Страница 1: Тест и обзор: AMD Ryzen 7 5800X3D – отличный апгрейд для сокета AM4

ryzen7-5800x3dЧуть больше недели назад в Сети появились первые тесты Ryzen 7 5800X3D, процессора с кэшем 3D V-cache, который ориентирован на геймеров. Между тем CPU начал появляться в европейской рознице. Ryzen 7 5800X3D добрался и до нашей тестовой лаборатории, поэтому мы рады представить собственные тесты. Процессор интересен еще и тем, что является последним ударом AMD под Socket AM4, поскольку уже во второй половине года следует ждать перехода на AM5. Ryzen 7 5800X3D до появления новых моделей Zen 4 будет защищать позиции AMD на игровом сегменте. Интересно, что AMD с новым поколением планирует расширить свою стратегию использования 3D-V cache, хотя преимущества видны не во всех сценариях.

AMD анонсировала первые процессоры Ryzen с кэшем 3D V-cache еще на Computex 2021. Но тогда было не совсем понятно, как именно AMD будет использовать новую технологию. Первые CPU должны были появиться в конце 2021, но пришлось ждать 20 апреля 2022. В этот день стартовали продажи Ryzen 7 5800X3D – первого CPU с новым кэшем, то есть через многие месяцы после официального представления. Столь длительное время ожидания привело к критике со стороны геймеров и фанатов AMD, все же процессор появился довольно поздно. И сегодня он смотрится не так эффектно, как в конце 2021 года.

Для первого поколения Ryzen с кэшем 3D V-Cache AMD выбрала процессоры лишь с одним кристаллом CCD, то есть с восемью ядрами. С другой стороны, для игр их вполне достаточно. В прошлом году технология 3D V-cache была представлена с моделью, содержащей 12 ядер на двух CCD. Видимо, сказались проблемы с доступностью кристаллов, все же процессоры EPYC с увеличенным кэшем можно продать намного дороже. В ассортименте AMD процессор Ryzen 7 5800X3D позиционируется следующим образом.

Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).

Уважаемые читатели! Нам очень важна ваша поддержка! Если вам помогли наши статьи и тесты, просьба поддержать нас донатом, чтобы мы могли и дальше радовать вас новыми публикациями. Донаты можно отправить на кошелек WebMoney Z472497423085 или ЮMoney 41001984940006. Либо вы можете воспользоваться формой ниже. Спасибо!

Линейка Ryzen 5000
  Ядра Базовая частота/Boost Кэш L3 TDP Цена
Ryzen 9 5900X 12 3,7 / 4,8 ГГц 64 Мбайт 105 Вт 45.200 ₽
Ryzen 7 5800X3D 8 3,4 / 4,5 ГГц 96 Мбайт 105 Вт 489 евро
Ryzen 7 5800X 8 3,8 / 4,7 ГГц 32 Мбайт 105 Вт 32.100 ₽

Как и обычный 5800X, процессор Ryzen 7 5800X3D снабжен восемью ядрами Zen 3, но базовая частота и Boost все же ниже. TDP 105 Вт не изменился, поэтому энергопотребление дополнительного кэша наверняка и было причиной, почему AMD не смогла выставить идентичные тактовые частоты. 32 Мбайт кэша L3 в составе CCD процессора Ryzen 7 5800X у Ryzen 7 5800X3D дополняются 64 Мбайт кэша 3D V-cache, в итоге емкость составляет 96 Мбайт. Поэтому у процессора даже больше кэша L3, чем у CPU с двумя кристаллами CCD (как у того же Ryzen 9 5900X).

В остальном отличий нет. Ryzen 7 5800X3D работает с памятью DDR4 по двум каналам и обеспечивает поддержку PCI Express 4.0. Уникальным преимуществом процессора является лишь дополнительный кэш.

Ценник AMD выставила на €489, что существенно выше Ryzen 7 5800X и даже дороже 12-ядерной модели. Из прямых конкурентов Ryzen 7 5800X3D можно отметить Core i7 12700K (тест) за 56.000 ₽ и Core i9-12900K (тест) за 71.800 ₽. Процессор Core i9-12900KS (тест), который пока не появился в России, стоит существенно дороже. В конечном итоге посмотрим, как процессоры покажут себя по соотношению цена/производительность.

3D V-Cache в деталях

Здесь мы еще раз хотели бы напомнить принцип работы технологии 3D V-Cache. Стартовой точкой разработки нового кэша стали технологии корпусировки. Будь то HBM в составе корпусировки GPU или переход на чиплеты в сегменте CPU, AMD может заявить о своей компетенции в данных технологиях. С другой стороны, AMD по-прежнему сильно зависит от партнеров. Только в сотрудничестве с партнерами AMD смогла разработать продукт в такой форме и выпустить его на рынок.

Технология 3D-стекирования пока что является финальной стадией разработок AMD. Но установка слоя SRAM на кристалл процессора – лишь первый шаг. В будущем можно ожидать многослойных чипов SRAM, что может существенно увеличить емкость кэша.

Кэш 3D V-cache подключается к CCD напрямую через TSV (through-silicon via), что стало возможным как раз благодаря технологии 3D-корпусировки, которую AMD разрабатывала совместно с TSMC. CCD, который производится по 7-нм техпроцессу, развернут на 180° и 95% кристалла спилено. Из толщины 400 мкм остаются лишь 20 мкм. И над этим тонким слоем как раз установлен кэш 3D V-Cache. Он тоже производится по 7-нм техпроцессу, площадь кристалла составляет 41 мм².

Соединение между CCD и SRAM осуществляется с помощью медных TSV. Как указывает AMD, адгезии медных контактных площадок TSV с двух сторон достаточно для соединения и удерживания двух кристаллов. Пропускная способность подключения составляет более 2 Тбайт/с. Дополнительный слой под названием "structural silicon" (D1A и D1B) добавляет высоту там, где 3D V-Cache нет, поэтому толщина CCD остается прежней.

Сравнение техпроцесса, площади и числа транзисторов
  ТехпроцессПлощадь кристалла Число транзисторов
CCD 7 нм80,7 мм² 4,15 млрд.
IOD 12 нм125 мм² 2,09 млрд.
L3D 7 нм41 мм² 4,7 млрд.

В таблице выше можно видеть число транзисторов и площадь по отношению к другим чиплетам. CCD с восемью ядрами Zen 3 и 32 Мбайт кэша L3 имеет площадь 80,7 мм² и 4,15 млрд. транзисторов. IOD добавляет к корпусировке 125 мм² и 2,09 млрд. транзисторов. IOD и два CCD уже можно назвать довольно сложной структурой в составе Ryzen и без кэша 3D V-cache. Если же добавить кэш L3D, то примерно половина из 80 мм² кристалла CCD будет накрыта дополнительным кэшем. Также следует добавить к итоговому числу 4,7 млрд. транзисторов. Причем здесь подразумевается не только SRAM, но также логика управления, питание и другие компоненты.

По структуре CCD с кэшем L3D вопросов нет. Но, похоже, между диаграммами и практической реализацией есть существенная разница.

По информационным материалам создается впечатление, что SRAM располагается на CCD как раз по центру, над областью кэша L3. Слева и справа добавляются слои "Structural silicone", чтобы компенсировать разницу по толщине. Но после презентации ISSCC 2022 стало известно, что над ними есть еще слой кремния Support Silicon. Данный слой обеспечивает толщину CCD точно на уровне CCD без кэша 3D V-cache, чтобы не менять физические характеристики корпусировки.

На снимке выше показан скальпированный процессор AMD EPYC 7473X, у которого затем дополнительно анализировалась структура кристалла. На фото справа приведен один кристалл CCD с верхним кремниевым слоем Support Silicon. Скорее всего, он помогает в передаче тепла на распределитель, хотя CCD без кэша 3D V-cache имеет такую же толщину с пассивными слоями кремния до распределителя. Снимки получены от пользователя @wassickt, который довольно профессионально выполняет анализ чипов.

Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору лучшего процессора Intel и AMD на текущий квартал. Оно поможет выбрать оптимальный CPU за свои деньги и не запутаться в ассортименте моделей на рынке.