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902亿晶体管谁敢比!AMD Zen4 IO内核、3D缓存首次揭秘

2023-03-07 10:10
快科技
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AMD Zen4架构和CCD计算内核设计已经没什么秘密了,但是做辅助的IOD输入输出内核一直比较神秘。

直到最近的IEEE ISSCC国际固态电路大会上,AMD终于揭开了它的神秘面纱。

AMD Zen4处理器无论消费级锐龙,还是服务器级霄龙,CCD部分都是台积电5nm工艺,最多8个核心。

其中,锐龙有1-2个CCD,核心数6-16个;霄龙有2-12个CCD,核心数16-96个。

IOD都是台积电6nm工艺,但锐龙、霄龙搭档的截然不同。

锐龙这里的尺寸只有12.4x9.5=117.8平方毫米,大约33.7亿个晶体管。

霄龙的则达到了24.8×15.6=386.88平方毫米,长度多出一倍,宽度多出三分之二,整体大了几乎2.3倍,晶体管数量则有大约110亿个,也是多了将近2.3倍。

CCD、IOD都算上,Zen4锐龙处理器最多集成165亿个晶体管,霄龙则达到了恐怖的902亿个!

Intel Sapphire Rapids第四代至强没公布有多少晶体管,但肯定没这么多。

另外,Locuza_大神还给出了锐龙IOD的详细布局图标注,可以看到它只有两组GMI3/IFOP3互联端口,也就是只能连接最多2个CCD,最多16核心,不可能存在传说中的3个CCD、24核心。

DDR5内存控制器是两组40-bit,其中32-bit给内存本身,另外8-bit用于ECC校验纠错。

这就是说,所有的锐龙7000处理器都会支持DDR5 ECC,但是否开启就看主板厂商的选择了。

IOD中面积最大的自然是GPU相关,尽管只有两组CU单元、128个核心,但还有显示单元、编解码单元等。

其他就是PCIe 5.0控制器、IO输入输出单元、电源管理、安全控制器、音频DSP等等。

AMD的锐龙7000X3D系列第二次集成了3D V-Cache堆叠缓存,虽然官方说和锐龙7 5800X3D上的没有太大区别。

但实际上,还是有很多不一样的。

再看AMD的大杀器——3D缓存。

锐龙7 5800X3D上堆叠的64MB 3D缓存采用与CCD部分相同的7nm工艺,面积41平方毫米,晶体管数量47亿个,密度为1.146亿个/平方毫米。

锐龙7000X3D上的容量还是64MB,工艺还是7nm,晶体管数量还是约47亿个,但是面积缩小到了36平方毫米,幅度约12%,密度因此增加到1.306亿个/平方毫米。

这主要得益于更高密度的SRAM存储单元,使得Tag标签区域大大缩小,三级缓存的整体面积效率提升了32%。

同时,TSV信号通道部分的成本降低了50%,对接口电路的需求也大大减少。

顺带一提,5nm Zen4 CCD部分的面积为66.3平方毫米,晶体管65.7亿个,密度9900万个/平方毫米,7nm Zen3 CCD部分则是80.7平方毫米、41.5亿晶体管、5140万个/平方毫米,都不如3D缓存的集成度更高。

AMD还介绍了Zen4二级缓存的更多细节,除了大家熟系的0.5MB容量翻番为1MB,还提升了数据路径和控制逻辑电路的集成度(面积更小),LRU(最近最少使用)单元旋转90度以匹配更低的内核高度。

更关键的是,二级缓存部分可以和3D缓存相通,TSV供电通道直达二级缓存,这也是更小的5nm CCD所必需的。

2023年刚过了两个月,AMD及Intel最新一代的CPU处理器布局就差不多了,锐龙7000及锐龙7000X3D、13锐龙酷睿是当前的主流,新装机基本都是从这三个系列中选了。

为了方便选择,TH网站汇总了一份AMD及Intel处理器的性能一览图,主要可以分为游戏性能及应用性能,大家可以根据自己的需求来评估该选什么处理器。

首先是1080p下的游戏性能,搭配的是RTX 4090显卡,Win11系统。

在这个榜单中,AMD新推出的锐龙9 7950X3D自然成为王者,开PBO之后性能还会再高一些,帧数跟其他处理器拉开了一定距离。

在2K分辨率下,榜单名次没啥变化,锐龙9 7950X3D依然是第一,不过领先i9-13900KS/K的差距就缩小了一些。

99%帧的情况下差不多,不论是1080p还是2K下,锐龙9 7950X3D还是占优的。

在游戏性能上,AMD的锐龙7000X3D成功搬回一句,锐龙9 7950X3D比6Ghz高频率的i9都要强。

上面两个是处理器的单核及多核性能,主要考验应用程序的性能,Intel的酷睿i9依然是领先的,不过榜单中没有锐龙9 7950X3D等处理器,考虑到3D缓存主要对游戏有用,应用性能影响不大,所以就算加上了,Intel在这些领域还是会占优的,看大家的需求。

总的来说,游戏玩家强推锐龙9 7950X3D这样的3D缓存版处理器,日常应用及专业生产力上Intel的实力更强一些。

考虑到锐龙9 7950X3D目前价格也比较贵一些,游戏玩家还可以等等看锐龙7 7800X3D上市,4月份才上市,售价还没公布,如果定价合理的话,它可能是今年最值得买的游戏神U了。

       原文标题 : 902亿晶体管谁敢比!AMD Zen4 IO内核、3D缓存首次揭秘

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