شرکت AMD با معرفی فناوری «کش سه‌بعدی» و پردازنده‌های سری Ryzen X3D، پس از سال‌ها موفق شد در بسیاری از سناریوها و شرایطی که به شدت به سرعت و توان پردازشی پردازنده وابسته‌اند، عملکردی بالاتر از رقبای هم‌رده ارائه دهد. اما کش 3D V-Cache دقیقاً چیست و چرا تا این حد در اجرای روان‌تر بازی‌ها مؤثر است؟ پاسخ این پرسش‌ها را در ادامه این مقاله از شهر سخت‌افزار بخوانید.

x3d-1.jpg

مقدمه

تردیدی نیست که طی سال‌های گذشته، با افزایش کیفیت گرافیکی بازی‌ها و معرفی قابلیت‌هایی نظیر رهگیری پرتو، کارت گرافیک به مهم‌ترین قطعه در اکثر سیستم‌های گیمینگ تبدیل شده است و نقشی تعیین‌کننده در تجربه نهایی بازی‌ها ایفا می‌کند. با این حال، این موضوع نباید ما را از واقعیتی مهم غافل کند؛ جهان هر بازی کامپیوتری توسط پردازنده (CPU) ساخته می‌شود و کارت گرافیک (GPU) تنها وظیفه به تصویر کشیدن آن را بر عهده دارد.

در واقع پردازش تمامی رویدادهای درون بازی، از موقعیت اشیا گرفته تا پاسخ به ورودی‌های کاربر، همگی بر عهده CPU است. دقیقاً به همین دلیل، پردازنده نقشی حیاتی در تجربه گیمینگ دارد که شاید در نگاه اول برای همه آشکار نباشد.

احتمالاً با اصطلاح «گلوگاه پردازنده» در اجرای بازی‌ها آشنا هستید. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که سرعت پردازنده در پردازش فریم‌ها، از سرعت GPU کمتر باشد. در چنین شرایطی، هرگونه تأخیری در پردازش اطلاعات توسط CPU، با ایجاد ناپایداری در نرخ فریم و لگ و استاتر Stutter، به تجربه بازیکن آسیب می‌رساند.

از سوی دیگر، در بازی‌های اکشن و رقابتی که تأخیر کم و زمان واکنش سریع در آن‌ها اهمیتی دوچندان دارد، انتخاب پردازنده سریع‌تر می‌تواند منجر به بهبود عملکرد بازیکنان حرفه‌ای شود؛ حتی اگر نرخ فریم بازی از نرخ نوسازی نمایشگر بیشتر باشد.

شرکت AMD با فناوری کش سه‌بعدی یا 3D V-Cache در پردازنده‌های Ryzen X3D، رویکرد جدیدی در افزایش ظرفیت کش از طریق بسته‌بندی سه‌بعدی ارائه داد. به طوری که از زمان معرفی این فناوری با پردازنده Ryzen 5 5800X3D، تیم قرمز توانست پس از سال‌ها عنوان «قوی‌ترین پردازنده گیمینگ» را از رقیب دیرینه‌اش برباید.

تا زمان نگارش این مطلب و با گذشت سه نسل پردازنده از معرفی اولین Ryzen X3D، اینتل تاکنون رویکرد متفاوتی را دنبال کرده و به‌جای افزایش چشمگیر L3، بر بهبود معماری هسته‌ها و افزایش فرکانس تمرکز داشته است.

حامی این مقاله: شرکت الماس رایان ایرانیان است. پردازنده‌های Ryzen X3D در ایران با گارانتی رسمی الماس رایان ایرانیان عرضه می‌شوند.

در ادامه این مقاله از شهر سخت‌افزار، فناوری کش سه‌بعدی و تأثیر آن بر اجرای بازی‌ها را به طور کامل بررسی می‌کنیم.

معرفی پردازنده‌های X3D

Ryzen X3D دقیقاً چه تفاوتی با پردازنده‌های معمولی دارد؟

به طور کلی، دو گلوگاه اصلی بر سر راه عملکرد CPU وجود دارد. گلوگاه نخست، سرعت پردازش داده‌ها در خود هسته‌های پردازنده است. شرکت‌های طراح پردازنده در هر نسل تلاش می‌کنند با بهبود معماری، افزایش تعداد دستورالعمل در هر سیکل کلاک (IPC) و همچنین بالابردن فرکانس کاری، این مورد را بهبود بخشند.

گلوگاه دوم، مربوط به پهنای باند و تأخیر دسترسی (Latency) به اطلاعات حافظه است. اساساً حافظه‌های کش (Cache) در پردازنده برای رفع همین محدودیت ایجاد شده‌اند تا بتوانند تا حد امکان این گلوگاه حافظه را پوشش دهند.

سازوکار کش بدین صورت است که اطلاعات مورد نیاز پردازنده از حافظه رم فراخوانی شده و به طور موقت در حافظه کش ذخیره می‌شوند تا در صورت نیاز مجدد، نیازی به مراجعه دوباره به حافظه اصلی (RAM) نباشد.

سلسله مرات حافظه در کامیپیوتر

حافظه کش معمولاً دارای سه سطح مختلف است:

  • کش سطح یک (L1): کمترین حجم و کمترین تأخیر را دارد و به هر هسته به صورت اختصاصی تعلق می‌گیرد.
  • کش سطح دو (L2): تأخیر و حجم بیشتری نسبت به L1 دارد، اما همچنان معمولاً مختص هر هسته است.
  • کش سطح سه (L3): تأخیر و همچنین ظرفیت بیشتر نسبت به کش سطح یک و دو دارد اما همچنان نسبت به حافظه رم بسیار سریع‌تر است و آخرین ایستگاه قبل از مراجعه به RAM محسوب می‌شود. مزیت اصلی L3 اشتراکی بودن آن است؛

به این معنی که معمولاً توسط تمام هسته‌ها قابل دسترسی است. همین ویژگی باعث می‌شود که افزایش حجم کش L3، در برخی بارهای کاری نظیر بازی‌ها تأثیر شگرفی داشته باشد.

در همین رابطه بخوانید:

- حافظه کش پردازنده چیست؟ چرا Cache در سی پی یو مهم است؟

ایده بنیادین پردازنده‌های X3D دقیقاً بر افزایش حجم همین حافظه کش L3 استوار است.

معرفی مفهوم 3D V-Cache

معرفی مفهوم 3D V-Cache

همان‌طور که اشاره شد، افزایش حافظه کش L3 می‌تواند تأثیر به‌سزایی در عملکرد بازی‌ها داشته باشد. اما چرا طراحان پردازنده حجم این حافظه را در تمامی مدل‌ها افزایش نمی‌دهند؟

دلیل این امر آن است که سلول‌های حافظه SRAM که برای ساخت کش L3 استفاده می‌شوند، فضای فیزیکی زیادی اشغال می‌کنند و «مساحت تراشه» یکی از منابع بسیار محدود و گران‌قیمت در طراحی نیمه‌هادی‌ها به شمار می‌رود.

برای رفع این مشکل، راهکار AMD این بود که یک die مجزای ۶۴ مگابایتی SRAM به‌صورت عمودی روی CCD قرار گیرد که ظرفیت L3 را از ۳۲ به ۹۶ مگابایت افزایش می‌دهد. دلیل نام‌گذاری کش سه‌بعدی یا 3D V-Cache نیز همین است.

ساختار کش سه بعدی

برای تحقق این کار، AMD از ساختارهایی به نام Through Silicon Via یا TSV برای انتقال سیگنال استفاده کرده و ارتباط بین دو چیپلت را با اتصالات مس-به-مس و از طریق روشی به نام Hybrid Bonding برقرار می‌کند.

طبق ادعای AMD، این روش در آخرین نسل از فناوری 3D V-Cache توانسته به چگالی اتصالات به شکل چشمگیری بالاتر (بیش از ۲۰۰ برابر) بیشتر از روش‌های پکیجینگ دوبعدی معمولی دست یابد. همچنین این روش راندمان مصرف انرژی را نیز تا ۳ برابر بهبود بخشیده و این کار را بدون افزایش قابل توجه تأخیر در دسترسی به اطلاعات موجود در کش سه‌بعدی انجام می‌دهد.

اما مهم‌ترین دستاورد این فناوری، افزایش حافظه کش L3 از ۳۲ مگابایت به ۹۶ مگابایت، بدون اشغال فضای بیشتر روی سطح چیپلت محاسباتی است.

تأثیر مستقیم 3d V-Cache روی بازی‌ها دارد

عبور از Memory Wall؛ مسئله‌ای فراتر از افزایش فرکانس

در دو دهه اخیر، رشد توان پردازشی هسته‌های CPU (از نظر IPC و فرکانس) با همان نرخ رشد در دسترسی به حافظه اصلی همراه نبوده است؛ پدیده‌ای که در ادبیات معماری پردازنده با عنوان «Memory Wall» شناخته می‌شود.

به بیان ساده، فاصله زمانی بین دسترسی به کش L3 و دسترسی به DRAM چندین برابر است. حتی با DDR5 و کنترلرهای حافظه مدرن، latency مؤثر DRAM در سطح ده‌ها نانوثانیه باقی می‌ماند، در حالی که L3 در چند نانوثانیه پاسخ می‌دهد.

در بارهای کاری حساس به latency مانند بازی‌ها، هر بار Cache Miss و مراجعه به DRAM می‌تواند منجر به توقف خط لوله (Pipeline Stall) و افزایش Frame Time شود. بنابراین افزایش ظرفیت L3 نه یک بهینه‌سازی ساده، بلکه نوعی افزایش سطح مؤثر حافظه سریع نزدیک به هسته‌ها محسوب می‌شود که فاصله زمانی بین پردازنده و داده را کاهش می‌دهد.

Working Set بازی‌ها و افزایش نرخ اصابت کش (Cache Hit Rate)

هر بار کاری پردازشی دارای یک «Working Set» است. به بیان ساده، مجموعه کاری یا ورکینگ ست، مجموعه‌ای از داده‌ها هستند که در بازه زمانی مشخص، به‌صورت فعال مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در بسیاری از بازی‌ها، Working Set مربوط به منطق بازی، فیزیک، AI و موقعیت اشیا در محدوده‌ای قرار دارد که با افزایش L3 از 32MB به 96MB، احتمال قرارگیری کامل آن در کش به شکل محسوسی افزایش می‌یابد.

این موضوع منجر به افزایش Cache Hit Rate می‌شود. حتی افزایش چند درصدی در نرخ اصابت کش، می‌تواند به کاهش شدید تعداد دسترسی‌های پرهزینه به DRAM منجر شود. نتیجه مستقیم آن، کاهش نوسان در زمان پردازش فریم‌ها (Frame Time Variance) است؛ عاملی که مستقیماً در تجربه روان بازی تأثیر دارد.

همچنین باید توجه داشت که سیاست‌های جایگزینی کش (Cache Replacement Policy) و عملکرد پیش‌واکشی‌کننده‌ها (Prefetchers) نیز در میزان بهره‌برداری از L3 بزرگ‌تر نقش دارند. در برخی موتورهای بازی که الگوی دسترسی داده‌ها قابل پیش‌بینی‌تر است، سود افزایش کش محسوس‌تر خواهد بود.

با این اوصاف، در صورتی که Working Set از ظرفیت L3 فراتر رود یا الگوی دسترسی داده‌ها بسیار پراکنده باشد، افزایش ظرفیت کش لزوماً به همان نسبت بهبود عملکرد ایجاد نخواهد کرد.

x3d-1.jpg

چرا افزودن کش سه‌بعدی، تأثیر مستقیم روی بازی‌ها دارد؟

اکنون که با ساختار سخت‌افزاری پردازنده‌های Ryzen X3D آشنا شدیم، این پرسش مطرح می‌شود که چرا بازی‌ها تا این حد از این تغییر سود می‌برند؟

برخلاف بسیاری از نرم‌افزارهای حرفه‌ای مانند برنامه‌های رندرینگ، (هرچند موتورهای مدرن نسبت به گذشته مقیاس‌پذیری چندرشته‌ای بهتری پیدا کرده‌اند) بسیاری از بازی‌ها همچنان وابستگی پررنگ‌تری به عملکرد تک‌هسته‌ای و latency دارند. در واقع، موتور بسیاری از بازی‌ها برای استفاده از بیش از ۸ رشته پردازشی بهینه‌سازی نشده‌اند.

آنچه بازی‌ها به آن حساسیت بالایی دارند، عملکرد تک‌هسته‌ای و تأخیرهای لحظه‌ای در دسترسی به داده‌هاست. یکی از عوامل اصلی بروز چنین تأخیرهایی، در دسترس نبودن داده‌های مورد نیاز پردازنده و اجبار به مراجعه مداوم به حافظه RAM است و یکی از راهکار کاهش دفعات مراجعه به رم چیست؟ طبق آنچه که در بخش قبل گفتیم، افزایش حجم کش L3.

نحوه ارتباط کش با پردازنده و حافظه رم

از طرف دیگر، به دلیل ماهیت بازی‌های کامپیوتری، در پردازش آن‌ها مقادیر زیادی داده تکرارشونده وجود دارد. برای مثال، وقتی در یک منطقه خاص از بازی هستید، محیط اطراف معمولاً در مقایسه با سرعت بارگذاری اطلاعات توسط پردازنده و رم به کندی تغییر می‌کند.

این بدان معناست که وقتی اطلاعات بازی در کش بارگذاری می‌شوند، احتمال استفاده مجدد از آن‌ها بسیار بالا است. بنابراین، کش حجیم L3 نیاز به مراجعه به حافظه اصلی را به شدت کاهش داده و یکی از بزرگ‌ترین گلوگاه‌های پردازنده در اجرای بازی‌ها را از میان برمی‌دارد.

عملکرد X3D در بازی‌ها

دستاوردهای عملی برای گیمرها

قبل از بررسی هر نموداری باید این حقیقت را روشن کرد که میانگین FPS تنها شاخص عملکرد نیست. آنچه تجربه کاربر را شکل می‌دهد، توزیع زمان پردازش فریم‌ها است. پردازنده‌هایی با L3 بزرگ‌تر معمولاً نمودار Frame Time فشرده‌تر و با واریانس کمتر ارائه می‌دهند.

این کاهش واریانس، مستقیماً به بهبود شاخص‌های 1% Low و 0.1% Low منجر می‌شود؛ شاخص‌هایی که بیانگر بدترین لحظات تجربه بازی هستند.

از آنجا که افزایش L3 منجر به کاهش مراجعه به DRAM می‌شود، در بسیاری از سناریوهای CPU-bound، تعداد Stallهای خط لوله کاهش یافته و هسته‌ها در توان پایین‌تری به عملکرد مطلوب می‌رسند. این مسئله در برخی بنچمارک‌ها به بهبود نسبت کارایی به وات منجر شده است.

اما نتیجه این فناوری در عمل چیست؟ به طور کلی، تأثیر پردازنده‌های X3D را باید در دو سناریوی خاص مشاهده کرد.

بنچمارک Ryzen X3D در BD3
منبع: Techpowerup

نخست، بازی‌هایی که ذاتاً وابستگی زیادی به عملکرد پردازنده دارند. این عناوین اغلب شامل بازی‌هایی هستند که محاسبات فیزیکی و هوش مصنوعی زیادی در آن‌ها رخ می‌دهد؛ مانند بازی‌های استراتژیک یا بازی‌هایی با تعداد کاراکتر بسیار زیاد مانند عناوین MMORPG از جمله World of Warcraft.

نمودار فریم تایم
مقایسه فریم تایم 9800X3D با 7800X3D در بازی FFXIV (منبع: Gamer's Nexus)

دومین نکته حائز اهمیت این است که تجربه روان بازی، صرفاً با میانگین نرخ فریم سنجیده نمی‌شود. گاهی اوقات، حتی با وجود نرخ فریم بالا، بازی با لگ و استاترهای ریز همراه است که به تجربه کاربری لطمه می‌زند. پردازنده‌های X3D در زمینه پایداری زمان فریم (Frame Time) و کاهش استاتر نیز عملکردی بسیار روان‌تر و یکنواخت‌تر ارائه می‌دهند.

بنچمارک بازی سایبرپانک ۲۰۷۷ در رزولوشن FHD
منبع: Linus Tech Tips

یکی از معیارهایی که در بنچمارک‌ها برای تشخیص لگ و استاتر استفاده می‌شود، شاخص‌های « Low 1%» و «Low 0.1%» است. هرچه فاصله این اعداد با میانگین نرخ فریم کمتر باشد، به معنای روانی بیشتر اجرای بازی است. از آنجایی که یکی از عوامل اصلی استاتر، تأخیر و گلوگاه حافظه است، پردازنده‌های X3D در این زمینه عملکرد درخشانی دارند.

در همین رابطه بخوانید:

- گلوگاه چیست؟ چطور باتل نک CPU یا GPU را در کامپیوتر رفع کنیم؟
کش سه بُعدی AMD 3D V-Cache چیست و چه کاربردی دارد

عملکرد بهتر در وضوح تصویر پایین و بازی‌های رقابتی

پیش‌تر اشاره شد که پردازنده‌های X3D در سناریوهایی که پردازنده گلوگاه سیستم باشد، نرخ فریم را افزایش می‌دهند. با کاهش رزولوشن، بار پردازشی از روی کارت گرافیک برداشته شده و نقش پردازنده در زمان تولید فریم پررنگ‌تر می‌شود.

به همین دلیل است که در اکثر بنچمارک‌های پردازنده، معمولاً از قوی‌ترین کارت گرافیک موجود استفاده شده و تست‌ها در رزولوشن‌های پایین مانند 1080p انجام می‌شوند تا پردازنده‌ها بیشتر آشکار شود.

بنچمارک Rainbow Six در رزولوشن FHD
بنچمارک 9800X3D در بازی Rainbow Six در رزولوشن FHD (منبع: Gamer's Nexus)

در اکثر بازی‌های رقابتی سریع، از جمله شوترهایی نظیر CS2 یا Valorant که زمان واکنش اهمیتی حیاتی دارد، بازیکنان ترجیح می‌دهند در رزولوشن‌های پایین‌تر بازی کنند تا به بیشترین FPS ممکن دست یافته و تأخیر ورودی را به حداقل برسانند.

به همین دلیل، پردازنده‌های X3D امروزه نه تنها انتخاب اول گیمرهای عادی، بلکه گزینه محبوب بازیکنان حرفه‌ای ورزش‌های الکترونیک (eSports) نیز محسوب می‌شوند.

چه زمانی افزایش L3 بی‌اثر می‌شود؟

افزایش ظرفیت کش تنها در شرایطی مؤثر است که سیستم CPU-bound باشد. در رزولوشن‌های بالا مانند 1440p و به‌ویژه 4K، معمولاً بار اصلی روی GPU قرار می‌گیرد. در این حالت، حتی اگر CPU توانایی تولید فریم بیشتری داشته باشد، محدودیت در رندرینگ گرافیکی اجازه بهره‌برداری از آن را نمی‌دهد.

همچنین در بازی‌هایی که به‌صورت سنگین از Asset Streaming استفاده می‌کنند (جهان‌بازهای مدرن با بارگذاری مداوم داده از حافظه ذخیره‌سازی)، گلوگاه ممکن است در مسیر ذخیره‌سازی یا پهنای باند حافظه باشد، نه ظرفیت L3.

در چنین شرایطی، اختلاف عملکرد بین مدل‌های X3D و غیر X3D کاهش می‌یابد و گاهی به چند درصد محدود می‌شود.

مقایسه Ryzen X3D با پردازنده‌های استاندارد

مقایسه Ryzen X3D با پردازنده‌های استاندارد

واضح است که بزرگ‌ترین تفاوت X3D و پردازنده‌های غیر X3D، کش L3 بیشتر است. علاوه بر این، در نسل‌های اول، پردازنده‌های X3D به دلیل محدودیت‌های مربوط به ولتاژ و انتقال حرارت، فرکانس کاری به مراتب پایین‌تری نسبت به نمونه‌های معمولی داشتند که باعث می‌شد در عملکرد خام و سناریوهایی که کش اضافی کمکی نمی‌کرد، ضعیف‌تر باشند. البته این مسئله در نسل‌های جدید تا حدی برطرف شده است.

بنچمارک 9800X3D در ادوبی پریمیر پرو
9800X3D در برنامه‌هایی مثل Adobe Premiere Pro کندتر از رقبای با تعداد هسته بیشتر عمل می‌کند. (منبع: Club386)

به طور کلی، اگر قصد خرید پردازنده دارید و به Ryzen X3D نیز فکر می‌کنید، ابتدا باید مورد کاربری اصلی خود را بررسی کنید. اگر کاربرد غیرگیمینگ دارید یا برنامه‌ای که استفاده می‌کنید از کش اضافی بهره زیادی نمی‌برد و بیشتر نیازمند عملکرد چند‌هسته‌ای و فرکانس بالاتر است، بهتر است به پردازنده‌های غیر X3D روی آورید.اما اگر گیمینگ یکی از اولویت‌های اصلی شما است، خرید Ryzen X3D توصیه می‌شود.

AMD پردازنده‌های 7900X3D، 7950X3D، 9900X3D و 9950X3D را نیز روانه بازار کرده است که تعداد هسته‌های بیشتری دارند، اما فقط یکی از چیپلت‌های محاسباتی آن‌ها مجهز به کش X3D است. اگر به گیمینگ علاقه دارید و همزمان به عملکرد چند‌هسته‌ای بالا نیاز دارید، این مدل‌ها نیز گزینه مناسبی هستند.

مسئله Latency بین CCDها و نقش Infinity Fabric

در مدل‌های دو CCD مانند 7950X3D، تنها یکی از چیپلت‌های پردازشی به کش سه‌بعدی مجهز است. اگر Threadهای بازی روی CCD فاقد 3D V-Cache زمان‌بندی شوند، داده‌ها باید از طریق Infinity Fabric به CCD دیگر منتقل شوند.

از آنجا که تأخیر دسترسی بین CCDها معمولاً در بازه 10 تا 20 نانوثانیه بیشتر از دسترسی محلی است، زمان‌بندی اشتباه Thread می‌تواند بخشی از مزیت Cache Hit محلی را خنثی کند.

این انتقال، تاخیر مؤثری بالاتر از دسترسی محلی ایجاد می‌کند. هرچند AMD با بهینه‌سازی Scheduler در ویندوز و Game Mode تلاش کرده Threadهای گیمینگ را روی CCD مجهز به کش نگه دارد، اما در سناریوهای ترکیبی (بازی‌ها و تسک‌های زمینه‌ای)، امکان جابه‌جایی Thread وجود دارد که می‌تواند بخشی از مزیت کش را کاهش دهد.

به همین دلیل است که مدل‌های تک CCD مانند 7800X3D در برخی سناریوهای گیمینگ عملکرد باثبات‌تری نسبت به مدل‌های 16 هسته‌ای دو چیپلتی دارند.

ذکر این نکته مهم است که AMD در Zen 3، افزایش L3 صرفاً ظرفیت را بالا برد اما محدودیت حرارتی باعث کاهش فرکانس شد. در Zen 4 این شکاف کمتر شد و در Zen 5 با تغییر ساختار استکینگ، محدودیت ولتاژ تا حد زیادی برطرف شد و رفتار پردازنده به مدل‌های غیر X3D نزدیک‌تر شد.

تکامل Ryzen X3D در نسل‌های مختلف

تکامل Ryzen X3D در نسل‌های مختلف

هرچند از زمان معرفی فناوری X3D زمان زیادی نمی‌گذرد، اما این تکنولوژی در همین مدت کوتاه به یکی از نقاط قوت اصلی AMD تبدیل شده و مسیر تکاملی خود را طی کرده است.

نسل اول X3D؛ آغاز یک مسیر تازه

اولین پردازنده مجهز به کش سه‌بعدی، 5800X3D  بود که کارایی این فناوری را اثبات کرد و برای نخستین بار پس از سال‌ها تاج پادشاهی گیمینگ را از پردازنده‌های اینتل گرفت.

نسل اول با مشکل انتقال مؤثر گرمای تراشه روبرو بود و به همین دلیل، حداکثر ولتاژ پایدار پردازنده برای کنترل دما پایین‌تر از مدل‌های معمولی بود. این امر باعث می‌شد فرکانس کاری این پردازنده بین ۴۰۰ تا ۲۰۰ مگاهرتز در فرکانس پایه و بوست کمتر از نسخه معمولی باشد.

پردازنده‌های Ryzen 7000X3D نیز از همان نسل اول با بهبودهای جزئی بهره می‌بردند و مشکلات مشابهی داشتند. اما این بار AMD مدل‌های ۱۲ هسته‌ای 7900X3D و ۱۶ هسته‌ای 7950X3D را معرفی کرد.

این پردازنده‌ها فقط روی یکی از چیپلت‌های پردازشی کش سه‌بعدی داشتند و همین امر مشکلاتی ایجاد کرد. برای مثال، چون فرکانس چیپلت‌های غیر X3D بالاتر بود، سیستم‌عامل در اجرای بازی‌ها آن‌ها را در اولویت قرار می‌داد و این باعث می‌شد از تمام پتانسیل پردازنده در بازی استفاده نشود.

این مشکل ابتدا با غیرفعال کردن چیپلت غیر X3D و بعدها با به‌روزرسانی سیستم Scheduling ویندوز برطرف شد.

ساختار نسل دوم فناوری 3D V-Cache

نسل دوم X3D؛ حل مسئله ولتاژ و امکان اورکلاک

در نسل دوم X3D، شرکت ای‌ام‌دی مکان چیپلت کش سه‌بعدی را تغییر داد و آن را از روی چیپلت محاسباتی به زیر منتقل کرد. این تغییر باعث شد آرایش لایه‌ها تغییر کرد تا مسیر انتقال حرارت بهبود یابد و محدودیت‌های ولتاژی نسل اول کاهش پیدا کند.

به دنبال آن، محدودیت ولتاژ هسته‌ها از ۱.۲ ولت در 7800X3D به ۱.۴ ولت در 9800X3D برسد. نکته دیگر این است که با این تغییر، فرکانس نیز افزایش یافت و قابلیت اورکلاک خودکار با PBO2 یا اورکلاک دستی پردازنده فراهم شد.

البته باید این نکته را نیز مورد اشاره قرار داد که در حالت کلی محدودیت ولتاژ عملیاتی نسبت به نسل قبل افزایش یافت و امکان دستیابی به فرکانس‌های بالاتر و اورکلاک فراهم شده است و تنها نباید به اعداد خام سطوح ولتاژ و فرکانس بسنده کرد.

جدیدترین پردازنده X3D عرضه‌شده با نسل دوم کش سه‌بعدی، مدل 9850X3D است که نسبت به 9800X3D تنها ۴۰۰ مگاهرتز فرکانس بالاتری دارد. البته تغییر خاصی در اصل فناوری رخ نداده و به نظر می‌رسد این پردازنده تنها از چیپلت‌های محاسباتی دستچین‌شده (Binned) استفاده می‌کند که می‌توانند با ولتاژ پایین‌تر به فرکانس بالاتری دست یابند.

در جدول زیر مقایسه بین مدل‌های شاخص دارای کش سه بعدی و پرچمدار اینتل را مشاهده می‌کنید:

مدل هسته / رشته L3 Cache ساختار CCD حداکثر بوست ماهیت کاربری
7800X3D 8 / 16 96MB تک CCD با 3D V-Cache ~5.0 GHz گیمینگ خالص
9800X3D 8 / 16 96MB تک CCD نسل جدید ~5.2 GHz گیمینگ + کاربری عمومی
7950X3D 16 / 32 128MB (96+32) دو CCD (یک X3D) ~5.7 GHz گیمینگ + تولید محتوا
7950X 16 / 32 64MB دو CCD استاندارد ~5.7 GHz ورک‌استیشن / رندر
Core Ultra 9 285K 24 هسته ترکیبی وابسته به معماری P + E Core ~5.7 GHz چندمنظوره

AMD Ryzen X3D

جمع‌بندی

اگر بازی اولویت اول شماست، در حال حاضر می‌توان گفت که پردازنده‌های Ryzen X3D در بسیاری از سناریوهای گیمینگ، منطقی‌ترین انتخاب بازار محسوب می‌شوند. مدل‌های هشت هسته‌ای پردازند‌ه‌ای Ryzen X3D مانند 9800X3D و 7800X3D، با قیمتی به مراتب کمتر از پردازند‌ه‌های پرچم‌‌دار و گران‌قیمت‌تری مثل Ryzen 9 9950 یا Core Ultra 9 285K، عملکرد بالاتری در بازی‌ها را در اختیارتان می‌گذارند.

اگر تمرکز اصلی سیستم روی گیمینگ باشد و کاربر در رزولوشن‌های رقابتی (1080p یا 1440p با تنظیمات پایین‌تر) بازی کند، پردازنده‌های Ryzen X3D به دلیل افزایش Cache Hit Rate و کاهش برخورد با Memory Wall، یکی از بهینه‌ترین انتخاب‌های بازار محسوب می‌شوند.

با این حال، در کاربری‌های سنگین چندرشته‌ای یا سناریوهای GPU-bound، مزیت آن‌ها کاهش یافته و پردازنده‌های با هسته بیشتر یا فرکانس بالاتر می‌توانند انتخاب منطقی‌تری باشند.

برتری پردازنده‌های X3D در بازی‌ها تنها محدود به نرخ فریم بالاتر نیست، بلکه این پردازنده‌ها به لطف کش L3 عظیم خود، در بسیاری از سناریوهای گیمینگ (مانند استاتر (Stutter) و یکنواختی فریم تایم)، نسبت کارایی به مصرف انرژی بهتری ارائه می‌دهند.

بنابراین، چه به دنبال بهترین تجربه در بازی‌های تک‌نفره باشید و چه قصد رقابت در عناوین آنلاین را داشته باشید (که زمان واکنش در آنها حرف اول را می‌زند)، پردازنده‌های مجهز به 3D V-Cache اولین گزینه‌ای است که باید به سراغش بروید.

پردازنده‌های AMD Ryzen X3D در بازار ایران با گارانتی و خدمات پس از فروش الماس رایان ایرانیان عرضه می‌شوند.

پرسش‌های پرتکرار

فناوری 3D V-Cache چیست و چگونه کار می‌کند؟

در فناوری 3D V-Cache یک لایه اضافی حافظه کش روی هسته‌های پردازنده قرار می‌گیرد تا حجم کش L3 به‌طور چشمگیری افزایش پیدا کند. وقتی کش بزرگ‌تر می‌شود، پردازنده داده‌های بیشتری را نزدیک خود نگه می‌دارد و کمتر مجبور است به رم که کندتر است مراجعه کند؛ در نتیجه تأخیر کاهش یافته و عملکرد، مخصوصاً در کارهای حساس به سرعت پاسخ، بهتر می‌شود.

چرا فناوری کش سه‌بعدی در بازی‌ها تأثیر زیادی دارد؟

بازی‌ها بارهای کاری با دسترسی تصادفی و وابسته به تأخیر دارند. بزرگ‌تر شدن L3 موجب افزایش Hit Rate و کاهش مراجعه به RAM می‌شود؛ نتیجه آن بهبود Frame Time و عملکرد بهتر در رزولوشن‌های CPU-Bound است.

آیا پردازنده‌های X3D فقط نرخ فریم (FPS) را افزایش می‌دهند؟

خیر. علاوه بر افزایش میانگین FPS، مهم‌ترین مزیت آن‌ها بهبود 1% Low و ثبات Frame Time است که مستقیماً به کاهش Stutter و تجربه روان‌تر منجر می‌شود.

آیا خرید پردازنده‌های Ryzen X3D برای همه کاربران پیشنهاد می‌شود؟

خیر. این مدل‌ها برای گیمینگ و بارهای حساس به تأخیر ایده‌آل‌اند؛ اما در پردازش‌های کاملاً چندرشته‌ای یا وابسته به فرکانس بالا، مدل‌های غیر X3D به‌دلیل کلاک بالاتر و قیمت متعادل‌تر می‌توانند انتخاب منطقی‌تری باشند.

آیا پردازنده‌های X3D نیاز به مادربرد یا رم خاصی دارند؟

خیر. این پردازنده‌ها روی همان سوکت و چیپست نسل خود (مثلاً AM5 در مدل‌های جدید) نصب می‌شوند. تنها نکته مهم، به‌روزرسانی BIOS برای پشتیبانی کامل است. استفاده از رم با فرکانس و تایمینگ بهینه (مانند DDR5 با EXPO فعال) می‌تواند کارایی را پایدارتر کند.

آیا پردازنده‌های X3D برای رزولوشن 1440p و 4K هم مزیت دارند؟

در رزولوشن‌های بالاتر معمولاً محدودیت اصلی با کارت گرافیک است؛ بنابراین اختلاف FPS کاهش می‌یابد. با این حال در بازی‌های رقابتی یا عناوین CPU-Bound، حتی در 1440p نیز بهبود 1% Low و ثبات فریم قابل مشاهده است.

آیا امکان اورکلاک در مدل‌های X3D وجود دارد؟

به‌دلیل حساسیت لایه کش سه‌بعدی به دما و ولتاژ، اورکلاک کلاسیک ضریب باز معمولاً محدود است. تمرکز اصلی روی بهینه‌سازی از طریق Precision Boost و تنظیمات PBO یا Curve Optimizer برای بهبود کارایی در چارچوب توان و حرارت استاندارد است.

نظر خود را اضافه کنید.

ارسال نظر بدون عضویت در سایت

0
نظر شما پس از تایید مدیر منتشر خواهد شد.

نظرات (5)

  • مهمان - مستر جهیزیه

    من خودم پردازنده اینتل دلرم و بازیا اصلا روان اجرا نمیشن اسلوموشن اجرا میشن، از مسئولین تقاضای اشد مجازات برای اینتل رو دارم!

  • مهمان - عالی

    اقا من چه کار کنم کولر پردازنده Awest GT-AV90 Omega Cool
    این هیسننیک این فن جای رم گرفته میشه رم بزارم
    نوع هیت سینک :
    Flower Style

  • مهمان - محمد

    در پاسخ به: مهمان - عالی

    این سوالا مال قبل خریده نه الان!؟هیچ کاری نمیتونی بکنی جز تعویض کولر یا رم.بعدشم اخه این چه کولریه رفتی خریدی مگه پردازندت چیه همچین چیزی خریدی!!؟اگه اینتله که فنه طرح فابریک اینتل خریده بودی والا بهتر از اینه!حداقل دیگه باهاش مشکل گیر کردن به رم نداشتی

  • مهمان - کاوه

    در پاسخ به: مهمان - عالی

    باید رم بدون هیت سینک بزاری یا کولر رو عوض کنی

  • مهمان - skorrrr

    در پاسخ به: مهمان - عالی

    هیت سنیکو عوض کن

ورود به شهرسخت‌افزار

ثبت نام در شهر سخت افزار
ورود به شهر سخت افزار

ثبت نام در شهر سخت افزار

نام و نام خانوادگی(*)
لطفا نام خود را وارد کنید

ایمیل(*)
لطفا ایمیل خود را به درستی وارد کنید

رمز عبور(*)
لطفا رمز عبور خود را وارد کنید

شماره موبایل
Invalid Input

جزو کدام دسته از اشخاص هستید؟(*)

لطفا یکی از موارد را انتخاب کنید