AMD Ryzen 7 3D Cache

AMD最近出了新一代的Ryzen9，高端处理器加载了第二代的3D Cache，相对于第一代基于zen3架构Ryzen7 中的 3D Cache，进行了一些改进，我们先看一下第一代3D Cache的优缺点。

AMD扩展了L3 cache，在片上36MB cache和8 core之上，堆叠了3D cache。

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3D cache达到了2TB/s的带宽(估算 4GHz *32B*2*8(core) = 2TB）。

这块3D L3 Cache作为一个独立的SRAM Chiplet，与 compute die 通过TSV相连。

考虑到要为在chiplet上方的散热器提供一个平滑面，因此加装了一圈的硅薄膜。硅薄膜虽然是很好的导热材料，但是不可避免地会带来散热的问题。

3D Cache与compute die通过hybrid bond相连，相对于micro bond更加密集，因此可以做到更 

大的带宽。

因为3D cache和compute cores共用power，而 SRAM chiplet的电压设置在了1.35V，因此导致下方的cpu不能超频。

Ryzen7	Core | Threads	Base / Boost	L3 Cache
5800X3D	8P | 16 threads	3.4 / 4.5 GHz	96MB	105W	DDR4-3200
5800X	8P | 16 threads	3.8 / 4.7 GHz	32MB	105W	DDR4-3200

可以看到加装了3D Cache的5800X3D相对于5800X，频率要低400MHZ。

这一代的3D cache和core complex die（CCD）都采用了7nm工艺，而IO die采用了12nm工艺。在最新发布的AMD 第二代中，3D cache 工艺仍为7nm，而CCD的工艺提升，这导致了新一代需要克服的信号电源走线的问题。

L3 3D cache因为结构单一，大部分是SRAM，AMD对此进行优化之后，得到了更大的晶体管密度。

对延迟和带宽的影响：

	Ryzen 7 5800X3D	Ryzen 7 5800X
L3 Latency	13.84ns	11.49ns
L3 Cycles	47clk	43clk

可以看到5800X3D L3(32MB)+3D L3(64MB)相对于5800XL3(32MB)，加持的3D L3 Cache使得在较大的memory region时仍然能有较小的延迟，但是latency增加了4个cycle，≈2ns。

参考：

• https://www.tomshardware.com/reviews/amd-ryzen-7-5800x3d-review/2

• https://www.amd.com/en/technologies/3d-v-cache

• https://www.tomshardware.com/news/amd-shares-new-second-gen-3d-v-cache-chiplet-details-up-to-25-tbs#xenforo-comments-3799530

• https://www.tomshardware.com/reviews/amd-ryzen-9-7900x3d-cpu-review/2