@benchfa_team
آموزشآموزش سخت‌ افزارمقالات

کش سه بعدی چیه و در پردازنده‌های سری ۷۰۰۰ AMD چطوری کار می‌کنه؟

کش سه بعدی: تکنولوژی انقلابی AMD

کش سه بعدی یکی از انقلابی‌ترین تکنولوژی‌های معرفی شده برای بهبود عملکرد بازی‌ها در چندسال اخیر بود. ای‌ام‌دی با کش سه بعدی به همه نشون داد تنها فرکانس و تعداد هسته بالا عملکرد بازی رو بهتر نمی‌کنن و با ایده‌ای هوشمندانه میشه استفاده‌ای بهتر از پردازنده‌ها داشت.

با ما همراه باشید تا این تکنولوژی رو برای شما توضیح بدیم.

نحوه عملکرد کش سه بعدی

فوریه سال ۲۰۲۲ ای‌ام‌دی از ایده استفاده از این تکنولوژی روی پردازنده‌ها خبر داد. با این کار AMD می‌تونه به صورت عمودی حافظه کش فیزیکی L3 بیشتری رو روی پردازنده قرار بده. به این ترتیب پردازنده‌ها علاوه بر بهره بردن از تعداد زیادی هسته پردازشی، از کش زیادی هم بهره می‌برن. کش بیشتر باعث میشه اپلیکیشن‌ها مخصوصا بازی‌ها دسترسی به حافظه ذخیره سازی کوتاه‌مدت سریع‌تری از رم داشته باشن و نیاز نباشه هربار برای دسترسی به اطلاعات پرکاربرد، پردازنده به رم مراجعه کنه.

نحوه پیاده سازی کش سه بعدی

این کار شاید ساده به نظر بیاد اما این‌طور نیست و مشکلات زیادی سر راه ای‌ام‌دی بود. اول از همه برای این‌کار، پکیج پردازنده سمباده زده میشه و چندین لایه کش روی اون نصب میشه. ین کار باعث میشه ارتفاع پکیج پردازنده یک سطح نباشه و خنک‌کنندگی به خوبی انجام نشه. برای همین در کنار این حافظه کش، مقداری سیلیکون خام نصب میکنن تا پکیج مسطح بشه و مشکلی در خنک‌کنندگی به وجود نیاد. مشکل دیگه، حساس بودن حافظه کش به گرماست. این به این معنیه که با اضافه کردن کش به خاطر گرم شدن پردازنده ما نه تنها عملکرد بهتری نخواهیم داشت، بلکه ممکنه شاهد عملکردی ضعیف‌تر باشیم. برای همین، ای‌ام‌دی سقف دمای مجاز پردازنده رو پایین‌تر آورد و مصرف برق رو هم محدود کرد که باعث شده سرعت پردازنده پایین بیاد اما همچنان شاهد پیشرفت عملکرد باشیم.

اولین پردازنده AMD با کش سه بعدی

اولین پردازنده‌ای که از این تکنولوژی بهره برد، پردازنده Ryzen 7 5800X3D بود که با ۸ هسته و ۱۶ ترد و ۹۶ مگابایت حافظه کش ال۳ عرضه شد و دیدیم که در بازی‌ها عملکردی فوق‌العاده بهتر از پرچمدار اون سال اینتل یعنی ۱۲۹۰۰KS  داشت. این در حالیه که ۳۰۰ دلار قیمت پایین‌تری از اون داشت.

البته این موفقیت تنها محدود به بازی‌ها بود و به خاطر نحوه عملکرد باقی اپلیکیشن‌ها و نیاز کمترشون به کش سه بعدی، این پردازنده چندان موفق نبود. چون بخاطر اضافه کردن کش سه بعدی، مقداری از قدرت پردازنده کم شده و عملکرد این پردازنده در برنامه هایی که استفاده خاصی از کش سه بعدی ندارن، ضعیف تره. طبیعی هم هست، چون مزیتی داره که که به کار بعضی نرم افزار ها نمیاد، اما برای اکثر بازی ها کارایی داره و برای همین شاهد افزایش عملکرد خوبی در بازی ها هستیم.

۵۸۰۰X3D یکی از موفق‌ترین پردازنده‌های ای‌ام‌دی بود و این شرکت در پی این موفقیت بزرگ تصمیم گرفت در پردازنده‌های سری ۷۰۰۰ هم از اون استفاده کنه.

تصویر پردازنده Ryzen 7 5800X3D همراه با جعبخ

نحوه عملکرد ۵۸۰۰X3D

در همون سال ۲۰۲۲ پردازنده‌های سری ۷۰۰۰ ای‌ام‌دی عرضه شدن و ما دیدیم که ۵۸۰۰X3D حتی با عرضه این پردازنده‌های جدید و قدرتمند همچنان عرض اندام میکنه و در زمینه بازی‌ها به شدت به‌صرفه است. این بود که تنها چندماه پس از عرضه این پردازنده‌ها، ای‌ام‌دی از مدل‌های جدید سری ۷۰۰۰ با استفاده از کش سه بعدی رونمایی کرد.

AMD دید که به جز بازی‌ها این پردازنده‌ها قدرت چندانی ندارن پس تصمیم گرفت با آوردن این تکنولوژی به پردازنده‌های بالارده ۱۲ و ۱۶ هسته‌ای این بازار رو هم به دست بگیره. ۷۸۰۰X3D، ۷۹۰۰X3D و ۷۹۵۰X3D پردازنده‌های جدید ای‌ام‌دی بود که از کش سه بعدی بهره می‌بردن، البته در ازای قیمت خیلی بالاتر! این‌بار ای‌ام‌دی با چالش‌های حتی بیشتری روبرو بود، اما با وجود همه این‌ها پردازنده‌ها در زمان وعده داده شده عرضه شدن.

اولین پردازنده این دسته یعنی ۷۹۵۰X3D تونست در برخی عناوین تا بیش از ۲۰% از مدل عادی خودش قوی‌تر ظاهر بشه و در بعضی بازی‌ها حتی از قدرتمندترین پردازنده اینتل هم پیشی بگیره. البته با توجه به تازه بودن این تکنولوژی و محدودیت‌های پابرجای اون، همچنان این پردازنده‌ بهترین پردازنده بازار نیست، اما با توجه به مصرف برق و میزان بهره‌وری اون، پردازنده جالب و مقرون به صرفه‌ایه.

AMD RYZEN LOGO

معماری چیپلت

اما نکته جالبی که درمورد این پردازنده وجود داره، نحوه بهره بردن اون از کشه. ای‌ام‌دی از معماری چیپلت برای پردازنده‌هاش استفاده می‌کنه. این یعنی پردازنده چند بخش مجزا از هم داره که با هم یک پردازنده کامل رو تشکیل میدن. این کار هزینه تولید پردازنده رو به شدت پایین میاره و ارتقاپذیری هم بهبود پیدا میکنه.

CPU DIE

همونطور که در تصویر بالا می‌بینید، این پردازنده از دو بخش مجزا تشکیل شده. تراشه بزرگی که در مرکز پردازنده قرار داره، io die  نام داره و وظایف اتصالات مختلف و ارتباط با باقی بخش رو داره. ای‌ام‌دی این چیپ رو تنها چند سال یک‌بار طراحی می‌کنه و از اون چند سال استفاده می‌کنه. به همین خاطره که مادربردهای پردازنده‌های ای‌ام‌دی، از چند نسل پردازنده پشتیبانی می‌کنن.

تراشه کوچک‌تری که در بالای تصویر می‌بینید، چیپ پردازنده‌ست و در این پردازنده این چیپ میزبان ۸ هسته پردازشی Zen3 هست. همچنین روی همین چیپ ۹۶ مگابایت کش L3 نصب شده که شاید کم به نظر بیاد، اما برای یک پردازنده کلاس دسکتاپ مقدار زیادیه!

کش سه بعدی روی پردازنده ۷۹۵۰X3D

همونطور که می‌بینید این پردازنده یعنی Ryzen 7950X3D، همچنان یک io die داره اما این‌بار دو چیپ پردازنده. هر کدوم از این‌ها یک CCD نام دارن و مثل دفعه قبل هرکدوم ۸ هسته توی خودشون جا دادن که به مجموع ۱۶ هسته می‌رسیم. ای‌ام‌دی برای اینکه مجبور نباشه سرعت پردازنده رو به شدت محدود کنه و در نتیجه عملکرد پردازنده رو نصف کنه، کش سه بعدی رو تنها روی یکی از این چیپ‌ها نصب کرده. در نتیجه، یکی از CCD ها کش سه بعدی داره و اون یکی می‌تونه به سرعت ۵.۷ گیگاهرتز برسه! این‌طوری این پردازنده ای‌ام‌دی بهترین هر دو جهانه.

سوئیچ کردن چیپ ها

اما یک موردی که هست، خاموش شدن یکی از این CCD ها در زمان کارهای متفاوته! مثلا زمانی که شما وارد یک بازی می‌شید، چیپی که کش سه بعدی داره فعال میشه تا عملکرد بهتری در بازی داشته باشید. اما زمانی که وارد یک اپلیکیشن مثل پریمیر می‌شید، اون چیپ خاموش میشه تا چیپی که سرعت بالاتری داره استفاده بشه.

این‌طوری پردازنده هرچند که ۱۶ هسته داره، اما شما در هر زمان تنها از ۸ هسته اون استفاده می‌کنید. این به این علته که کش سه بعدی تنها روی یکی از CCD ها نصب شده و اگه هردو بخوان همزمان کار کنن، بخاطر نابرابر بودن سرعت ارتباط هر دو چیپ با کش سه بعدی، ممکنه با ارورهای متفاوتی روبرو بشیم. نکته جالب اینجاست که این پردازنده با استفاده از تنها ۸ هسته، از مدل معمولی خودش که ۱۶ هسته دائم فعال داره در بعضی فعالیت‌ها قوی‌تر ظاهر میشه! و همچنین چون عملا همیشه تنها دارید از ۸ هسته استفاده می‌کنید، مصرف برق پایین‌تری رو شاهد خواهید بود.

پردازنده ۷۹۰۰X3D هم همین رفتار رو داره، اما با این تفاوت که هر CCD دو هسته کمتر داره یعنی مجموعا ۴ هسته کمتر. به همین علت این پردازنده در تناسب خوبی نسبت به ۷۹۵۰X3D قرار داره، مصرف برق پایین‌تر و به همون مقدار عملکردی کمتر.

پیشبینی درمورد ۷۸۰۰X3D

پردازنده ۷۸۰۰X3D هم که هنوز عرضه نشده اما انتظار میره در بخش بازی به عملکرد ۷۹۵۰X3D نزدیک بشه، اما با  عملکردی ضعیف‌تر در باقی کارها، چون می‌دونیم که چینش بلوک‌های این پردازنده شبیه به ۵۸۰۰X3D است.

این تکنولوژی جالبه که هرچند قیمت بالاتری نسبت به باقی پردازنده‌ها داره، اما با مصرف برق کمتر عملکرد جالب و قابل تاملی به شما ارائه میده. البته پیشنهاد می‌کنم اگه قصد ارتقای پردازنده رو دارید، نیازها و کارهاتون رو بررسی کنید و بعد از اون پردازنده‌تون رو انتخاب کنید، چون الان به مرحله‌ای رسیدیم که هر پردازنده‌ای در استفاده متفاوتی عملکرد بهتری داره.

نظر شما درباره این پردازنده‌ها چیه؟ شما سرعت بیشتر رو ترجیح می‌دید یا کش و عملکرد بهتر؟

محسن خدابخش

.Hello there من محسنم، با کلی علاقه که هیچ ربطی به هم ندارن. علاقه‌ام به گیم از 5 سالگی شروع شد و بیشتر فهمیدن درباره اینکه چطوری بازی‌ها اجرا میشن باعث شد به دنیای سخت افزار کامپیوتر وارد بشم. عاشق فیلم و سریال (مخصوصا استار وارز) هستم و تا الان زمان زیادی از زندگیم رو پای League of Legends هدر دادم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته‌های مشابه

دکمه بازگشت به بالا
×