目前AMD採用3D垂直緩存（3D V-Cache）技術的Zen 4架構桌面處理器已經開始銷售了，Ryzen 7000X3D系列處理器相比原有的普通型號，L3緩存容量均增加了64MB，成為了當今最好的遊戲處理器。不過AMD並沒有在Ryzen 7000X3D系列處理器材料中分享第二代3D V-Cache的細節，直到最近的ISSCC 2023里，才提供了一些具體的信息。
據TomsHardware報導，在第一代3D V-Cache里，AMD使用了7nm製造的SRAM晶片堆疊在同樣7nm製造的Zen 3架構CCD上，而Zen 4架構CCD採用的是5nm工藝，會造成一些不匹配，為此AMD需要進行一些修改。
首先7nm的SRAM晶片變得更小，尺寸由41mm2縮小至36mm2，電晶體總數保持約47億個，因此密度會更高。SRAM晶片也缺乏典型的緩存控制電路，這有助於減少延遲。額外的L3緩存會增加4個時鍾的信號延遲，不過帶寬已增加至2.5TB/s，相比之前第一代3D V-Cache的2TB/s提高了25%。
SRAM晶片通過兩種類型的矽通孔（TSV）連接基礎晶片，供電TSV在小晶片之間傳輸電力，而信號TSV在單元之間傳輸數據。在第一代3D V-Cache設計中，兩種類型的矽通孔都在CCD的對應L3緩存區域內，不過由於Zen 4架構CCD採用的是5nm工藝，基礎晶片的密度增加使得L3緩存區域變更小，即便新款SRAM晶片變得更小，也會與L2緩存出現重疊。
為此AMD將供電TSV移到了L2緩存區域，信號TSV仍在L3緩存區域。對於基礎晶片，AMD在L3緩存、數據路徑和控制邏輯上實現了0.68倍的有效面積縮放，通過對第一代3D V-Cache的優化改進，將L3緩存里的矽通孔區域縮小了50%，以減少新接口設計中的額外電路。
AMD的3D垂直緩存技術是基於台積電（TSMC）的SoIC技術，作為一種無損晶片堆疊技術，意味著不使用微凸點或焊料來連接兩個晶片，矽通孔可以在沒有任何類型的粘合材料的情況下進行匹配。第二代3D V-Cache在連接方面採用了基本相同的工藝，雖然做了改進，但最小TSV間距沒有改變。此外，SRAM晶片與處理器內核保持在同一功率區域，無法獨立調整，電壓不能超過1.15V，所以小晶片的頻率也不會太高。
AMD在ISSCC 2023上還展示了Ryzen 7000系列和EPYC處理器使用的6nm工藝IOD的大量細節，由於代號Genoa的EPYC處理器需要連接多達12個CCD，所以對應的IOD也十分地巨大。相比之下，消費級的Ryzen 7000系列處理器局限於兩個CCD，這是一個不可改變的限制，因為對應的IOD只有兩個GMI3互連接口連接CCD，所以最終限制了處理器的核心數量。
此前我們已經對Ryzen 9 7950X3D進行了評測，更大的L3緩存使其成為了當今最好的遊戲處理器，想了解更詳細內容可以點擊《銳龍9 7950X3D天梯榜首發評測：大緩存就是給力，當前最佳遊戲處理器》閱讀。
來源：超能網
