AMD enumera las mejoras que tendrán los Ryzen 7000X3D frente a los 5000X3D

Por Protector Indefinido
21/02/2023
Hardware

Ha sido en el marco del ISSCC de ayer tarde cuando la propia AMD de la mano de Lisa Su comentó aspectos totalmente claves para entender las dificultades de los Ryzen 7000X3D, sobre todo viniendo de los Ryzen 5000X3D actuales, con el 5800X3D a la cabeza. Son muchos puntos a tratar de forma técnica y ayudan a entender cosas como la bajada de frecuencias o dónde han estado las mejoras de Zen 4 y estos Ryzen 7000X3D como arquitectura en cuanto a su silicio.

Las complejidad de la 3D V-Cache sigue su curso y al mismo tiempo, lo que han intentado tanto AMD como TSMC es conseguir un mejor rendimiento con unos menores costos. Algo que en teoría no es sencillo de hacer, ambas compañías lo han logrado con una serie de novedades no vistas hasta ahora.

Zen 3 vs Zen 4, la frecuencia ha sido una parte mínima de la mejora

Según AMD, "Zen 4 apuntaba a una mejora de la frecuencia neutra del proceso tecnológico sobre el 3%, consiguiendo además mejorar el rendimiento por vatio si se compara con Zen 3", lo cual es un número realmente bajo para lo que se esperaba. Realmente, el salto de frecuencia entre ambos nodos es de un 9% según ha deslizado en el gráfico, pero cuando AMD habla de frecuencia neutra entendemos que a distinto proceso litográfico y mismo número de transistores por área para el mismo consumo la mejora es de solo ese 3%, el resto ya viene por las propias mejoras del nodo.

En cuanto a lo que nos interesa, la caché vertical de segunda generación, los de Lisa Su han comentado que se ha reducido la sobrecarga del área con respecto a las TSV en el troquel por CCX en hasta un 40%. Esto significa que han conseguido usar menos vías de conexión entre dies, logrando mayor simplicidad y menores costes de fabricación e interconexión sin perjudicar el rendimiento final de las CPU.

Esto se ha conseguido gracias a las mejoras en la red eléctrica interna de los dies con respecto a dichas TSV. Ahora se han podido situar mejor las ubicaciones de las mismas con respecto a las celdas de memoria, lo que añade una mayor frecuencia debido a una mejor optimización del área circundante.

El almacenamiento y la dispersión de la energía en las celdas de memoria

Zen-4-architecture

La llamada M0, la capa que interconexiona las celdas estándar ha logrado también densas mejoras. El equipo de diseño de la arquitectura Zen 4 X3D ha trabajado en estrecha colaboración con TSMC con un objetivo claro: reducir la capacitancia de cada cable de las TSV.

En otras palabras, para lograr una mejor eficiencia y una mejor frecuencia se necesitaba que la capacidad del cable conductor para almacenar y transmitir la energía eléctrica se redujese. Lo han conseguido en un impresionante 4%, lo que ha dado como resultado un consumo contenido y un aumento de la frecuencia del 1,5%.

Esto al mismo tiempo ha propiciado que la conexión entre la L2 y la L3 y esta con la 3D V-Cache se más óptima en eficiencia energética, reduciendo la potencia activa de la segunda en más de un 10%. Lógicamente, cambiar el esquema de la caché de 128 bits a 256 bits implica que el espacio de almacenamiento se haya podido rebajar también en un 4%. 

Esto afecta tanto a Zen 4 como a Zen 4X3D porque ambas cachés se benefician de un mayor ancho de banda, es decir, tanto L2 como L3, pero entonces ¿qué pasa con la L1 en estos términos? Como vimos en el artículo de la arquitectura Zen 4, la L1 tiene la capacidad de escribir parcialmente en las entradas y registros para la L1D.

Un precio más bajo de fabricación, otra de las mejoras de los Ryzen 7000X3D

Zen 3 vs Zen 4 frecuencia vs voltaje

Por último, AMD ha comentado que estas optimizaciones de diseño, tanto para los Ryzen 7000 como para los nuevos Ryzen 7000X3D, han producido una mejora en el coste por área útil de más del 20%, aunque no se menciona porcentaje alguno entre los Ryzen 7000 y Ryzen 7000X3D con la caché vertical.

Especulando un poco y vistos los datos, parece que el voltaje requerido para los nuevos procesadores debería ser igual o inferior al de sus hermanos sin 3D V-Cache, que aunque los primeros tienen menor frecuencia en el CCX que integra la caché vertical, esta porcentualmente es mayor a la de los Ryzen 5000X3D, así que hay un claro paso adelante, aunque todavía no lo suficiente para que no influya en los MHz que se pueden conseguir entre un CCX y otro.

Zen 3 vs Zen 4 rendimiento vs vatios

Igualmente, que el coste se haya reducido es bienvenido en un tiempo donde el precio está siendo el factor más determinante en la compra por primera vez en la historia.