniyle güç TSV’lerini L3’ten L2 bölgesine genişletmek zorunda kaldı. Temel kalıp için AMD, eski 7nm temel yongaya kıyasla L3 önbelleğinde, veri yollarında ve kontrol mantığında 0,68x etkili alan ölçekleme elde etti, bu nedenle L3 önbelleğinde TSV’ler için fiziksel olarak daha az yer var.
Sinyal TSV’leri temel kalıptaki L3 önbellek alanında kalır, ancak AMD, yeni arabirim tasarımında genel devreleri azaltmak için birinci nesil tasarımdan öğrendiklerini ve DTCO iyileştirmelerini uygulayarak L3 önbelleğindeki TSV alanını %50 küçülttü.
AMD’nin 3D çip istifleme teknolojisi, TSMC’nin SoIC teknolojisi. TSMC’nin SoIC’si darbesizdir, yani iki kalıbı bağlamak için mikro darbeler veya lehim kullanmaz. Burada hibrit birleştirme ve üretim süreci hakkında çok daha fazla bilgi edinebilirsiniz. AMD, devam eden süreç ve DTCO iyileştirmeleriyle birlikte aynı temel bağlama sürecini kullandığını, ancak minimum TSV perdesinin değişmediğini söylüyor.
| Tom’un Donanım Ölçümleri | Tek Dişli Tepe | Çok Kanallı Sürekli | Voltaj (tepe noktası) | nt Güç |
| CCD 0 (3D V-Önbellek) | 5.25 GHz | 4,85 GHz | 1.152 | 86W |
| CCD 1 (Ek önbellek yok) | 5.75 GHz | 5.3 GHz | 1.384 | 140W |
L3 SRAM yongası da CPU çekirdekleriyle aynı güç alanında kalır, dolayısıyla bağımsız olarak ayarlanamazlar. Voltaj ~1,15V’u geçemeyeceği için bu, önbellek donanımlı yonga üzerindeki daha düşük frekansa katkıda bulunur. İki farklı yonga türüyle ilgili derinlemesine testimizi burada görebilirsiniz.
resim 1 ile ilgili 4
| Satır 0 – Hücre 0 | 6nm G/Ç Kalıbı (IOD) – Ryzen 7000 | 12nm G/Ç Kalıbı (IOD) – Ryzen 5000 | 6nm G/Ç Kalıbı (IOD) – EPYC |
| Boyut | 117,8 mm^2 | 125mm^2 | 386,88mm^2 |
| Transistör Sayısı | 3.37 Milyar | 2.09 Milyar | 11 milyar |
| MTr/mm^2 (Transistör Yoğunluğu) | ~28,6 Milyon | ~16,7 Milyon | ~29,8 Milyon |
AMD’nin ISSCC sunumu ayrıca Ryzen 7000 ve EPYC Genoa işlemcilerde kullanılan 6nm G/Ç Kalıpları (IOD) hakkında pek çok yeni ayrıntı içeriyordu. Yukarıdaki albümde, yakınlaştırılmış görüntüleri ve çip dedektifinden açıklamalı bir kalıp atışını görebilirsiniz. @Locuza_. Locuza’nın Ryzen 7000 IOD ile ilgili mükemmel analizini okumak için aşağıdaki tweet’i de genişletebilirsiniz.
Kolay karşılaştırma için özellikleri tabloya koyduk ve görebileceğiniz gibi, EPYC Cenova G/Ç Kalıbı Ryzen 7000 modeline kıyasla çok büyük — bunun nedeni, AMD’nin I’ye 12 adede kadar bilgi işlem yongacığı (CCD) bağlayabilmesidir. /O EPYC Genoa işlemcileri için ölün.
Buna karşılık, tüketici yongaları iki yongacıkla sınırlıdır, bu değişmez bir sınırlamadır çünkü Locuza’nın şemasında görebileceğiniz gibi, Ryzen 7000 G/Ç Kalıpta yalnızca bilgi işlem yongacıklarını birbirine bağlayan iki Küresel Bellek Ara Bağlantı 2 (GMI2) bağlantısı vardır. IOD. Bu can sıkıcı – dört CCD’li daha düşük çekirdek sayısına sahip Genoa modellerinde çift GMI3 bağlantısı (geniş mod) olabilir, bu yeni bir yetenek, bazı yoğun bellek verimi gerektiren görevlerde avantajlar sunabilir. Tüketici çiplerine eklemek ilginç olurdu.
İncelemeniz için aşağıya tam ISSCC 2022 destesini de ekledik — birkaç ilginç bilgi daha içeriyor.
Zen 4 Raphael 6 nm istemci G/Ç kalıbı:- ECC için 128b DDR5 PHY + 32b (32b kanal başına 8b)- 2x GMI3 Bağlantı Noktaları, 3x CCD’ler mümkün değildir. :p- 28x PCIe 5, Zen1/2/3 cIOD, 32x PCIe hattına sahipti. Böylece AMD, müşteri pazarı için israfı azalttı. – Gerçekten sadece bir RDNA2 WGP, 128 Shader “Çekirdek” https://t.co/bkqdVvhgrn pic.twitter.com/erYxTw1p8h4 Mart 2023
resim 1 ile ilgili 31