Unikly parametry prvních procesorů AMD s 3D V-Cache: Milan-X se 768 MB L3 cache

18. 9. 2021

Máme informace o prvních procesorech AMD, které budou obdařené technologií 3D V-Cache: budou to až 64jádrové procesory Milan-X, obsahující 768 MB L3 cache.

Včera jsme tu měli parametry úsporných verzí procesorů Intel Alder Lake (řada T s 35W TDP). Současně unikly také údaje o zajímavých procesorech, které by se také během následujících měsíců měly chystat na trh: o prvních procesorech AMD, které ponesou – doslova – tzv. 3D V-Cache neboli druhý čip s velkokapacitní L3 navíc. Půjde tedy o 3D procesory. Máme k nim teď jména modelů a také parametry včetně taktů a kapacity oné 3D cache.

Tato technologie 3D pouzdření více kusů křemíku ve vrstvách na sebe byla představena na Computexu a věnovali jsme jí podrobný článek zde. V krátkosti jde o napojení druhé vrstvy křemíkového obvodu na CPU čiplet procesorů AMD s architekturou Zen 3 pomocí tzv. TSV (Through-Silicon Vias), přičemž oba křemíky jsou spojené přímým měděným vodičem, což by mělo eliminovat významnou část energetické neefektivity, kterou jinak podobná propojení čipů trpí – mělo by to být ještě výrazně efektivnější než můstky EMIB u Intelu, protože vůbec nejsou v cestě pájené kontakty.

Druhý čip osazený na CPU čiplet obsahuje 64 MB L3 cache navíc, takže zatímco běžně mají procesory Ryzen a Epyc s jádry Zen 3 jen 32 MB L3 cache na každých 8 jader, s touto nástavbou je to 96 MB.

Více: AMD odhalilo technologii 3D čipletů: Procesory s 64MB 3D V-Cache osazenou nad jádra Zen 3 (update)

AMD po představení naznačilo, že tento zlepšovák by se mohl dostat i do nějakých procesorů Ryzen, kde by mohl mimo jiné zlepšit herní výkon (většina aplikací ale z tak obří L3 cache asi nebude tolik profitovat). Ale jako první by se na trh asi mohly dostat takto vylepšené serverové procesory. Ty také budou založené na architektuře Zen 3 a mělo by jít o modifikaci Epycu 7003 „Milan“ se stejným IO čipletem a stejnými CPU čiplety, jen s onou 3D V-cache osazenou na nich, a tím až trojnásobnou L3 cache. Tato verze Epyců má údajně kódové označení Milan-X a od leakera ExecutableFixe z Twitteru teď máme jména modelů těchto procesorů i jejich parametry.

AMD Epyc 7003 Milan

Milan-X: modely

Procesory Milan-X mají údajně interní označení GN-B2 (GN-B1 by zřejmě měl být klasický Milan/Epyc 7003). Nejvýkonnější model se jmenuje Epyc 7773X – toto X je zřejmě označení, které identifikuje procesory Milan-X a tedy modely s 3D V-Cache (Ryzeny ale asi ponesou jiné značení, protože Xko už si vyplýtvaly). Procesor má 64 jader (128 vláken) a celkem 768 MB L3 cache – je to tedy těch 96 MB na jeden CPU čiplet/CCX, celkem osmkrát. Procesor má přisouzeno 280W TDP, tedy maximální, jaké AMD u Epyců používá, a takty jsou jen 2,2 GHz v základu až 3,5 GHz v maximálním boostu.

https://twitter.com/ExecuFix/status/1438420566243950595

Web HardwareLuxx pohotově parametry porovnal se srovnatelnými modely standardních procesorů Epyc 7003 se stejným TDP – u tohoto modelu je to s 64jádrovým modelem Epyc 7763. Ten má takty 2,45–3,5 GHz. Zdá se tedy, že spotřeba navíc, kterou přidaných 512 MB L3 cache konzumuje, přinutila AMD snížit základní takt o 250 MHz. Je možné, že reálné boostování v serverových úlohách zaznamená menší rozdíl ve frekvenci proti normálnímu 64jádrovému Epycu (základní takty se řídí „worst-case“ scénářem), ale nějaká cena za integrování L3 cache navíc se evidentně platí.

Procesory Epyc Milan-X s 3D V-Cache - srovnání webu Hardwareluxx (ZDroj: Hardwareluxx)

ExecutableFix zveřejnil parametry ještě dalších třech modelů, které také můžete vidět porovnané s běžnými modely v tabule HardwareLuxxu. Jde o 32jádro Epyc 7573X na 2,8–3,6 GHz, 24jádro Epyc 7473X s takty 2,8 GHz–3,7 GHz a 16jádrový Epyc 7373X s takty 3,05 GHz–3,8 GHz. U těchto modelů není vždy základní takt zredukovaný tak moc, možná proto, že jsou méně omezená spotřebou vzhledem k počtu jader. Ale zase se objevuje podezřelé snížení maximálního boostu (platného při vytížení jen málo vláken) o 200–300 MHz. Že by osazení 3D V-Cache bylo překážkou i v dosažení vysokých frekvencí?

Všechny tyto procesory mají 768 MB L3 cache, což znamená, že i modely s nízkým počtem jader jsou složené z osmi CPU čipletů (mimo IO čipletu samozřejmě), byť jsou v každém aktivní jen 2, 3 nebo 4 jádra. Sice to plýtvá křemíkem a trochu asi i spotřebou, ale dovoluje to i u těchto modelů maximalizovat kapacitu cache. Tyto procesory Milan-X budou zřejmě aplikovány na úlohy, kde cache pomáhá víc než ostatní parametry, přičemž někdy asi stačí i poměrně málo hrubého CPU výkonu.

3D Ryzeny?

Po tomto navnazení jsme skutečně zvědaví, jak dopadnou procesory Ryzen s 3D V-Cache. Fanoušci AMD od nich zdá se často čekají, že budou schopné plnohodnotně odpovědět na procesory Alder Lake od Intelu, ale to se nezdá úplně pravděpodobné. Je sice možné, že cache navíc bude hodně pomáhat v řadě her, ale toto zdaleka nemusí nastat všude. Mnoho aplikačního softwaru asi zaznamená jen malé nebo někdy i nulové přínosy a tyto procesory přitom budou poměrně drahé (výrobní náklady budou proti Alder Lake asi dramaticky vyšší). Navíc pokud přidaná cache povede ke snížení taktů, může být přínos této technologie v desktopových PC dost limitovaný.

Ač to tedy není zatím jasně daná budoucnost, je třeba připravit se na možnost, že Ryzeny s 3D V-Cache nebudou žádný zabiják Intelu, ale do jisté míry okrajový produkt. Mohlo by to být sice zajímavé, ale jen někdy praktické řešení, které se bude vyplácet jen omezenému okruhu uživatelů a zdaleka tak nepůjde o tak atraktivní a univerzálně přínosné CPU, jako byly/jsou původní Ryzeny 5000.