AMD 3D V-Cacheの分解により、Ryzen 7 9800X3Dの大部分がダミーシリコンであることが判明

AMDがRyzen 7 9800X3Dプロセッサを発売してから1ヶ月以上が経ちました。このプロセッサは瞬く間に世界最速のゲーミングCPUとしての地位を確立しました。AMDの設計思想を探るため、半導体アナリストのトム・ワシック氏（Hardwareluxx経由）がチップを分解し、その最初のレポートによると、Ryzen 7 9800X3Dの大部分は構造的な整合性を保つためのダミーシリコンであることが示唆されています。それでも、AMDは第2世代の3D V-Cache設計から大幅なパフォーマンスを引き出し、IntelのArrow Lakeチップに対して確固たる勝利を収めました。

Ryzen 9000 X3Dプロセッサは、発熱性の高いCCD（8つのCPUコアを搭載したコンピューティングダイ）の下にL3 SRAMキャッシュチップレットを配置する構造になっています。これにより、熱ヘッドルームが広くなり、クロック速度が向上しますが、AMDはこの積層方式の詳細を明らかにしていません。レポートによると、CCDと3D V-Cacheチップレットはどちらも10µm未満まで薄型化され、ハイブリッドボンディング用のTSVが露出しています。接続に必要な金属層を備えたBEOL（バックエンド・オブ・ライン）工程と合わせると、SRAMとCCDのパッケージ全体の厚さは40～45µmになります。

SRAMダイは、これまで常にコンピューティングダイのほんの一部に過ぎませんでした。Ryzen 7000 3D V-Cacheチップレットは36mm四方でしたが、CCDは66.3mm四方でした。Tom Wassick氏の調査結果によると、SRAMダイは実際には4辺すべてでCCDより50µm大きいとのことです。現実的に考えると、このダイの大部分は空いているはずですが、まだ詳細が明らかになるのを待ちたいと思います。

インターコネクトを除くと、SRAMとCCDの厚さは合計で20µm未満です。このような小型で壊れやすい部品を収容するため、AMDは構造的な堅牢性を確保するために、上部と下部にダミーシリコンの厚い層を追加しました。パッケージ全体の厚さは約800µmです。50µmのダイスタック（CCD、SRAM、BEOL）を除くと、上部の構造サポートは750µmになります。つまり、スタック全体の93%は、ダイを損傷から守るためのダミーシリコンで構成されていることになります。

異なる層は、酸化物コーティングを介して接続されています。この接合層は、コアCCDとSRAMの間の方がダミーシリコンと2つのダイの間よりも薄く、熱性能を向上させるために薄くなっていると報告されています。

いくつかの未解決の疑問が残っており、トム・ワシック氏は今後の続報で走査型電子顕微鏡を用いてそれらの疑問を解明する予定です。AMDにゲーミング市場の座を奪われたにもかかわらず、Intelは少なくともメインストリーム市場においては、AMDの3D V-Cache技術に対抗する計画はありません。とはいえ、AMDは来月のCESで12コアと16コアのRyzen 9 9900X3D、そしてRyzen 9 9950X3Dを発表すると予想されます。