AMD 3D Chiplet 技术出现：CPU性能更上一层楼

在 2021 台北国际电脑展（Computex 2021）上，AMD发布了其实验性的产品，即基于3D Chiplet技术的3D V-Cache。该技术使用台积电的3D Fabric先进封装技术，成功地将包含有64MB L3 Cache的chiplet以3D堆叠的形式与处理器封装在了一起。值得一提的是Chiplet这一技术被业界所重视，是AMD将其引入到了Zen 2架构中，随后，采用了该架构的EPYC和锐龙系列产品的表现，让Zen架构和Chiplet技术声名鹊起。直到这次公布技术已经成熟，将于今年晚些时候投入生产。

在AMD展示的概念芯片中，处理器芯片是Ryzen 5000，其原本的处理器Chiplet中就带有32 MB L3 Cache，而在和64 MB的3D V-Cache做3D封装后，每个Ryzen 5000 Chiplet可以访问总共96 MB的L3 Cache。而在每个包含多个Ryzen 5000 Chiplet的处理器中，则最多可以访问高达192MB的L3 Cache。

据悉，3D Chiplet 架构的处理器与目前的锐龙 5000 系列外观上完全相同，官方展示了一个 3D Chiplet 架构的锐龙 9 5900X 原型（为了方便展示，官方拆了盖子）。

随着半导体工艺节点越来越接近物理极限，每一代半导体工艺节点提升对于芯片性能带来的收益也越来越小，通常在15%左右。而在AMD发布的带有3D V-Cache的处理器则在工艺不变（仍然使用7nm台积电工艺）的情况下，在3D游戏等对于处理器性能有高需求的应用场景中实现了约15%的性能提升。这一点说明先进封装在今天已经能实现原来需要半导体工艺节点前进整整一代才能实现的性能提升；而在未来随着半导体工艺越来越接近极限，每一代工艺带来的性能增益越来越小，先进封装可望取代半导体工艺成为芯片性能提升的主要推动力。

在运行 Gears V 视频游戏的基准测试中，普通的 Ryzen 9 5900X 可以驱动 184 FPS，而带有 3D V-Cache 的原型 Ryzen 5900X 可以驱动 206 FPS。两者都具有相同的核心数（未指定）并且都以相同的 4 GHz 时钟速度运行；这使 Gears V 的性能提高了 12%。在一系列游戏中，平均性能提高了 15%。正如苏妈所说的那样，这是一种性能提升，相当于 CPU 设计中的架构生成步骤——实际上不必更改 CPU 内核或 I/O 芯片。真的是刮目相看了，AMD现在已经不再是当年那个落魄小子了，已然成长为科技大拿，引领处理器芯片行业的进步与发展，而且AMD zen4 已经明确2022年才出来，这难道预示着下半年即将面世的intel的12代性能不如AMD 3D Chiplet 架构处理器?

据悉3D V-Cache将在今年年底量产。它很快能在服务器 CPU 上进行测试，也许今年晚些时候在橡树岭国家实验室安装的“Frontier”超级计算机中使用的“Trento”定制 CPU。期待这项技术运用在消费级CPU上，对于打游戏的小伙伴，游戏体验将进一步提升。

另外，AMD已向台积电预订明、后两年5纳米及3纳米产能，预计2022年推出5纳米Zen4架构处理器，2023-2024年间将推出3纳米Zen5架构处理器，届时将成为台积电5纳米及3纳米高效能运算（HPC）最大客户。伴随着3D Chiplet技术的出现，希望不会影响CPU处理器的良品率，从而影响出货量，毕竟这两年芯片真的太缺货了。