AMD, ikinci nesil 3D V-Cache detaylarını paylaştı: Mühendislik harikası

AMD, geçen ayın sonunda Ryzen 9 7950X3D işlemcisini piyasaya sürdü. Bu işlemci ile birlikte ikinci nesil 3D V-Cache teknolojisi de hayatımıza girmiş oldu. Yapılan testler oyun performansında ve enerji verimliliğinde Ryzen 9 7950X3D’yi en tepeye yerleştiriyorken AMD bir süre önce bazı teknik detayları da nihayet paylaştı.

AMD, 2. Nesil 3D V-Cache’te bant genişliğini yüzde 25 artırdı

AMD, Ryzen 7000X3D serisindeki chiplet tasarımını korurken CCD (Core Chiplet Die) için 5nm, IO kalıbı için 6nm ve V-Cache için ise 7nm süreçlerini kullandığını açıkladı. Dolayısıyla AMD, bir kez daha V-Cache için 7nm üretim süreçlerini kullanmış oldu. Ancak buna rağmen firma V-Cache belleklerin zar alanını küçültürkentransistör miktarını korumayı başarmış ve bant genişliğini de yüzde 25 (2,5 TB/sn) oranında artırmış durumda. Dolayısıyla burada ciddi bir mühendislik başarı yatıyor diyebiliriz. AMD, ikinci nesil 3D V-Cache’e geçerken Intel halen rakip bir teknoloji geliştirmiş değil. Dolayısıyla bu durum AMD’yi hem oyunlarda hem de gecikmeye duyarlı iş alanlarında oldukça öne çıkarıyor.

AMD’nin birinci nesil 3D V-Cache’i 7nm Zen 3 CCD (işlem kalıbı/çekirdekler) yongasının üstünde bulunan 7nm L3 SRAM yongalarını kullanıyordu. AMD, ikinci nesilde 7nm SRAM’lere bağlı kalırken Zen 4 ile birlikte CCD’nin bulunduğu yongayı 5nm’de üretmeye başladı. Dolayısıyla bir boyut uyuşmazlığı ortaya çıkmış oldu.

AMD, kalıp boyutunu küçültürken yoğunluğu artırmayı başarmış

DH 2. nesil 3D V-Cache 1. nesil 3D V-Cache Zen 4 CCD Zen 3 CCD
Üretim süreci 7nm 7nm 5nm 7nm
Boyut 36mm^2 41mm^2 66.3 mm^2 80.7mm^2
Transistör ~4.7 Billion 4.7 Billion 6.57 Billion 4.15 Billion
Transistör yoğunluğu (mm2) ~130.6 Million ~114.6 Million ~99 Million ~51.4 Million

AMD, bu boyut farklılığını çözmek için 7nm SRAM kalıbını önceki nesildeki 41mm2 boyutundan 36mm2 boyutuna küçülttü. Ancak AMD, kalıbı küçültürken 4,7 milyar transistör sayısını koruyarak yoğunluğu önemli ölçüde artırmayı başardı. Ek olarak AMD, Zen 4 CCD’nin de boyutunu pratikte düşürmüş olmasına rağmen çekirdek kalıbındaki transistör yoğunluğunu da neredeyse iki kat artırmayı başarmış vaziyette. Üstteki tablodan transistör, çekirdek yoğunluğu ve alanlarını karşılaştırabilirsiniz.

3D V-Cache için kullanılan üst üste yığılmış L3 SRAM yongalarını veri ve enerji aktarımı silikon tabanlı TSV arabağlantıları ile gerçekleştiriliyor. Birinci nesil tasarımda, her iki TSV türü (enerji ve veri) de temel yonga setinin L3 bellek bölmesinde yer alıyordu. Ancak, 5nm sürecinde artan yoğunluk nedeniyle AMD, temel kalıp üzerindeki L3 önbelleği daha da küçülttü ve 7nm L3 SRAM yongaları her ne kadar küçültülmüş olsa da L2 önbellekleriyle örtüşecek bir yapıya sokulmuş.
Bu neden AMD, hem temel kalıpta hem de L3 SRAM yongasındaki TSV bağlantılarını değiştirmek zorunda kaldı. Firmanın verimliliği artırmak adına TSV bağlantılarının küçülttüğü görülüyor. Ancak bu değişikliklerin bir sonucu olarak AMD, 3D V-Cache belleklerini işlemcinin tek bir CCD yongasında toplamış. Her ne kadar yeni nesilde verimlilik ve dayanıklılık iyileştirmeleri yapılmış olsa da ısıya duyarlılık ortadan kaldırılmadı. Bu nedenle, yeni nesil 3D işlemcilerin CCD yongasının bir tanesi daha düşük frekans ve voltaj değerlerinde çalışıyor.

Örneğin Ryzen 9 7950X3D’de iki adet CCD bulunuyor ve bir tanesinde 3D bellekler yer alıyor. 3D belleklerin bulunduğu yonganın saat hızı tek çekirdekte 5.25 GHz, çok çekirdekte 4.85 GHz, voltaj ise 1.152v. 3D bulunmayan diğer yonganın saat hızlı ise sırasıyla 5.75 GHz ve 5.3 Ghz. Bu yonga için uygulanan voltaj ise 1.384v.

Sonuç olarak AMD, Zen 4 ile ikinci nesil 3D V-Cache’i bir araya getirebilmek ve performansı önceki nesle oranla daha da artırmak için tasarımdaki gereksiz veya verimsiz alanları atmış, bazı bileşenlerin boyutunu küçültmüş. L3 önbelleğin kapasitesini tek yongada 96 MB’a yükselten AMD bant genişliğini de 2,5 TB/s’ye yükseltmiş.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir