Zen3性能再提升15% AMD研究3D缓存多年带宽超过2TB/s

今年底AMD很有可能发布增强版的7nm Zen3处理器，为了对付Intel的12代酷睿Alder Lake，它将用上3D V-Cache缓存技术，额外增加了128MB缓存，总计192MB。

该技术今年6月份台北电脑展上首次公布，展示用的是一颗锐龙9 5900X 12核心处理器，原本内部集成两个CCD计算芯片、一个IO输入输出芯片。

经过改造后，它的每一个计算芯片上都堆叠了64MB SRAM，官方称之为“3D V-Cache”，可作为额外的三级缓存使用，这样加上处理器原本集成的64MB，总的三级缓存容量就达到了192MB。

AMD在其中应用了直连铜间结合、硅片间TSV通信等技术，实现了这种混合式的缓存设计。

根据AMD的数据，改进之后，对比标准的锐龙9 5900X处理器，频率都固定在4GHz，3D V-Cache缓存加入之后，游戏性能平均提升了多达15%。

对于该技术，Techinsights的研究员Yuzo Fukuzaki日前公布了更多细节，称AMD已经研究该技术多年，使用了TSV硅通孔技术将额外的128MB缓存集成到芯片上，面积6x6mm，带宽超过2TB/s。

他在文章中指出，为了应对memory_wall问题，缓存内存的设计很重要，这是缓存密度在工艺节点上的趋势，逻辑上的3D内存集成可以有助于获得更高的性能。

随着AMD开始实现Chiplet CPU整合，他们可以使用KGD(Known Good Die)来摆脱模具的低产量问题。在IRDS(International Roadmap Devices and Systems)中，这一创新预计将在2022年实现。

TechInsights以反向方式深入研究了3d V-Cache的连接方式，并提供了以下发现的结果：

TSV间距：17μm

KOZ尺寸：6.2 x 5.3μm

TSV数量：粗略估计大约23000个

TSV工艺位置：在M10-M11之间(共15种金属，从M0开始)