AMD Zen3锐龙堆出100MB缓存！官方揭秘细节：精妙之极

CES 2022大会期间，AMD发布了升级款锐龙7 5800X3D，在原有32MB三级缓存的基础上堆叠了64MB 3D V-Cache，再加上4MB二级缓存总计多达100MB。

 

而在去年11月份，AMD还发布了3D V-Cache缓存版的新款霄龙，合计三级缓存容量最多达768MB。

 

3D V-Cache究竟是如何堆叠在现有芯片上的？实现很简单吗？ISSCC 2022国际固态电路大会期间，Intel首次公布了诸多封装细节。

3D V-Cahce的制造工艺也是台积电7nm，面积为41平方毫米，包括13层铜、1层铝堆叠而成，然后通过TSV硅穿孔、混合键合(Hybrid Bonding)、两个信号界面等渠道与三级缓存直接相连，通过RVDD、VDDM为其供电。

 

为了让所有CPU核心都能访问这些额外的缓存，三级缓存层面增加了一个共享的环形总线。

 

 

另外，3D V-Cahce是分区块(slice)设计的，每块容量8MB，一共八块，总容量64MB。

 

每个区块与每个CPU核心之间有1024个接触点，八块和CCX(CCD)里的八个核心分别相连，接触点总共多达8192个。

 

在全双工模式下，每个区块的带宽超过2TB/s，这就让3D V-Cache有了媲美原生三级缓存的高带宽，保证足够高的性能。

 

 此外，AMD还改进了CCX(CCD)的相应设计，以降低功耗，维持尽可能高的频率。

 

锐龙7 5800X3D相比于锐龙7 5800X虽然频率从3.8-4.7GHz降低至3.4-4.5GHz，但已经很不容易了，TDP也维持在105W，要知道缓存可是非常耗电的。

 

那么，Zen4上会不会用这种堆叠缓存？大概率不会。

 CES上，AMD还正式官宣了Zen4架构的锐龙7000系列处理器，基于台积电5nm工艺，最新消息称Zen4的进度比传闻的更快，今年五六月份就能发布，三季度就能上市。

 

5nm Zen4之后就要到Zen5架构了，现在还没有出现在AMD官方路线图中，但是AMD之前表示Zen5已经在开发中了，按照一年一升级的惯例来看，Zen5应该是在2023年上市。

 

此前多个消息来源都声称，Zen5要比Zen4更令人激动得多，可以类比Zen、Zen2之间的提升幅度，IPC同频性能相比于Zen4有望提升多达20-40％。

 

桌面版的Zen5产品目前规划是包含8个Zen5大核心、16个Zen4D小核心，总计24核心，如果都支持多线程的话那就是48线程。

 

Zen5之前预期是升级台积电3nm工艺，然而现在变数增加了，之前爆料这个消息的消息人士Greymon55表示AMD的Zen5有可能切换到4nm工艺，类似的还有下下代GPU芯片RNDA4。

 

导致这一结果的原因就是台积电的3nm工艺不如预期，之前我们报道过台积电3nm工艺良率似乎还有问题，要到2023年初才能给苹果、Intel供货。

 

考虑到3nm节点Intel也要占不少产能，重要性可能超过AMD，所以Zen5处理器的3nm产能真的会遇到一些麻烦。

 有趣的是，高通已经决定将其所有3nm新一代应用处理器代工委托给台积电，而不是三星电子，将于明年商用。

 

这个3nm工艺的下一代骁龙不出意外就是之前传闻的骁龙8 Gen2了，此前消息称是三星3nm工艺代工，不过现在来看三星在代工骁龙上要出局了。

 

至于出局的原因没有提及，但是三星的3nm工艺最近坏消息也不少，毕竟首发GAA晶体管工艺带来的难度很高，高通现在急需的是性能、能效稳定的3nm工艺，而且产能也要大，在这方面台积电显然更加稳妥一些。

 

此外，现在的4nm骁龙8 Gen1 Plus版也有传闻称会该用台积电的4nm工艺，而且在加班加点生产，预计CPU频率、芯片能效等可能会有小幅提升，整体与骁龙8不会有太大差异。