Nuevos detalles sobre AMD 3D V-Cache que se utilizara en los Ryzen 6000

Lo más interesante que anunció AMD durante el Computex 2021 fue la tecnología 3D V-Cache, que permite el apilamiento de la memoria caché dentro del DIE del procesador. Esta tecnología de apilamiento de memoria caché se utilizará en los procesadores Ryzen 6000 y busca ofrecer mejores capacidades para enfrentarse a los futuros procesadores de Intel.

AMD da nuevos detalles sobre la tecnología 3D V-Cache que se integrara en los próximos Ryzen 6000

Para la demo del Computex 2021, AMD mostró un prototipo de procesador Ryzen 9 5900X con un total de 96MB de memoria L3 SRAM, mientras que el Ryzen 9 5900X que se puede encontrar en el mercado cuenta con 64MB de memoria L3 SRAM. AMD indica que mediante este sistema de caché hibrida mejora la interconexión en más de 200 veces y es hasta 3 veces más eficientes. Quizá lo más interesante es que el ancho de banda entre los núcleos y la caché es de 2TB/s.

Según indica a compañía este prototipo de procesador Ryzen 9 5900X ofrece hasta un 12% más de rendimiento en el Gears 5, con solo aumentar el tamaño de la caché. AMD indica que se mejora el rendimiento en un 15% de media con esta nueva estructura 3D V-Cache. Una interesante mejora que se utilizara en los procesadores de arquitectura Zen3+ (Ryzen 6000) y que podría ser un problema para Intel.

Otro aspecto interesante en Zen3+ es que los núcleos han sido rotados para que los núcleos orientados hacia la parte inferior del encapsulado. La memoria 3D V-Cache se ha situado justo encima para reducir la distancia entre la caché y el conjunto de núcleos del CCX. Según indican desde AMD estos ajustes hacen que la distancia se reduzca en 1.000 veces, aportando una reducción en el consumo de energía, temperatura y latencia, permitiendo aumentar el rendimiento del sistema notablemente.

Cambios importantes en la construcción de los procesadores

Las memorias 3D V-Cache pasarán a estar unidas a los núcleos con Through Silicon Vias (TSV) que reducen el consumo de energía y mejoran la velocidad de transferencia. Se consigue con esto que la caché L3 llegue a velocidades de 2TB/s den la transferencia de datos, lo cual supone que será más rápida que la caché L1, eso sí, con mayores latencias.

Según el diagrama TSV, los enlaces serían directos de cobre a cobre. La nueva caché tiene un diseño diferente al del resto del conjunto de núcleos, por lo que es necesario instalar una estructura adicional para que la altura del DIE sea uniforme. Una uniformidad en la altura podría generar importantes problemas de temperatura, al no poderse disipar el calor de manera correcta.

Rotar los núcleos para que estén lo más cerca posible de la caché es otro aspecto interesante que permite ganar un extra de rendimiento. Se reduce con este diseño la longitud de las pistas para la comunicación entre el núcleo y la caché, que pasara a tener un ancho de banda de 2TB/s. Este ajuste que puede parecer muy pequeño, debería reducir las latencias, el consumo de energía y la generación de calor, con una ganancia de rendimiento.

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Supone este ajuste para la arquitectura AMD Zen3+ que se usara en los Ryzen 6000 un elemento más de mejora con el que hacer frente a los Intel Alder Lake-S. Parece que entre finales de este año y principios del próximo tendremos bastante diversión probando las nuevas soluciones de ambas compañías.