3099元神性價！AMD 100MB快取Ryzen正式解禁：天才般的設計
- 2022 年 4 月 14 日
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- AMD, CPU處理器, 快取, Ryzen7 5800X3D
1月初宣布，3月中發布……AMD今天終於正式解禁了自帶3D堆疊快取的神U「Ryzen7 5800X3D」，重奪最強遊戲處理器稱號！
Ryzen7 5800X3D的國行售價僅為3099元！20日上架開賣。
作為對比，i9-12900K 4899元、i9-12900KS 5699元。
Ryzen7 5800X3D的規格大家應該都不陌生了，再簡要複述一下：
7nm製程，Zen3架構，8核心16執行緒，頻率3.4-4.5GHz(5800X 3.8-4.7GHz)，二級快取4MB，三級快取16MB，3D V-Cache堆疊快取64MB，合計達100MB，熱設計功耗維持105W。
今天主要講講這64MB 3D V-Cache是如何堆疊上去的，欣賞一下內部設計的精妙之處，可以說相當的天才。
看似簡單的快取堆疊，其實背後是漫長的封裝技術演進之路。
2015年的時候，AMD就在Fiji Fury系列顯示卡上嘗試了2.5D HBM高頻寬顯示記憶體整合，Ryzen、霄龍處理器更是先後採用了多晶片整合封裝、Chiplet小晶片封裝。
3D V-Cache則可以說是一個新的飛躍，綜合了小晶片封裝、高級3D堆疊封裝技術，有著極為複雜、高效的內部結構。
其實，AMD Zen3架構設計之初，AMD就預留了堆疊3D V-Cache快取的條件，而不是後來才有的想法，所以整合設計起來水到渠成。
3D V-Cahce快取部分同樣是台積電7nm製程，單塊容量64MB，面積41平方毫米，而Ryzen單個八核心CCD的面積是81平方毫米。
面積不一樣怎麼堆疊？
很簡單，AMD把快取放在CCD上方的中央位置，兩側各添加一個結構性輔助矽片，沒有實際電路，但一方面可以輔助CPU核心散熱，順帶緩解核心面積小而積熱的問題，另一方面可以保持晶片平整和一體化，便於封裝。
從側面圖可以清晰地看出這種結構設計，中間的X3D是快取，左右兩個D1B就是輔助矽片。
其實，這個示意圖來自數據中心的霄龍，八個CCD都可以堆疊64MB快取，總計就是512MB，加上原有的256MB三級快取，合計達到恐怖的768MB！
如果是雙CCD的Ryzen9 5900X/5950X，就可以堆疊128MB，但是AMD暫時無意這麼做，畢竟Ryzen堆快取主要就是打遊戲，12/16核心對遊戲來說有些浪費。
再看3D V-Cache快取的結構，包括13層銅、1層鋁堆疊而成，通過直接銅與銅鍵合(Direct copper-to-copper bond)的方式，與原有的CCD融為一體，AMD將其稱為「混合鍵合」(Hybrid bonding)。
這種互連介面的凸點間距僅為9微米，比傳統50微米的微凸(Micro Bump)間距大大縮小，號稱互連密度提高超過15倍，能效也提高超過3倍。
3D V-Cache快取與原生三級快取之間通過硅穿孔(TSV)進行通訊，而與各個CPU核心通訊的渠道是三級快取上增加的一條共享環形匯流排，因此不會增加延遲。
同時，3D V-Cahce快取是分區塊(slice)設計的，每塊容量8MB，一共八塊，而每個區塊的頻寬都超過2TB/s，這就讓它有了媲美原生三級快取的通訊通道。
至於性能，AMD官方宣傳Ryzen7 5800X3D相比於Ryzen9 5900X遊戲性能平均提升達15％，最高可達36％。
而對比友商i9-12900K，也是全方位勝出，綜合約為5％，最誇張的DOTA 2 Vulkan模式達到了驚人的43％，當然也有偶爾一些項目落後，比如CSGO低了大約9％。
5％的更高性能，25％的更低價格，還有低得多的功耗，對於遊戲玩家而言，Ryzen7 5800X3D無疑要比i9-12900K超值的多。
至於跑到5.5GHz超高頻率的i9-12900KS，相比於i9-12900K只提升了大約3％左右，價格則貴了16％，Ryzen7 5800X3D比之性能基本同一檔次甚至略好，價格、功耗則低得多得多。
實際跑分請看快科技的同步首發評測：
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