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902億晶體管誰敢比!AMD Zen4 IO內核、3D緩存首次揭秘

2023-03-07 來源:快科技
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關鍵詞: AMD 臺積電 英特爾

AMD Zen4架構和CCD計算內核設計已經沒什么秘密了,但是做輔助的IOD輸入輸出內核一直比較神秘。

直到最近的IEEE ISSCC國際固態電路大會上,AMD終于揭開了它的神秘面紗。

AMD Zen4處理器無論消費級銳龍,還是服務器級霄龍,CCD部分都是臺積電5nm工藝,最多8個核心。

其中,銳龍有1-2個CCD,核心數6-16個;霄龍有2-12個CCD,核心數16-96個。

IOD都是臺積電6nm工藝,但銳龍、霄龍搭檔的截然不同。

銳龍這里的尺寸只有12.4x9.5=117.8平方毫米,大約33.7億個晶體管。

霄龍的則達到了24.8×15.6=386.88平方毫米,長度多出一倍,寬度多出三分之二,整體大了幾乎2.3倍,晶體管數量則有大約110億個,也是多了將近2.3倍。

CCD、IOD都算上,Zen4銳龍處理器最多集成165億個晶體管,霄龍則達到了恐怖的902億個!

Intel Sapphire Rapids第四代至強沒公布有多少晶體管,但肯定沒這么多。

另外,Locuza_大神還給出了銳龍IOD的詳細布局圖標注,可以看到它只有兩組GMI3/IFOP3互聯端口,也就是只能連接最多2個CCD,最多16核心,不可能存在傳說中的3個CCD、24核心。

DDR5內存控制器是兩組40-bit,其中32-bit給內存本身,另外8-bit用于ECC校驗糾錯。

這就是說,所有的銳龍7000處理器都會支持DDR5 ECC,但是否開啟就看主板廠商的選擇了。

IOD中面積最大的自然是GPU相關,盡管只有兩組CU單元、128個核心,但還有顯示單元、編解碼單元等。

其他就是PCIe 5.0控制器、IO輸入輸出單元、電源管理、安全控制器、音頻DSP等等。

AMD的銳龍7000X3D系列第二次集成了3D V-Cache堆疊緩存,雖然官方說和銳龍7 5800X3D上的沒有太大區別。

但實際上,還是有很多不一樣的。

再看AMD的大殺器——3D緩存。

銳龍7 5800X3D上堆疊的64MB 3D緩存采用與CCD部分相同的7nm工藝,面積41平方毫米,晶體管數量47億個,密度為1.146億個/平方毫米。

銳龍7000X3D上的容量還是64MB,工藝還是7nm,晶體管數量還是約47億個,但是面積縮小到了36平方毫米,幅度約12%,密度因此增加到1.306億個/平方毫米。

這主要得益于更高密度的SRAM存儲單元,使得Tag標簽區域大大縮小,三級緩存的整體面積效率提升了32%。

同時,TSV信號通道部分的成本降低了50%,對接口電路的需求也大大減少。

順帶一提,5nm Zen4 CCD部分的面積為66.3平方毫米,晶體管65.7億個,密度9900萬個/平方毫米,7nm Zen3 CCD部分則是80.7平方毫米、41.5億晶體管、5140萬個/平方毫米,都不如3D緩存的集成度更高。

AMD還介紹了Zen4二級緩存的更多細節,除了大家熟系的0.5MB容量翻番為1MB,還提升了數據路徑和控制邏輯電路的集成度(面積更小),LRU(最近最少使用)單元旋轉90度以匹配更低的內核高度。

更關鍵的是,二級緩存部分可以和3D緩存相通,TSV供電通道直達二級緩存,這也是更小的5nm CCD所必需的。

2023年剛過了兩個月,AMD及Intel最新一代的CPU處理器布局就差不多了,銳龍7000及銳龍7000X3D、13銳龍酷睿是當前的主流,新裝機基本都是從這三個系列中選了。

為了方便選擇,TH網站匯總了一份AMD及Intel處理器的性能一覽圖,主要可以分為游戲性能及應用性能,大家可以根據自己的需求來評估該選什么處理器。

首先是1080p下的游戲性能,搭配的是RTX 4090顯卡,Win11系統。

在這個榜單中,AMD新推出的銳龍9 7950X3D自然成為王者,開PBO之后性能還會再高一些,幀數跟其他處理器拉開了一定距離。

在2K分辨率下,榜單名次沒啥變化,銳龍9 7950X3D依然是第一,不過領先i9-13900KS/K的差距就縮小了一些。

99%幀的情況下差不多,不論是1080p還是2K下,銳龍9 7950X3D還是占優的。

在游戲性能上,AMD的銳龍7000X3D成功搬回一句,銳龍9 7950X3D比6Ghz高頻率的i9都要強。

上面兩個是處理器的單核及多核性能,主要考驗應用程序的性能,Intel的酷睿i9依然是領先的,不過榜單中沒有銳龍9 7950X3D等處理器,考慮到3D緩存主要對游戲有用,應用性能影響不大,所以就算加上了,Intel在這些領域還是會占優的,看大家的需求。

總的來說,游戲玩家強推銳龍9 7950X3D這樣的3D緩存版處理器,日常應用及專業生產力上Intel的實力更強一些。

考慮到銳龍9 7950X3D目前價格也比較貴一些,游戲玩家還可以等等看銳龍7 7800X3D上市,4月份才上市,售價還沒公布,如果定價合理的話,它可能是今年最值得買的游戲神U了。



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