AMD 3D Vキャッシュとは何ですか?さらなるゲームパフォーマンスのロックを解除

AMD は 2022 年に Ryzen 7 5800X3D を発売し、3D V キャッシュを備えた世界初のプロセッサーを市場に送り出しました。これは、2023 年に入手可能 な最高のゲーム用 CPU の 1 つであり、 AMD の Ryzen 7000 シリーズ やインテルの Raptor Lake プロセッサーに確実な競争力をもたらします。しかし、これはもはや単独ではなく、新しい Ryzen 7000 シリーズ 3D VCache CPU が さらに優れたゲーム パフォーマンスを提供する準備が整っています。

AMD の最新 Ryzen 7000 世代が発売されたので、3D V キャッシュについて知っておくべきことはすべてここにあります。

AMD 3D Vキャッシュとは何ですか?

AMD 3D V-Cache は、CPU の上に追加のキャッシュ層を積み重ねるパッケージング テクノロジです。複雑そうに聞こえますが、エンジニアリングの観点から見るとその通りですが、AMD の技術が何をしているのかを理解するのは難しくありません。従来のようにキャッシュをプロセッサの隣に配置するのではなく、AMD はキャッシュをその上に積み重ねてチップをより多く占有するようにしています。

これはプロセッサをレイアウトする別の方法であり、CPU メーカーがチップ上にコンポーネントを配置する方法の進歩のおかげで、AMD は大規模な CPU を製造することなく、より多くのキャッシュを圧迫することができます。当初、3D V-Cache は 5800X3D の 8 コア CPU に限定されていましたが、Ryzen 7000 世代で、AMD は 8 コア 7800X3D、12 コア 7900X3D、および 16 コア 7950X3D を導入しました。

ただし、これがすべてではありません。これらのハイエンド CPU には 8 コアを超えるコアが搭載されていますが、3D V キャッシュはコアの複合ダイ (CCD) の 1 つにのみ適用されます。 7900X3D の場合、3D V キャッシュが利用可能な 6 つのコアがあり、より低いブースト クロックで動作しますが、他の CCD には 3D V キャッシュはありませんが、より高い周波数で動作できます。同じことが 7950X3D にも当てはまります。7950X3D には、3D V キャッシュを備えた 8 コアと、より高いブースト クロックで動作する 8 コアが搭載されています。

このアイデアは、キャッシュよりもクロック速度を必要とするタスクに高速コアを利用できるようにしながら、ゲームでの利点を提供することです。少なくともファーストパーティのテスト数値によれば、AMD がこれらの CPU を使用して特定のアプリケーションでより高い生産性パフォーマンスを実現できた理由の 1 つはこれです。また、ゲームやアプリケーションがこれらの魅力的な CPU を最大限に活用できるように、このような CPU 固有のスケジューリング ニーズが確実に満たされ、対応できるよう、Microsoft およびゲーム開発者と広範に協力したと主張しています。

3D Vキャッシュはどのように機能しますか?

プロセッサには 3 つのレベルのキャッシュがあり、最も低いのは L3 (レベル 3) キャッシュです。各キャッシュ レベルはサイズは小さくなりますが、速度が速く、必要に応じて命令を処理できるプロセッサへのメモリ チェーンとして機能します。

キャッシュをサプライチェーンのように考えてください。 RAM は 国の倉庫のようなもので、L3 キャッシュは地域の配送センターのようなもので、L2 キャッシュと L1 キャッシュを通じて同様に機能します。 3D V キャッシュの場合は、CPU で最も遅いレベルである追加の L3 キャッシュについて話します。ただし、これは比較的遅いというだけで、各キャッシュ層は依然としてハード ドライブや RAM よりも大幅に高速です。

L3 キャッシュが増えると、プロセッサーはより多くの命令をストリーミングして保存できるようになり、RAM から命令をプルする必要がある回数が減ります。 5800X3D は、3D V キャッシュの電圧と温度のしきい値の制限により、より低いクロック速度で実行されているため、ゲームでは優れていましたが、一部のタスクでは問題が発生しました。 AMDは、一部のコアでは高いクロック速度を提供し、他のコアではVキャッシュを提供するRyzen 7000 3D VキャッシュCPUによって、この問題を解決できると期待している。

AMD が 3D V キャッシュを使用するのはなぜですか?

AMDが、これまで一般的であったCPU自体にさらに多くのキャッシュを搭載するのではなく、チップライン全体に追加のキャッシュを搭載することを選択するのには、いくつかの理由があります。まず、3D V-Cache はよりカスタマイズ可能であり、実際にメリットを享受できるプロセッサにオプションで追加できます。追加のキャッシュはゲーム以外でも使用できますが、Cinebench R23 のようなベンチマークを含め、キャッシュを増やすメリットが得られないプログラムは数多くあります。

CPU の製造においては、キャッシュも問題となります。 CPU の製造における重要な側面の 1 つは、パフォーマンス、電力効率、トランジスタ密度特性を決定するプロセスまたはノードです。新しいノードでは、物理的に小さなトランジスタが可能になり、プロセッサがよりコンパクトになりますが、キャッシュは、コアなどの CPU 内の他のコンポーネントに比べて縮小するのがはるかに困難です。キャッシュは最先端のノードにあると恩恵を受けないため、古くて安価なノードにキャッシュ チップを作成するだけの方がコストが安くなる可能性があります。

3D V キャッシュを備えている CPU はどれですか?

AMD はもともと 5800X3D を 2022 年に発売しました。この最終世代の Zen 3 CPU には 8 つのコアと、追加の 64MB の 3D V キャッシュのおかげで 96MB の L3 キャッシュがあります。これに、新世代の 7800X3D、7900X3D、および 7950X3D が加わりました。

AMD は、この世代の 3D V キャッシュ CPU で追加のコアを搭載することに成功しましたが、上位 2 つのチップのそれぞれでコアを利用できるのは半分だけです。 7800X3D と 7950X3D にはそれぞれ 8 コアがあるのに対し、7900X3D には 3D V キャッシュが利用可能なコアが 6 つしかないため、興味深い CPU になります。

この世代の CPU も全体的により高いクロック速度で動作しますが、最高周波数は 3D V キャッシュのないコア用に確保されます。 Ryzen 7 7800X3D が示すように、クロック速度にもまだある程度の犠牲があります。

AMD はこの世代である程度のオーバークロックを可能にしましたが、5800X3D には当てはまりませんでした。 AMDは、Precision Boost Overdrive（PBO）とAMDのCurve Optimizerを有効にしており、これらを組み合わせることで、愛好家はわずかなマージンでクロック速度を上げ、電圧を下げることができます。ただし、AMDは、これらの機能による大きな利益は期待していないと述べています。

熱設計消費電力 (TDP) はすべての CPU で均一です。これは、非 3D V-Cache コアには追加のオーバークロック ヘッドルームがあることを意味し、これらのチップが最終的に同世代の中で最も効率的になる可能性があることを意味します。

3D Vキャッシュのパフォーマンス

AMD は当初、Ryzen 7 5800X3D で 3D V-Cache をデビューさせました。Ryzen 7 5800X3D レビュー で読めるように、当時のゲーム パフォーマンスで最高でした。現在、AMD は新しい Ryzen 7000 3D V キャッシュ CPU を搭載しており、前世代で見られたことを繰り返しています。

フラッグシップ Ryzen 9 7950X3D は、チャートトップのゲーム性能と生産性パフォーマンスの両方の長所を約束します。 Ryzen 9 7950X3D のレビュー にあるように、一部の生産性ベンチマークでは Intel の Core i9-13900K にわずかに劣る場合でも、ほぼ目標には成功しています。

しかし、このチップの主な問題はその価格です。価格は 700 ドルですが、800 ドル以上で販売されることも多く、購入できるメインストリーム CPU の中で間違いなく最も高価です。さらに、AMD の新しい Ryzen 7 7800X3D は、ゲームに関しては同様に高速です。

パフォーマンスの完全な内訳については、 Ryzen 7 7800X3D のレビューを 読むことができますが、全体的には、この安価なプロセッサは AMD の最新フラッグシップと同じくらい高速です。 Far Cry 6 や F1 22 などの一部のゲームでは、 ほんの少しの速ささえあります。

話を Intel に切り出しますが、Team Blue は現時点で、少なくともゲームにおいて 3D V-Cache について良い答えを持っていません。その領域外では、3D V キャッシュ チップは、キャッシュによって課せられるオーバーヘッドのために少し苦労します。

包装革命？

AMD が 3D V-Cache を発表したとき、大きな話題になりましたが、それには十分な理由がありました。 5800X3D は、はるかに強力なプロセッサーと互角に戦うことができ、次世代の Ryzen 7000 バリアントは、噂の 6Ghz 13900KS が待機しているにもかかわらず、Intel からゲームの栄冠を盗む準備ができているように見えます。

これが、主流の CPU ラインに参加する資格のあるすべての人に利益をもたらすテクノロジーであるかどうかはまだ明らかではありませんが、ゲームが大幅に後押しされることは明らかです。 3D V-Cache テクノロジは、AMD プロセッサの中世代の優れたリフレッシュとしても機能し、ゲーマーが新しい AMD ハードウェアを早期に導入することを厳密に奨励するわけではありませんが、競合他社の一歩先を行くのに役立ちます。

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