Ryzen 7000 X3D: AMD mit Details zum Aufbau der 3D V-Cache-Chiplets
AMD ist auf genauere technische Daten zur zweiten Generation an X3D-Prozessoren eingegangen und hat einige Unterschiede erklärt. Zwar wird das SRAM-Chiplet weiter in sieben Nanometern gefertigt, ansonsten scheint sich aber vieles verändert zu haben. Lesen Sie daher im Folgenden, warum ein CCD mit niedriger Spannung auskommen muss und wie man das SRAM-Chiplet befestigt hat.
AMDs neue X3D-Prozessoren haben in einem ersten Test ihre hohe Effizienz unter Beweis gestellt und der Ryzen 9 7950X3D hat die Spielleistungskrone wieder zu AMD gebracht. Dafür setzt der Chip auf einen um 64 MiB auf insgesamt 96 MiB vergrößerten Level-3-Cache, der mitten auf dem CPU-Die angeordnet wird und mit CCD 0 verbunden ist. Doch inwiefern unterscheidet sich der neue Cache bei den Zen-4-Prozessoren von der ersten Generation in Form des weiterhin sehr beliebten Ryzen 7 5800X3D?
Der Cache wurde und wird im 7-nm-Verfahren gefertigt, auch wenn das eigentliche Compute-Die bereits im 5-nm-Verfahren hergestellt wird. Die Speicherbandbreite steigt allerdings von 2 Gb/s auf 2,5 Gb/s. Der modulare Aufbau der Prozessoren ermöglicht es AMD hier, genau wie bei seinen neuen Grafikkarten der RDNA-3-Reihe, die neueste Fertigungsstufe nur für die CPU-Kerne zu verwenden und den Rest günstiger herzustellen. Der L3-SRAM-Chip, der in der Mitte des Dies angeordnet wird, um ihn vor der Abwärme der CPU-Kerne zu isolieren, ist im Vergleich zur ersten Generation von 41 mm² auf 36 mm² geschrumpft und bietet unverändert rund 4,7 Milliarden Transistoren.
Die höhere Packdichte kann durch eine optimierte Fertigung für SRAM in 7 Nanometern erklärt werden. Der gestackte Level-3-Cache wird mittels zwei verschiedener through-silicon-vias (TSVs) lötfrei durch TSMCs SolC-Technik mit dem Die verbunden. Während in der ersten Generation dafür noch beide TSVs im Level-3-Bereich des Compute-Dies verortet waren, hat sich das in der aktuellen Iteration geändert. Jetzt überlappt das SRAM-Chiplet mit dem Level-2-Cache auf dem Die, sodass AMD für die Leistungsversorgung in die L2-Region gehen musste und die verbliebene TSV geschrumpft im Level-3-Bereich eingesetzt hat.
Dazu kam eine neue Hybrid-Verbindungstechnik zum Einsatz, die die Verbindung sowohl besonders stabil als auch klein machen soll. Das Problem bzw. einer der maßgeblichen Gründe für die hohe Effizienz der Prozessoren ist die Befestigung in der Region von CCD 0. Hier ist die Spannungsversorgung auf die 1,15 Volt beschränkt, die der V-Cache maximal erhalten darf, wodurch die CPU-Kerne ebenfalls keine höhere Spannung erhalten können und entsprechend niedriger takten müssen.
Quelle: Toms Hardware
Wie gesagt, ich denke mal dass entweder der Compute Die selbst, oder der gestapelte CCD einfach abraucht wenn man versucht da die 90W Abwärme eines ungedrosselten CCDs durchzuleiten.
Wie AMD sagt dürfte das an der Spannungsversorgung liegen, und was nicht ist kann zukünftig noch werden. 3D$ ist auch bei AMD noch in den Kinderschuhen und wird sich weiter entwickeln.
Nicht die Temperatur, sondern die Limitierung der Spannung ist für den etwas niedrigeren Takt verantwortlich.
Wie gesagt, ich denke mal dass entweder der Compute Die selbst, oder der gestapelte CCD einfach abraucht wenn man versucht da die 90W Abwärme eines ungedrosselten CCDs durchzuleiten.
Das Problem bzw. einer der maßgeblichen Gründe für die hohe Effizienz der Prozessoren ist die Befestigung in der Region von CCD 0. Hier ist die Spannungsversorgung auf die 1,15 Volt beschränkt, die der V-Cache maximal erhalten darf, wodurch die CPU-Kerne ebenfalls keine höhere Spannung erhalten können und entsprechend niedriger takten müssen.
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Sie könnten also, mit den jetzigen V-Cache-DIEs, eine CPU mit 512 MiB zusätzlichem L3-Cache auf einem CCD gestapelt bauen. Und das, wie wir jetzt wissen, zu geringen Kosten. 36mm² in TSMCs N7-Prozess, das ist ja mal gar nichts...
Mit jedem Zusatzdie zwischen CPU und Heatspreader wird sich das Problem verschärfen. Und am Ende bringen am Desktop dann halt doch nicht viel, wenn die CPU dafür nur bei 2.5 GHz takten darf weil man nicht mehr als 20W Abwärme durch den Die Stapel gekühlt bekommt.