AMD 3D Chiplet 技術(shù)出現(xiàn):CPU性能更上一層樓
在 2021 臺(tái)北國(guó)際電腦展(Computex 2021)上,AMD發(fā)布了其實(shí)驗(yàn)性的產(chǎn)品,即基于3D Chiplet技術(shù)的3D V-Cache。該技術(shù)使用臺(tái)積電的3D Fabric先進(jìn)封裝技術(shù),成功地將包含有64MB L3 Cache的chiplet以3D堆疊的形式與處理器封裝在了一起。值得一提的是Chiplet這一技術(shù)被業(yè)界所重視,是AMD將其引入到了Zen 2架構(gòu)中,隨后,采用了該架構(gòu)的EPYC和銳龍系列產(chǎn)品的表現(xiàn),讓Zen架構(gòu)和Chiplet技術(shù)聲名鵲起。直到這次公布技術(shù)已經(jīng)成熟,將于今年晚些時(shí)候投入生產(chǎn)。

在AMD展示的概念芯片中,處理器芯片是Ryzen 5000,其原本的處理器Chiplet中就帶有32 MB L3 Cache,而在和64 MB的3D V-Cache做3D封裝后,每個(gè)Ryzen 5000 Chiplet可以訪問(wèn)總共96 MB的L3 Cache。而在每個(gè)包含多個(gè)Ryzen 5000 Chiplet的處理器中,則最多可以訪問(wèn)高達(dá)192MB的L3 Cache。

據(jù)悉,3D Chiplet 架構(gòu)的處理器與目前的銳龍 5000 系列外觀上完全相同,官方展示了一個(gè) 3D Chiplet 架構(gòu)的銳龍 9 5900X 原型(為了方便展示,官方拆了蓋子)。

隨著半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)越來(lái)越接近物理極限,每一代半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)提升對(duì)于芯片性能帶來(lái)的收益也越來(lái)越小,通常在15%左右。而在AMD發(fā)布的帶有3D V-Cache的處理器則在工藝不變(仍然使用7nm臺(tái)積電工藝)的情況下,在3D游戲等對(duì)于處理器性能有高需求的應(yīng)用場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)了約15%的性能提升。這一點(diǎn)說(shuō)明先進(jìn)封裝在今天已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)原來(lái)需要半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)前進(jìn)整整一代才能實(shí)現(xiàn)的性能提升;而在未來(lái)隨著半導(dǎo)體工藝越來(lái)越接近極限,每一代工藝帶來(lái)的性能增益越來(lái)越小,先進(jìn)封裝可望取代半導(dǎo)體工藝成為芯片性能提升的主要推動(dòng)力。

在運(yùn)行 Gears V 視頻游戲的基準(zhǔn)測(cè)試中,普通的 Ryzen 9 5900X 可以驅(qū)動(dòng) 184 FPS,而帶有 3D V-Cache 的原型 Ryzen 5900X 可以驅(qū)動(dòng) 206 FPS。兩者都具有相同的核心數(shù)(未指定)并且都以相同的 4 GHz 時(shí)鐘速度運(yùn)行;這使 Gears V 的性能提高了 12%。在一系列游戲中,平均性能提高了 15%。正如蘇媽所說(shuō)的那樣,這是一種性能提升,相當(dāng)于 CPU 設(shè)計(jì)中的架構(gòu)生成步驟——實(shí)際上不必更改 CPU 內(nèi)核或 I/O 芯片。真的是刮目相看了,AMD現(xiàn)在已經(jīng)不再是當(dāng)年那個(gè)落魄小子了,已然成長(zhǎng)為科技大拿,引領(lǐng)處理器芯片行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展,而且AMD zen4 已經(jīng)明確2022年才出來(lái),這難道預(yù)示著下半年即將面世的intel的12代性能不如AMD 3D Chiplet 架構(gòu)處理器?

據(jù)悉3D V-Cache將在今年年底量產(chǎn)。它很快能在服務(wù)器 CPU 上進(jìn)行測(cè)試,也許今年晚些時(shí)候在橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室安裝的“Frontier”超級(jí)計(jì)算機(jī)中使用的“Trento”定制 CPU。期待這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用在消費(fèi)級(jí)CPU上,對(duì)于打游戲的小伙伴,游戲體驗(yàn)將進(jìn)一步提升。

另外,AMD已向臺(tái)積電預(yù)訂明、后兩年5納米及3納米產(chǎn)能,預(yù)計(jì)2022年推出5納米Zen4架構(gòu)處理器,2023-2024年間將推出3納米Zen5架構(gòu)處理器,屆時(shí)將成為臺(tái)積電5納米及3納米高效能運(yùn)算(HPC)最大客戶。伴隨著3D Chiplet技術(shù)的出現(xiàn),希望不會(huì)影響CPU處理器的良品率,從而影響出貨量,畢竟這兩年芯片真的太缺貨了。
