AMD、新しい3D V-Cache Ryzenチップレットを発表。最大192MBのL3キャッシュを搭載し、ゲームプレイ性能が15%向上（更新）

2021年6月1日午前10時（太平洋時間）更新：AMDはTom's Hardwareに対し、3D V-Cacheを搭載したZen 3 Ryzenプロセッサが今年後半に生産開始となることを確認しました。この技術は現在、積層型L3キャッシュの単層構造ですが、基盤技術は複数のダイの積層をサポートしています。また、この技術は特別なソフトウェア最適化を必要とせず、レイテンシと熱の面で透過的であるはずです（どちらにも大きなオーバーヘッドはありません）。さらに詳細な情報も入手しましたので、続報をお待ちください。

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AMDがゲームの流れを完全に変えました。AMDはComputex 2021で衝撃的な発表を行いました。Zen 3アーキテクチャをベースとした3Dスタック型チップレットを今年中に生産開始するというのです。この革新的な新チップレットは、コアコンプレックスダイ（CCD）上に垂直に積層された64MBの7nm SRAMキャッシュ（3D V-Cache）を搭載し、CPUコアのL3キャッシュ容量を3倍に増強します。この技術により、Ryzenチップ1個あたり最大192MBのL3キャッシュ容量を実現し、現在の64MBという上限を大幅に上回ります。

AMDのCEO、リサ・スー氏は、同社が既に稼働させているRyzen 9 5900Xチップのプロトタイプを披露し、新アーキテクチャによるゲームプレイの高速化を印象的に表現したデモを行いました。1080pゲームでは平均15%程度の性能向上が見られました。これは通常、新しいCPUマイクロアーキテクチャやプロセスノードによって得られる性能向上ですが、AMDは標準のRyzen 5000モデルに既に搭載されている7nmプロセスノードとZen 3アーキテクチャでこの偉業を達成しました。  

AMDは、3DキャッシュをRyzen CCDの上部にTSV（シリコン貫通ビア）で接合し、チップとキャッシュ間の帯域幅を最大2TB/sに高めています。この技術はTSMCの3DFabricテクノロジーによるもので、こちらで解説しています。アニメーションはこちらです（下のツイートを拡大してください）。

AMD は 3D キャッシュ ダイも薄くし、チップに構造シリコンを追加することで、最終的な Ryzen プロセッサは通常のチップと見た目が同じになりました。 

Su氏は、3Dチップレット技術を既に搭載したRyzen 9 5900Xのプロトタイプを公開しました。チップレット（上の画像では左側のチップレット）の上部に6 x 6mmのハイブリッドSRAMが接合されているのが分かります。完成品はCCDあたり96MBのキャッシュを搭載し、12コアまたは16コアのRyzen 5000プロセッサでは合計192MBという驚異的なL3キャッシュを搭載します。 

Su氏は、新しい3D V-Cacheを搭載したRyzen 9 5900Xプロトタイプと標準の5900Xを、両方のチップを4.0GHzのクロック速度で比較したデモを行いました。この3Dプロトタイプは、AAAタイトル『Gears 5』で12%の性能向上を示しました。 

この点を強調するため、スー氏はより幅広いゲームベンチマークを示し、3D V-Cacheテクノロジーを搭載したRyzen 9 5900Xが、1080p解像度で幅広いゲームにおいて平均15%のパフォーマンス向上を実現していることを確認しました。これにはDota 2、モンスターハンターワールド、リーグ・オブ・レジェンド、フォートナイトといったタイトルが含まれます。

疑問は山ほどあります。例えば、このキャッシュのレイテンシが「通常の」L3キャッシュよりも高いのか、それに対応するにはソフトウェアの最適化が必要になるのか、などです。AMDに問い合わせて、より詳細な情報やより良い画像を入手したいと考えています。 

スー氏は、3Dチップレットを搭載した「最高級製品」の生産を年末までに開始する準備が整ったと述べた。これはスタッキング技術の最初の実装に過ぎず、AMDは将来的に他の機能にもこの技術を活用する可能性がある。クライアントとエンタープライズの両方にとって、この技術は非常に大きな意味を持つため、詳細を追ってお伝えしていく。今後の発表にご期待ください。 

ポール・アルコーンはTom's Hardware USの編集長です。CPU、ストレージ、エンタープライズハードウェアに関するニュースやレビューも執筆しています。