AMD’nin Devrimsel üç boyutlu Çip Teknolojisine Birinci Bakış

Adanali

Member
AMD, Computex 2021’de yaptığı sunum ile çip dünyasına yeni bir soluk getirdi. Şirket, çarpıcı bir açıklama yaparak bu yıl üretime girecek olan Zen 3 temelli 3B yığınlı yonga dizaynını duyurdu. Bu yeni yongalar, CPU çekirdeklerinin L3 önbellek ölçüsünü üç katına çıkarmak için çekirdek kompleksinin (CCD) üzerine dikey olarak yığılmış ek 64 MB 7nm SRAM önbelleğe (üç boyutlu V-Cache ismi verilen) sahip. Bu teknik, Ryzen yongası başına 192 MB’a kadar inanılmaz bir L3 önbellek sağlayabiliyor ki bu, mevcut 64 MB hududuna bakılırsa büyük bir gelişme.

AMD CEO’su Lisa Su, halihazırda çalışır durumda olan prototip bir Ryzen 9 5900X çipini ve yeni mimari yardımıyla pek etkileyici bir oyun demosu gösterdi: 1080p oyundaki hasılatlar ortalama %15 civarında. Olağan kaidelerde bu kadar kazanım yeni bir işlemci mikro mimarisi ve/veya süreç düğümü ile elde edilebiliyor. Yani ya mühendislerin oturup işlemci dizaynını güzelleştirmesi ya da daha düşük bir nm’ye geçilmesi gerekiyor. Lakin AMD bu muvaffakiyete standart Ryzen 5000 modellerinde kullanılan 7 nm düğüm ve Zen 3 mimarisiyle ulaştı.


AMD, üç boyutlu önbelleği, çip ve önbellek içinde 2 TB/s’ye kadar bant genişliği sağlayan TSV’lerle (silikon ortasından bağlantı) Ryzen CCD’nin üstüne bağlıyor. Bu teknik, TSMC’nin daha evvel burada ele aldığımız üç boyutluFabric teknolojisi ile mümkün oluyor. AMD, yeni tasarımı bir animasyon vasıtası ile gösterdi:


Çipin üstüne önbellek yongasını eklediğinizde bu bir çıkıntı oluşturmakta. Bu da doğal ki bir sorun oluşturuyor. AMD burada üç boyutlu önbellek kalıbını inceltip çipe yapısal silikon ekleyerek çipi olağan bir Ryzen işlemci haline getiriyor.

Üç boyutlu yığınlama teknolojisi kullanılarak üretilen örnek bir Ryzen 5900X işlemci.

Lisa Su, üretimden yeni çıkmış üç boyutlu chiplet teknolojisine sahip prototip bir Ryzen 9 5900X gösterdi. Chipletin üst kısmına bağlı 6 x 6mm hibrit SRAM’i bakılırsabilirsiniz (yukarıdaki fotoğrafta sol yonga). Bitmiş işlemciler CCD başına 96MB önbelleğe sahip olacak ki bu da 12 yahut 16 çekirdekli Ryzen 5000 işlemciler için neredeyse 192MB L3 önbellek üzere inanılmaz bir sayıya tekabül ediyor.

AMD, TSV’lerde 2D chipletlerin orta ilişki yoğunluğundan 200 kat fazlasını sunan hibrit bir temas yaklaşımı kullanmış. Bu, mikro çıkıntılara sahip üç boyutlu uygulamalarına nazaran orta ilişki yoğunluğunda 15 kat ve orta ilişki güç verimliliğinde de 3 kat düzgünleştirme manasına geliyor.

Su, bu ilerlemelerin inanılmaz güç tasarrufu sağlamanın yanı sıra, termalleri, yoğunluğu ve orta ilişki aralığını güzelleştirmek için mikro çıkıntısız, direkt bakır-bakır bağı kullanan çipten çipe arayüz yardımıyla elde edildiğini söylemiş oldu. Su, bu özelliklerin kombinasyonunun, yaklaşımı dünyadaki en gelişmiş ve esnek faal etkin silikon istifleme teknolojisi haline getirdiğini söylemiş oldu.

Su, yeni üç boyutlu V-Cache kullanan Ryzen 9 5900X prototipini, her iki yonganın da 4.0 GHz saat suratına sabitlendiği standart bir 5900X ile karşılaştırdı. üç boyutlu prototip, Gears 5 oyununda %12 artış sağladı.

AMD üç boyutlu V-Cache performans farkı.

Su, gayesine ulaşmak için, üç boyutlu V-Cache teknolojisine sahip Ryzen 9 5900X’in 1080p’de ortalama %15 daha fazla performans sağladığını gösteren daha geniş çaplı bir karşılaştırma tablosu da gösterdi. Bu tabloya bakılırsa Dota 2, Monster Hunter World, League of Legends ve Fortnite üzere oyunların hepsinde üç boyutlu V-Cache barındıran işlemci daha yüksek performans sağlıyor.

AMD, Tom’s Hardware’e üç boyutlu V-Cache’li Zen 3 Ryzen işlemcilerin bu yıl üretime gireceğini söylemiş oldu. Teknoloji şu anda tek bir L3 önbellek katmanından oluşuyor, fakat temeldeki teknoloji, birden çok kalıbın istiflenmesini destekliyor. Teknoloji ayrıyeten rastgele bir özel yazılım optimizasyonu gerektirmiyor ve gecikme ve termaller açısından da değerli bir ek yük getirmiyor.

Öte yandan bu, yığınlama teknolojisinin birinci kullanması -AMD bunu gelecekte diğer fonksiyonlar için de kullanabilir. Bunun hem müşteri birebir vakitte kurumsal taraf üstündeki tesirleri pek derin olacak, bu niçinle daha fazla detay için takipte olacağız.