بررسی سریعترین پردازنده بازی AMD Ryzen 9 7950X3D

در این پست از سایت bloginoo به بررسی سریعترین پردازنده بازی AMD Ryzen 9 7950X3D پرداخته ایم.

سال گذشته، AMD Ryzen 7 5800X3D خود را با 96 مگابایت L3 V-Cache به بازار عرضه کرد. استفاده از فناوری انباشته V-Cache سه بعدی AMD که در آن زمان به مشتریان امکان می دهد، کل حافظه نهان L3 موجود در یک CPU را به میزان زیادی گسترش دهد، 5800X3D در درجه اول بازار بازی را هدف قرار داده است، جایی که 64 مگابایت کش L3 اضافی می تواند به طور منحصر به فردی مفید باشد. برای بهبود عملکرد در حجم کاری بازی های محدود به CPU. در حالی که بسته به بازی خاصی که در دست دارید، ضربه بزنید و از دست بدهید، در بازی‌ های مناسب و سناریو های مناسب، حافظه پنهان اضافی می‌تواند عملکردی را افزایش دهد که حتی پردازنده‌ های با بالاترین کلاک هم نمی‌توانند با آن مطابقت داشته باشند.

اجرای اولیه V-Cache توسط AMD در 5800X3D و همتای سرور آن، Milan-X، تنها نوک کوه یخ برای این شرکت بود. اگرچه مزایای این استراتژی تولید حافظه پنهان انباشته با نسل اولیه محصولات محدود بود، اما نگاه AMD به این بازی طولانی بوده است : V-Cache یک طراحی آینده‌ نگر است که در طول زمان سود بیشتری را برای AMD به ارمغان می‌آورد. در نهایت می‌توانیم قالب‌ های V-Cache را با استفاده از فرآیند های تولید قدیمی‌ تر و ارزان‌ تر تولید کنیم، و هزینه‌ های تولید آن‌ ها را بهینه کنیم، در حالی که همچنان می‌توانیم چیزی که طبق استاندارد های CPU است، مقدار نامعقولی از کش L3 را ارائه دهیم. در نهایت، این استراتژی چند نسلی برای V-Cache با جزئیات بیشتری در نقشه راه CPU دسکتاپ AMD در سال‌ های 2023-2024 ارائه شد، که قصد آن‌ ها را برای آوردن آن به تراشه‌ های سری Ryzen 7000 که اخیراً راه‌اندازی شده بود، بیان کرد.

این ما را به امروز و عرضه قریب الوقوع نسل دوم تراشه های مصرفی مجهز به V-Cache AMD، خانواده Ryzen 7000X3D می رساند. فردا صبح AMD یک جفت از آخرین نسل تراشه های Ryzen 7000 خود را با حافظه نهان اضافی، از جمله Ryzen 9 7950X3D (16C/32T) و Ryzen 7 7900X3D (12C/24T) منتشر خواهد کرد. هر دو تراشه با افزودن 64 مگابایت حافظه کش L3، بر اساس نسخه های قبلی خود از سری X ساخته شده اند و به مجموع 128 مگابایت کش L3 می رسند.

در حالی که کاربران اصلی از معاملات مخفی مطلع شدند، آمازون دست از تقلا برداشت

در همین حال، سومین SKU، AMD Ryzen 7 7800X3D، برای 6 آوریل در دست ساخت است. این بخش دارای 8 هسته پردازنده و 96 مگابایت حافظه نهان L3 است که مستقیم‌ ترین جانشین Ryzen 7 5800X3D است.

در نهایت، هر سه تراشه با ترکیب نقاط قوت معماری CPU Zen 4 با مزایای عملکرد حافظه نهان اضافی L3، که در طول دوره همپوشانی چند ماه گذشته، بین Ryzen 5000 تقسیم شده است، برای به روزرسانی مجموعه محصولات AMD استفاده می کنند. و Ryzen 7000 خانواده. به طور خلاصه، گیمر های رایانه شخصی بالاخره می توانند کیک خود را بخورند و آن را نیز بخورند و به ریزمعماری Zen 4 AMD و مزایای بی شمار آن (IPC بالاتر، سرعت ساعت بالاتر، DDR5، PCIe 5) با کمک خوب حافظه کش L3 اضافی دسترسی پیدا کنند. در بالا ریخته شد.

از این پشته، امروز در حال بررسی پرچمدار جدید Ryzen 9 7950X3D هستیم. 7950X3D دارای 16 هسته Zen 4 است که روی دو CCD پخش شده اند (8C/16T در هر CCD). AMD مجبور شد یکی از CCD ها را انتخاب کند تا حافظه نهان L3 اضافی را روی آن قرار دهد، که منجر به طراحی CPU ناهمگن جدید به AMD شد، اما آنها مقداری سس مخصوص به عنوان چاشنی برای کارکرد آن دارند. هدف ما این است که مشخص کنیم آیا Ryzen 9 7950X3D همان چیزی است که گیمرها آرزوی آن را داشتند و چگونه در برابر سایر تراشه های Ryzen 7000 (و نسل سیزدهم اینتل) در مجموعه آزمایشی ما قرار می گیرد.

Ryzen 9 7950X3D: 128 مگابایت حافظه نهان L3، 16 هسته ای، طراحی شده برای گیمرها

تا به حال، موجی از راه اندازی SKU های سری Ryzen 7000، از جمله پرچمدار Ryzen 9 7950X و سایر SKU های سری X مانند Ryzen 9 7900X، Ryzen 7 7700X، و Ryzen 5 7600X و همچنین 66 خود را داشته ایم. SKU های W که پشته محصول را به خوبی پر کرده اند. پشته Ryzen 7000 با ارائه پیکربندی‌ های مختلف تعداد هسته، فرکانس و در نهایت قیمت، با تراشه‌ هایی برای کاربران در همه سطوح بارگیری می‌شود.

این جدید ترین تراشه های AMD، به نوبه خود، پشته Ryzen 7000 را با افزودن سه قطعه از فناوری 3D V-Cache AMD گسترش می دهند. ایده اصلی پشت V-Cache سه بعدی این است که حافظه کش اضافی را در بالای قالب پردازنده موجود قرار دهیم. سپس حافظه پنهان با استفاده از طریق سیلیکون (TSVs) به قالب متصل می شود، که اتصالات عمودی هستند که از بستر سیلیکونی عبور می کنند. این اجازه می دهد تا مقدار بسیار بیشتری از حافظه نهان L3 به پردازنده اضافه شود بدون اینکه AMD یک CCD جداگانه و بزرگتر اضافه کند.

فرآیند بسته‌ بندی 3D V-Cache با Ryzen 7 5800X3D به خوبی کار کرد و ما شاهد افزایش نرخ فریم در برخی از بازی‌ هایی بودیم که آزمایش کردیم. برخی از بازی‌ ها به حافظه محدود می‌شوند، و بنابراین می‌توانند از حافظه نهان اضافی L3 برای افزایش عملکرد به خوبی استفاده کنند، در حالی که بازی‌ های دیگر به دلیل محاسبات کامل‌تر، از حافظه پنهان اضافی رنج نمی‌برند. در نهایت، مزایای کش اضافی برای همه موقعیت‌ های یک‌اندازه ایجاد نمی‌کند، زیرا از عنوانی به عنوان دیگر متفاوت است، گاهی اوقات به‌طور قابل توجهی. همانطور که اوضاع پیش می‌آید، متأسفانه چیزی مانند لیست سفید بازی‌ ها وجود ندارد که بتواند از حافظه پنهان اضافی بهره‌مند شود، به این معنی که بهترین راهنمایی که می‌توانیم ارائه کنیم این است که گیمر ها می‌خواهند وقت بگذارند و کمی تحقیق کنند تا ببینند آیا بازی‌ های خاصی که به آن‌ ها اهمیت می‌دهند روی این تراشه‌ های X3D سریع‌ تر هستند.

با نگاهی به مشخصات اصلی Ryzen 9 7950X3D، دارای 16 هسته CPU Zen 4 است و با رتبه TDP 120 W کار می کند. این مقدار 50 وات کمتر از Ryzen 9 7950X معمولی است. طبق گفته AMD، رتبه بندی مرتبط تر Package Power Tracking (PPT) 1.35 برابر TDP است که توان خروجی سوکت را تا 162 وات می دهد. Ryzen 9 7950X3D نیز فرکانس توربو مشابه Ryzen 9 7950X را دارد. 5.7 گیگاهرتز، اما AMD فرکانس پایه را 300 مگاهرتز کاهش داده است و آن را در 7950X3D به 4.2 گیگاهرتز تبدیل کرده است. پشتیبانی از حافظه نسبت به سایر اعضای خانواده Ryzen 7000 بدون تغییر باقی می ماند، با سرعت های سازگار با JEDEC در DDR5-5200، در حالی که اورکلاک (AMD EXPO و غیره) می تواند آن را از DDR5-6000 تسخیر کند.

اگرچه ما امروز فقط Ryzen 9 7950X3D را بررسی می کنیم، دو SKU دیگر Ryzen 7000 X3D قابل ذکر هستند. SKU دیگری که امروز راه اندازی می شود Ryzen 9 7900X3D است، یک بخش 12 هسته ای, 24 رشته ای با همان 128 مگابایت حافظه 3 بعدی L3 V-Cache. همچنین دارای 120 وات TDP/162 وات PPT است و همان سرعت کلاک توربوی 5.6 گیگاهرتز Ryzen 9 7900X را دارد. مانند تفاوت های Ryzen 9 7950X3D و 7950X، فرکانس هسته پایه در Ryzen 9 7900X3D کمتر از همتای خود است، با فرکانس پایه 4.4 گیگاهرتز، افت 200 مگاهرتز نسبت به Ryzen 9 7900X.

سومین SKU با 3D V-Cache Ryzen 7 7800X3D است که تا 6 آوریل در دسترس نیست، اما هنوز هم بخش بسیار جالبی است. این نه تنها تنها تراشه ای است که از شماره مدل 7800 استفاده می کند، بلکه از نظر مشخصات بسیار شبیه به Ryzen 7 5800X3D اصلی است، یک SKU بسیار موفق که در حال حاضر (هنوز) پرفروش ترین CPU در آمازون در آن زمان است. نوشتن مانند Ryzen 7 5800X3D، Ryzen 7 7800X3D که به زودی عرضه خواهد شد دارای فرکانس توربوی 5 گیگاهرتز است. Ryzen 7 7800X3D دارای فرکانس پایه 4.2 گیگاهرتز است، اما از آخرین معماری Zen 4 AMD بهره می برد که بر اساس فرآیند تولید 5 نانومتری N5 TSMC ساخته شده است. همانطور که در بررسی Ryzen 9 7950X و Ryzen 5 7600X دیدیم، AMD کارایی در هر وات را افزایش داده و عملکرد IPC را به خوبی بهبود بخشیده است.

داستان دو CCD

خانواده‌های Ryzen 7000 و 5000 بر اساس طراحی مبتنی بر چیپ‌ لت ساخته شده‌اند، با تراشه‌های سطح بالا مانند Ryzen 9 7950X که دارای دو قالب پیچیده هسته‌ای (CCD) و همچنین یک تراشه I/O (IOD) در خانواده است. با تعداد هسته‌ های پایین‌تر، مانند خانواده‌ های Ryzen 7 و 5، معمولاً این مقدار را به یک CCD فعال کاهش می‌دهند (و اگر تراشه نجات داده شود، احتمالاً یک CCD ذوب شده خاموش می‌شود).

AMD با نسل اول Ryzen 7 5800X3D خود، از هرگونه پیچیدگی مربوط به اختلاط V-Cache با طرح های چند سی سی دی خود با تولید قطعات X3D تنها با یک CCD اجتناب کرد. با این حال، برای این نسل، AMD قدم بعدی را با در دسترس قرار دادن قطعات چندگانه X3D برمی‌دارد و V-Cache را روی هر دو CCD قرار نمی‌دهند.

از زمانی که AMD در ابتدا قطعات جدید Ryzen 7000X3D خود را معرفی کرد، این مشکل در استفاده از دو CCD با V-Cache سوالات زیادی را برای کاربران ایجاد کرد. موضوع طولانی و کوتاه این است که برای این نسل، AMD اقداماتی را برای داشتن بهترین های هر دو جهان انجام داده است. داشتن یک CCD مجهز به V-Cache در حالی که یک CCD دیگر بدون محدودیت نیز دارد تا بالاترین عملکرد محاسباتی را ارائه دهد.

با توجه به طراحی Ryzen 9 7950X3D، AMD از یک طراحی چیپلت نامتقارن استفاده می کند، که در آن یکی از CCD ها یک Zen 4 CCD وانیلی و دیگری Zen 4 CCD با 64 مگابایت V-Cache است. این بدان معناست که Ryzen 9 7950X3D یک CCD با 96 مگابایت حافظه نهان L3 دارد، در حالی که CCD دوم "وانیلی" هنوز 32 مگابایت معمولی را در دسترس دارد. اتصال فابریک Infinity AMD همه چیز را در جریان نگه می دارد، که هر دو CCD را به IOD متمرکز در یک جریان اتصال دای به قالب متصل می کند.

قابل توجه است، همانطور که دو CCD در حافظه پنهان نابرابر هستند، در حداکثر سرعت ساعت نیز نابرابر هستند. اتصال یک دای V-Cache به یک CCD، بالاترین سرعت ساعتی را که می تواند به دست آورد، محدود می کند و آن را در حدود 5.25 گیگاهرتز محدود می کند. بنابراین، در مقایسه با حداکثر سرعت ساعت 5.7 گیگاهرتز یک Zen 4 CCD ساده (همانطور که در 7950X/7950X3D استفاده می شود)، این نشان دهنده یک نقص فرکانس تقریباً 8 درصدی برای افزودن V-Cache است. به همین دلیل است که AMD هر دو نوع CCD را در قطعات Ryzen 9 7000X3D خود گنجانده است و اطمینان حاصل می کند که برنامه ها به هر نوع CCDی که بهتر با نیاز های پردازشی آنها مطابقت دارد دسترسی دارند.

در نهایت، AMD بیان می‌کند که داشتن یک CCD با V-Cache و یک CCD استاندارد، بهترین تعادل را برای به حداکثر رساندن عملکرد در هر دو بار کاری بازی و کارهای سنگین محاسباتی کلی فراهم می‌کند. برنامه‌ها و بازی‌ هایی که می‌توانند از استخر بزرگ‌ تر حافظه نهان L3 بهره‌مند شوند، می‌توانند روی V-Cache CCD بارگذاری شوند، در حالی که همه چیز های دیگر روی CCD استاندارد بارگذاری می‌شوند (و در صورت نیاز تا CCD دوم رشد می‌کنند).

درایور ها و زمانبندی سیستم عامل : تهیه PPM و بهینه ساز عملکرد V-Cache

این لایه پیچیدگی اضافی به این معنی است که برای اولین بار در پلتفرم AMD مصرف کننده، CPU های AMD اکنون ناهمگن هستند. بسته به اینکه روی کدام CCD هستند، هسته‌ های CPU در یک 7950X3D متفاوت هستند، و این چیزی است که باید در زمان‌ بندی اینکه کدام هسته CPU/CCD رشته‌ای ادامه می‌یابد در نظر گرفته شود. برای این منظور، AMD یک جفت درایور ویندوز را برای سری 7000X3D ایجاد کرده است تا به برنامه‌ریز ویندوز کمک کند تا به‌طور هوشمندانه‌ تر رشته‌ها را روی بهترین CCD برای کار قرار دهد.

AMD اساساً به حالت بازی ویندوز (و حالت واقعیت مختلط) متصل می شود تا به سیستم عامل اجازه دهد تعیین کند که یک بازی چه زمانی فعال است و سپس از آن اشاره برای تغییر نحوه کار برنامه ریزی رشته ویندوز استفاده کند. لایه‌های حاصل از ویژگی‌ های BIOS، نرم‌افزار Xbox Game Bar (که حالت بازی را کنترل می‌کند)، و درایور های AMD یک مکانیسم کنترل کامل را برای تخصیص کار روی 7950X3D و 7900X3D تشکیل می‌دهند.

با فرو رفتن در پشته نرم افزار AMD، اولین درایور AMD، AMD PPM Provisioning Driver است. این در نسخه 5.01.03.005 (یا جدیدتر) درایور چیپست AMD گنجانده شده است. این درایور نخ ها را با پارک کردن چیزی که AMD تشخیص می دهد کم کارکرد CCD است، هدایت می کند و تنها CCD کارآمدتر را در ابتدا فعال می کند. این باعث می‌شود که تمام رشته‌ های یک بازی روی CCD یکسان نگه داشته شود، و نیاز به دسترسی به IOD برای دسترسی به حافظه نهان L3 در CCD دیگر را کاهش دهد و در نتیجه نرخ ضربه کش و عملکرد حاصل را بهبود می‌بخشد.

از نظر فنی، درایور PPM می تواند هر CCD را پارک کند. اما در عمل تقریباً همیشه CCD وانیلی خواهد بود و بازی‌ها را به سمت V-Cache CCD سوق می‌دهد. اگرچه اگر یک بازی بیشتر از آنچه که یک CCD می‌تواند ارائه کند، هسته‌های CPU (و از نظر فنی، رشته‌ ها) بیشتری بخواهد، در این صورت PPM به CCD دیگر اجازه فعال شدن می‌دهد. پارک کردن CCD مانع استفاده از آن نمی شود بنابراین تمام 16 هسته CPU در دسترس هستند فقط در صورت امکان استفاده از بیش از 1 CCD (8 هسته) را منع می کند.

در همین حال، کاربران می توانند به صورت دستی این ویژگی را در سیستم عامل مادربرد خود تحت بخش AMD CBS تنظیمات اورکلاک Ryzen لغو کنند. در حالی که سفت‌ افزار هر فروشنده مادربرد از نظر طراحی، ویژگی‌ ها و استایل متفاوت است، تغییر تنظیمات به خودکار می‌تواند برای حجم‌ های کاری یا بازی‌ هایی که از 3D V-Cache بهره می‌برند به «حافظه پنهان» تغییر داده شود، یا آن را روی «فرکانس» تنظیم کنید. به CCD سریعتر اجازه می دهد تا کارهای سنگین را انجام دهد.

در ادامه، دومین درایور جدید X3D AMD، AMD 3D V-Cache Performance Optimizer Driver است. باز هم، این به همراه درایور چیپست می آید و به عنوان همتای درایور PPM عمل می کند و نحوه رتبه بندی ویندوز عملکرد هسته های مختلف CPU را تغییر می دهد.

به طور معمول، ویندوز هسته‌ های CPU را بر اساس سرعت ساعت رتبه‌ بندی می‌کند، که معمولاً راه درستی برای هسته‌های CPU از لحاظ فیزیکی همگن است. مخصوصاً در مورد مواردی مانند هسته‌ های مورد علاقه / برگزیده و هسته‌ های CPU اصلی (مانند Windows on Arm)، قرار دادن بارهای سنگین روی سریع‌ ترین هسته CPU بهترین عملکرد را برای شما به همراه خواهد داشت. با این حال، داشتن هسته‌ های ناهمگن با مقادیر مختلف حافظه نهان L3 این محاسبات را تغییر می‌دهد ممکن است یک هسته CPU کند تر به لطف دسترسی به یک مخزن حافظه داخلی بزرگتر محلی، سریع‌ تر باشد.

بنابراین، نتیجه خالص این است که درایور بهینه‌ ساز عملکرد 3D V-Cache رتبه‌ بندی عملکرد ویندوز را هنگامی که حالت بازی فعال است تغییر می‌دهد به طوری که ویندوز ابتدا سعی می‌کند از هسته‌ های CPU روی V-Cache CCD استفاده کند. همراه با درایور PPM، این دو تکنیک نشان می‌دهند که AMD چگونه تلاش می‌کند تا اطمینان حاصل کند که بازی‌ ها و رشته‌ های آن‌ ها ابتدا به V-Cache CCD ارسال می‌شوند، در حالی که بقیه موارد به نفع CCD سنتی و با کلاک بالاتر ادامه می‌دهند.

در نهایت شایان ذکر است که حالت بازی در ویندوز 11/10 باید فعال باشد تا درایور های AMD PPM و Performance Optimizer به طور یکپارچه کار کنند. AMD بیان می‌کند که تراشه‌ های Ryzen 7000X3D و پشته نرم‌ افزاری مرتبط با آن‌ها در هر دو ویندوز 10 (1903 یا جدیدتر) و ویندوز 11 (21H2 یا بالاتر) کار خواهند کرد. اما AMD اکیداً به کاربران توصیه می‌کند که از ویندوز 11 استفاده کنند، گویی هیچ چیز دیگری وجود ندارد، برخی باگ‌ های گزارش‌ دهی آرایشی بالقوه در ویندوز 10 با فعال شدن امنیت مبتنی بر مجازی‌سازی (VBS) باقی می‌مانند. در همین حال VBS یک نیاز مطلق در ویندوز 11 است.