معنی X3D در پردازنده‌های AMD چیست و چرا برای گیمینگ بهتر است؟

در پردازنده‌های X3D شرکت AMD، چیزی که به وفور دریافت می‌کنید حافظه کش L3 است، و در اینجا دلیل آن را توضیح می‌دهیم.

AMD چندی پیش پردازنده دسکتاپ Ryzen 7 9800X3D را روانه بازار کرده و ادعا می‌کند که این پردازنده «راه‌حل نهایی برای بازار گیمینگ پی‌سی» است. در جامعه گیمرها، پردازنده‌های رده X3D غوغایی به پا کرده‌اند و در طی دو سال گذشته، تست‌های گیمینگ و بنچ‌مارک نیز این اعتبار را تثبیت کرده‌اند.

کلید این موفقیت، فناوری 3D V-Cache شرکت AMD است که در سال ۲۰۲۴ در نسل دوم خود ظاهر شد. به عنوان مثال، پردازنده AMD Ryzen 7 9800X3D دارای ۹۶ مگابایت حافظه کش L3 است. حالا، ظرفیت کش هم برای محاسبات مهم است و هم در بازی کردن نقش کلیدی ایفا می‌کند.

از نظر فنی، این یک بخش حافظه است که در کنار پردازنده قرار گرفته و بین هسته‌های اصلی به اشتراک گذاشته می‌شود. به زبان ساده، مانند یک کتابخانه دسترسی سریع عمل می‌کند برای فراخوانی داده‌هایی که پردازنده به طور مکرر به آن‌ها نیاز دارد، یا در زمینه گیمینگ، برای تازه‌سازی و لود کردن assets بازی. هرچه یک پردازنده بتواند اطلاعات بیشتری را به صورت محلی ذخیره کند، زمان کمتری را برای بازیابی آن از جای دیگر صرف می‌کند.

در این راستا، هرچه کش L3 بزرگ‌تر باشد، مقدار داده بیشتری می‌تواند ذخیره کند. این موضوع از جنبه عملکرد هنگام انجام وظایف سنگینی مانند گیمینگ مهم است، جایی که سرعت بازیابی داده نقش کلیدی ایفا می‌کند. در نهایت، مزایای آن شامل کاهش زمان لودینگ و یک تجربه گیم پلی کلی نرم‌تر در وضوح تصویر بالا خواهد بود. در پردازنده‌های X3D شرکت AMD، به لطف معماری منحصربه‌فرد 3D V-Cache، مقدار زیادی کش L3 دریافت می‌کنید.

پردازنده‌های X3D چگونه متمایز می‌شوند؟

وقتی کاربران برای خرید پردازنده دسکتاپ بعدی خود برای بازی کردن اقدام می‌کنند، معمولاً کش L3 در صدر اولویت‌های لیست قرار ندارد. آنچه معمولاً در اولویت است، تعداد هسته‌ها، فرآیند ساخت، مصرف برق خام و فرکانس کاری است. با این حال، زمانی که در نهایت به جایی می‌رسید که گزینه‌های شما (چه در اکوسیستم AMD و چه در بین محصولات اینتل) تقریباً برابر به نظر می‌رسند، مقدار کش L3 باید یکی از تصمیم‌گیرنده‌های کلیدی باشد.

در پردازنده‌های سری X3D، شرکت AMD در ابتدا یک کش L3 سه‌بعدی با نصب عمودی را به کار گرفت. در نمونه‌های قدیمی‌تر، مانند Ryzen 9 7950X3D، این شرکت از یک طراحی تراشه نامتقارن برای پردازنده استفاده کرد که در آن هر Core Chiplet Die (CCD) پیکربندی متفاوتی داشت. به طور خاص، یکی از آن‌ها ۶۴ مگابایت کش L3 اضافی از نوع 3D V-Cache ارائه می‌داد. در این پیکربندی، یکی از CCDها بر مزایای کش متمرکز بود، در حالی که دیگری بر فرکانس کاری خام بالاتر تأکید داشت و در نتیجه به یک طراحی ترکیبی و انعطاف‌پذیر دست می‌یافت.

با معرفی پردازنده Ryzen 7 9800X3D، شرکت AMD ماژول کش سه‌بعدی ۶۴ مگابایتی را مستقیماً در زیر پردازنده قرار داد تا به راه‌حل خنک‌کننده نزدیک‌تر باشد که همین امر باعث خنک ماندن هسته‌های جدید Zen 5 تحت فشار نیز می‌شود. با انجام این کار، محدودیت‌های حرارتی که بر روی پردازنده‌های نسل اول X3D مانع از اورکلاک می‌شد، برطرف شده است. AMD ادعا می‌کند این طراحی منجر به ۸٪ بهبود عملکرد در گیمینگ شده و ۲۰٪ سریع‌تر از چیزی است که رقیب (منظور: اینتل) می‌تواند ارائه دهد.

مزایا و یک هشدار

شرکت AMD فناوری 3D-V-Cache روی پردازنده X3D جدید را مسئول حدود ۸٪ افزایش در نرخ فریم (FPS) و «بهبودهای درصدی دو رقمی» به صورت نسل به نسل می‌داند. این شرکت همچنین گیم پلی نرم‌تر، لگ (Stutter) کمتر و نرخ فریم خروجی کلی بالاتر در برخی بازی‌ها را تضمین می‌کند. در صورت اینکه تمام این ادعاها نظر شما را جلب کرده باشد، پردازنده هشت هسته‌ای (با TDP 120 وات و فرکانس تقویتی ۵.۲ گیگاهرتز) Ryzen 7 9800X3D یک مزیت دیگر نیز برای شما دارد.

این پردازنده، اولین پردازنده X3D است که به طور کامل آزاد (“آزاد” به معنای قفل‌گشایی شده برای اورکلاک) است، بنابراین اگر نیاز دارید که آخرین ذره از قدرت پردازشی را بیرون بکشید، می‌توانید راه اورکلاک را در پیش بگیرید. در نسل‌های قدیمی‌تر و پردازنده‌های X3D رده پایین‌تر، AMD اجازه اورکلاک را نمی‌داد، حتی اگر آن‌ها مجموعه معمول مزایای فنی مورد تبلیغ برای فناوری 3D V-Cache، به ویژه برای بازی‌های ویدیویی را ارائه می‌دادند. این محدودیت بیشتر به محدودیت‌های حرارتی و فضای هدروانی (Headroom) برق به دلیل زیرساخت جدید مقیاس‌بندی فرکانس و ولتاژ پیاده‌سازی شده روی پردازنده‌های X3D مربوط می‌شد.

“رابرت هالوک” از AMD در یک مصاحبه در زمان ۴۵:۴۵ توضیح داد که حد ولتاژ برای پردازنده‌های X3D روی یک آستانه پایین‌تر، نزدیک به محدوده ۱.۳ تا ۱.۳۵ ولت تنظیم شده بود. او همچنین اشاره کرد که فناوری چیدمان سه‌بعدی در نمونه‌های اولیه به سادگی قابلیت مقیاس‌پذیری نداشت، و به همین دلیل شرکت تصمیم گرفت اورکلاک را فعال نکند و امیدوار بود که در آینده نزدیک این فناوری به بلوغ برسد. حداقل با پرچمدار جدید، Ryzen 7 9800X3D، به نظر می‌رسد AMD راه حل را پیدا کرده است.

انتظارات و بررسی واقعیت

اتفاق نظر کلی در مورد وضعیت کش L3 این است که این فناوری هم برای بازی‌ها و هم برای بارهای کاری سنگین خوب است. این یک فرض نادرست نیست، اما نیاز به کمی وضوح دارد، به ویژه در زمینه فناوری 3D V-Cache شرکت AMD روی پردازنده‌های X3D. AMD در مطالب مطبوعاتی خود می‌گوید: «3D V-Cache بهبود عملکرد واقعی در بازی‌ها و برخی از بارهای کاری کدگذاری چندرسانه‌ای ارائه می‌دهد، اما هر برنامه‌ای از کش اضافی بهره نمی‌برد. برخی برنامه‌ها بیشتر به نرخ کلاک بالاتر اهمیت می‌دهند یا برای مقیاس‌پذیری خوب در بین هسته‌های زیاد طراحی شده‌اند.»

با این حال، مزایا به عوامل متعددی بستگی دارد، مانند نوع بازی‌هایی که انجام می‌دهید. اگر بازی‌های قدیمی‌تری را انجام می‌دهید که بیشتر به فرکانس خام پردازنده وابسته هستند، کش تفاوت چندانی ایجاد نمی‌کند، اما برای عنوان‌های مدرن مانند “Far Cry 6″، مزایای ظرفیت بالاتر را مشاهده خواهید کرد.

در مورد بازی‌های جدیدتر، اگر آن‌ها بیشتر به اعداد تاخیر (Latency) و همچنین قدرت گرافیکی و پردازشی وابسته باشند، 3D V-Cache مزایایی مانند نرخ فریم بالاتر ارائه نخواهد داد. حتی رابط برنامه‌نویسی نرم‌افزار (API) مورد استفاده توسط توسعه‌دهنده بازی نیز مهم است، همانطور که هالوک در مصاحبه‌ای با Digital Trends توضیح داد.

اما مزایای AMD 3D V-Cache برای کارهای غیر گیمینگ چیست؟

خب، ممکن است شاهد آن‌ها نباشید. هالوک در زمان ۵۰ دقیقه‌ای یک مصاحبه توضیح داد: «می‌دانم، ظرفیت کش اضافی، در واقع خارج از گیمینگ کمکی نمی‌کند.» او با دادن مثال برنامه‌های تولید محتوا استدلال کرد که تعامل حافظه (یا واکشی داده) در آن‌ها در مقایسه با بازی‌ها کمتر است.

شما طرفدار کدام پردازنده هستید، اینتل یا AMD؟