2 часа назад

Что такое 3D V-Cache в процессорах AMD и где он нужен, кроме игр

Пригодится не только геймерам

Иван Кизяков

532344

17 статей

Думает, что «кэш в три слоя» звучит как название пирога

Технология 3D V-Cache — это дополнительная кэш-память третьего уровня (L3 cache), внедренная в процессоры AMD серии X3D. Впервые ее представили в 2022 году вместе с процессором Ryzen 7 5800X3D. К стандартным 32 МБ L3-кэша добавили вертикально расположенный чип памяти объемом 64 МБ, что увеличило общий объем кэша до 96 МБ.

AMD продвигает процессоры с 3D V-Cache как прорыв в игровой производительности, и это не просто маркетинг — технология действительно дает значительный прирост в играх. Но ее возможности выходят за рамки видеоигр. Разбираемся, что это за технология и где еще она может быть полезна.

Коротко о кэше

Кэш нужен для того, чтобы сократить время выполнения операций. В этой небольшой, но сверхбыстрой памяти хранятся данные, к которым процессор обращается чаще всего. Когда процессору нужно считать или записать данные, он сначала проверяет кэш: если данные там есть, он использует их, избегая обращения к более медленной оперативной памяти (ОЗУ).

У кэша несколько уровней. В обычных ПК их три: L1, L2 и L3, хотя в серверных системах и мейнфреймах может быть до четырех. L3-кэш медленнее L1 и L2, но больше по объему и все равно значительно быстрее ОЗУ.

Технология 3D V-Cache увеличивает объем L3-кэша. Например, в процессорах AMD серии X3D он достигает 96 МБ (как в Ryzen 7 5800X3D) и даже больше (до 128 МБ в Ryzen 9 7950X3D), тогда как в обычных процессорах L3 редко превышает 32 МБ. Благодаря этому ЦП может держать больше данных «под рукой», реже обращаясь к ОЗУ, что ускоряет его работу.

О самой технологии

Технология 3D V-Cache от AMD заключается в вертикальном размещении дополнительного чипа кэш-памяти третьего уровня (L3) на процессоре. Это достигается с помощью 3D-упаковки, где кэш соединяется с базовым кристаллом центрального процессора (CCD, Compute Chiplet Die) через интерфейс TSV (Through-Silicon Via) — сквозные кремниевые «переходы», обеспечивающие высокоскоростное соединение между слоями. TSV позволяет передавать данные с минимальной задержкой, что критично для работы кэша.

Как выглядит технология 3D-упаковки

Как это работает:

чип L3-кэша изготавливается по 7-нм техпроцессу (даже во втором поколении), оптимизированному для высокой плотности транзисторов SRAM;
он «накладывается» на базовый кристалл (в первом поколении — 7 нм, во втором — 5 нм для ядер Zen 4), увеличивая общий объем кэша до 96 МБ (как в Ryzen 7 5800X3D) или больше (до 128 МБ в Ryzen 9 7950X3D);
соединение через TSV и гибридную медную связку (Cu-Cu bonding) обеспечивает пропускную способность до 2 ТБ/с в первом поколении и до 2,5 ТБ/с во втором (по данным AMD на 2023 год).

Благодаря технологии 3D V-Cache задачи, зависящие от высокой пропускной способности памяти, выполняются быстрее. Она особенно эффективна в играх, где большой кэш сокращает задержки при доступе к данным. Однако AMD утверждает, что 3D V-Cache также делает серверные процессоры AMD EPYC «самыми производительными x86-процессорами для технических вычислений в мире».

Компания объясняет это высокой плотностью соединений между блоками процессора. За счет технологии TSV и компактной 3D-упаковки расстояния между кэшем и вычислительными ядрами сокращаются, что ускоряет передачу данных и повышает общую эффективность.

https://journal.citilink.ru/articles/shpargalka-kak-razobratsya-v-nazvaniyah-processorov-amd/

Как разобраться в названиях процессоров AMD

Где технология нужна, помимо игр

Увеличенный объем кэш-памяти L3 благодаря 3D V-Cache дает заметное преимущество в задачах, где требуется быстрый доступ к большим объемам данных, которые не помещаются в стандартный кэш третьего уровня (обычно 16–32 МБ). К таким задачам относятся:

работа с нейросетями;
майнинг;
симуляция — моделирование физических процессов, например в инженерных или научных приложениях;
компилирование кода — быстрая обработка больших проектов.

Так, судя по исследованиям Phoronix, процессоры с 3D V-Cache отлично показывают себя при работе с библиотекой для ускорения вычислений в глубоком обучении от Intel oneDNN 3.0. Модели Ryzen без этой технологии продемонстрировали стойкое отставание от усовершенствованных чипов.

Впрочем, 3D V-Cache не помог в задачах видеокодирования AV1, который предназначен для высоконагруженных стриминговых сервисов. А при выполнении рабочих нагрузок по компиляции процессор Ryzen 9 7950X3D продемонстрировал такое же время сборки, как и Ryzen 9 7950X, однако энергопотребление первого было значительно ниже.

Ryzen 9 7950X3D показал 97% производительности Ryzen 9 7950X, при этом потребляя в среднем лишь 60% энергии

Также в выводе о результатах своих тестов Phoronix указывает, что AMD Ryzen 9 7950X3D показал себя очень хорошо в ОС Linux — это касается игр и рабочих нагрузок, включая результаты по энергоэффективности.

В простых приложениях и задачах, которые не зависят от пропускной способности памяти, а полагаются на вычислительную мощность процессора, прирост производительности из-за 3D V-Cache, скорее всего, будет минимальным.

Скальпированный Ryzen 7 9800X3D с внутренней компоновкой второго поколения 3D V-Cache с улучшенным теплоотводом. Источник: Wccftech.com

Последний процессор с этой технологией — Ryzen 9950X3D2, представленный в конце апреля 2026 года. Это первый настольный процессор с двойной технологией 3D V-Cache: кэш есть у всех ядер ( в отличие от 9950X3D, где кэш только на первых восьми ядрах). Как отмечается в отзыве на процессор «Будет работать и на Windows 10 — последняя возможность иметь топовый быстрый ПК на этой ОС». поскольку следующие чипы будут поддерживать только Windows 11. В AMD отметили, что он дает рост производительности на 5-8% (по сравнению с предыдущим поколением) в задачах создания контента и в масштабных сборках исходного кода. Про игры они писать не стали, но в отзыве сказано, что «все летает! И Windows и программы и игры (Unreal Engine 5)».