AMD brachte 2022 den Ryzen 7 5800X3D auf den Markt und brachte damit den weltweit ersten Prozessor mit 3D V-Cache auf den Markt. Sie bleibt eine der besten Gaming-CPUs, die im Jahr 2023 erhältlich sind, und bietet eine glaubwürdige Konkurrenz zu AMDs Ryzen 7000-Serie und Intels Raptor Lake-Prozessoren. Es ist jedoch nicht mehr allein, da neuere 3D-VCache-CPUs der Ryzen 7000-Serie bereit sind, eine noch größere Spieleleistung zu bieten.
Während wir abwarten, ob diese neuen 3D-V-Cache-Chips die besten Prozessoren sein werden, finden Sie hier alles, was Sie über 3D-V-Cache wissen müssen.
Was ist AMD 3D V-Cache?
AMD 3D V-Cache ist eine Verpackungstechnologie, die zusätzliche Cache-Schichten auf einer CPU stapelt. Es klingt komplex und aus technischer Sicht ist es das auch, aber es ist nicht schwer zu verstehen, was die Technologie von AMD tut. Anstatt den Cache wie bisher üblich neben den Prozessor zu legen, stapelt AMD den Cache obenauf, um mehr auf den Chip zu quetschen.
Es ist eine andere Art, einen Prozessor zu entwerfen, und dank der Fortschritte bei der Art und Weise, wie CPU-Hersteller Komponenten auf einem Chip platzieren, ist AMD in der Lage, mehr Cache zu quetschen, ohne eine riesige CPU zu bauen. Ursprünglich war 3D V-Cache im 5800X3D auf eine CPU mit acht Kernen beschränkt, aber mit der Ryzen 7000-Generation führte AMD den 7800X3D mit acht Kernen, den 7900X3D mit 12 Kernen und den 7950X3D mit 16 Kernen ein.
Dies ist jedoch nicht das ganze Bild. Während diese High-End-CPUs über mehr als acht Kerne verfügen, wird der 3D-V-Cache nur auf einen ihrer Core Complex Dies (CCD) angewendet. Im Fall des 7900X3D stehen sechs Kerne mit 3D-V-Cache zur Verfügung, die mit einem niedrigeren Boost-Takt getaktet werden, während der andere CCD keinen 3D-V-Cache hat, aber mit höheren Frequenzen arbeiten kann. Gleiches gilt für den 7950X3D, der über acht Kerne mit 3D-V-Cache und acht Kerne mit höherem Boost-Takt verfügt.
Die Idee ist, einen Gaming-Vorteil zu bieten und gleichzeitig die Hochgeschwindigkeitskerne für Aufgaben zur Verfügung zu haben, die mehr Taktgeschwindigkeit als Cache erfordern. Dies ist einer der Gründe, warum AMD mit diesen CPUs in bestimmten Anwendungen eine höhere Produktivitätsleistung liefern konnte, zumindest laut den Testzahlen von Erstanbietern. Es behauptet auch, intensiv mit Microsoft und Spieleentwicklern zusammengearbeitet zu haben, um sicherzustellen, dass die einzigartigen Planungsanforderungen einer solchen CPU erfüllt und berücksichtigt werden, damit Spiele und Anwendungen diese faszinierenden CPUs optimal nutzen können.
Wie funktioniert 3D V-Cache?
Ihr Prozessor verfügt über drei Cache-Ebenen, wobei die niedrigste der L3- oder Level-3-Cache ist. Jede Cache-Ebene ist kleiner, aber schneller und fungiert als Speicherkette für Ihren Prozessor, der Anweisungen nach Bedarf bereitstellen kann.
Stellen Sie sich Cache wie eine Lieferkette vor. Ihr RAM ist wie ein nationales Warenlager, der L3-Cache ist ein regionales Verteilungszentrum und so weiter durch die L2- und L1-Caches. Bei 3D V-Cache sprechen wir über zusätzlichen L3-Cache, die langsamste Stufe auf Ihrer CPU. Das ist jedoch nur relativ langsam – jede Cache-Schicht ist immer noch deutlich schneller als Ihre Festplatte oder Ihr Arbeitsspeicher.
Mehr L3-Cache ermöglicht es dem Prozessor, mehr Anweisungen zu streamen und zu speichern, wodurch die Anzahl der Male verringert wird, die er zum Abrufen von Anweisungen aus dem RAM benötigt. Da der 5800X3D aufgrund von Einschränkungen der 3D-V-Cache-Spannung und der Temperaturschwellenwerte mit niedrigeren Taktraten lief, war er beim Spielen großartig, aber einige Aufgaben litten darunter. Mit den Ryzen 7000 3D V-Cache-CPUs, die sowohl hohe Taktraten auf einigen Kernen als auch V-Cache auf den anderen bieten, hofft AMD, dieses Problem gelöst zu haben.
Warum verwendet AMD 3D V-Cache?
Es gibt einige Gründe, warum AMD lieber eine ganze Chiplinie mit zusätzlichem Cache herstellen würde, anstatt mehr Cache in die CPU selbst zu stecken, was bis jetzt die Norm war. Für den Anfang ist 3D V-Cache anpassbarer und kann optional zu Prozessoren hinzugefügt werden, die tatsächlich davon profitieren würden. Obwohl zusätzlicher Cache auch außerhalb von Spielen nützlich ist, gibt es viele Programme, die nicht von mehr Cache profitieren, einschließlich Benchmarks wie Cinebench R23.
Cache ist auch für Fertigungs-CPUs problematisch. Einer der Schlüsselaspekte bei der Herstellung von CPUs ist der Prozess oder Knoten, der die Eigenschaften von Leistung, Energieeffizienz und Transistordichte bestimmt. Neuere Knoten ermöglichen physisch kleinere Transistoren und damit kompaktere Prozessoren, aber der Cache lässt sich viel schwieriger verkleinern als andere Komponenten in einer CPU, wie z. B. die Kerne. Da der Cache nicht davon profitiert, sich in hochmodernen Knoten zu befinden, kann es billiger sein, einfach einen Cache-Chip auf einem älteren und billigeren Knoten zu erstellen.
Welche CPUs haben 3D V-Cache?
AMD hat den 5800X3D ursprünglich im Jahr 2022 auf den Markt gebracht. Diese Zen 3-CPU der letzten Generation verfügt dank der zusätzlichen 64 MB 3D-V-Cache über acht Kerne und 96 MB L3-Cache. Dazu gesellen sich nun die neue Generation 7800X3D, 7900X3D und 7950X3D.
| AMD Ryzen 9 7950X3D | AMD Ryzen 9 7900X3D | AMD Ryzen 7 7800X3D | AMD Ryzen 7 5800X3D | |
| Kerne | 16 | 12 | 8 | 8 |
| Fäden | 32 | 24 | 16 | 16 |
| L2-Cache | 16 MB | 12 MB | 8MB | 4MB |
| L3-Cache | 128 MB | 128 MB | 96 MB | 96 MB |
| Basisuhr | Bis zu 4,2 GHz | Bis zu 4,4 GHz | Bis zu 4,4 GHz | Bis zu 3,4 GHz |
| Boost-Uhr | Bis zu 5,7 GHz | Bis zu 5,6 GHz | Bis zu 5 GHz | Bis zu 4,5 GHz |
| TDP | 120 W | 120 W | 120 W | 105 W |
AMD hat es geschafft, mit den 3D-V-Cache-CPUs dieser Generation zusätzliche Kerne zu haben, obwohl nur die Hälfte davon auf jedem der beiden Top-Chips verfügbar ist. Das macht den 7900X3D zu einer interessanten CPU, da er nur sechs Kerne mit 3D-V-Cache zur Verfügung hat, während sowohl der 7800X3D als auch der 7950X3D jeweils acht haben. Wir müssen sehen, ob das die Buchstützen-CPUs dieser Generation zu den besten für Spiele macht.
Auch CPUs dieser Generation arbeiten durchweg mit höheren Taktraten, wobei die Spitzenfrequenzen für die Kerne ohne 3D-V-Cache reserviert bleiben. Wir wissen noch nicht, auf welchen Frequenzen sie im täglichen Gebrauch laufen werden, und müssen möglicherweise warten, bis wir die Chips in die Hände bekommen, um es herauszufinden.
Wir wissen jedoch, dass AMD bei dieser Generation ein gewisses Maß an Übertaktung ermöglicht hat, was beim 5800X3D nicht der Fall war. AMD hat Precision Boost Overdrive (PBO) und AMDs Curve Optimizer aktiviert, die zusammen Enthusiasten dabei helfen sollten, die Taktraten zu erhöhen und die Spannungen geringfügig zu senken – obwohl AMD gesagt hat, dass es mit diesen Funktionen keine großen Gewinne erwartet.
Die Thermal Design Power (TDP) ist bei allen CPUs flach, was bedeuten kann, dass es zusätzlichen Übertaktungsspielraum auf Nicht-3D-V-Cache-Kernen gibt und dass diese Chips am Ende die effizientesten ihrer Generation sein könnten.
3D-V-Cache-Leistung
Wir planen, die Ryzen 7000 3D V-Cache-CPUs zu testen, wenn wir sie in den kommenden Wochen in die Hände bekommen, aber vorerst sind hier unsere Testzahlen aus dem 5800X3D-Test:
| AMD Ryzen 7 5800X3D | AMD Ryzen 9 5950X | Intel Core i9-12900K | |
| 3D Mark Time Spion | 17.078 | 17.922 | 19.396 |
| Red Dead Redemption 2 | 119 fps | 127 fps | 132 fps |
| Assassin’s Creed Valhalla | 121 fps | 119 fps | 118 fps |
| ForzaHorizon 4 | 247 fps | 234 fps | 250 fps |
| Vierzehn Tage | 205 fps | 182 fps | 205 fps |
| Heiligenschein unendlich | 127 fps | 119 fps | 113 fps |
| Cyberpunk 2077 | 128 fps | 128 fps | 122 fps |
| Far Cry 6 | 147 fps | 115 fps | 141 fps |
| Civilization VI (Wendezeit, niedriger ist besser) | 6,6 Sekunden | 7,5 Sekunden | 7,3 Sekunden |
Ein interessanter Ausreißer war Red Dead Redemption 2, wobei der 5800X3D deutlich langsamer war als der 12900K und auch der 5950X. Dies war wahrscheinlich kein Benchmarking-Fehler, sondern ein legitimer Verlust, der durch die viel niedrigere Taktrate des 5800X3D verursacht wurde. Der 5800X3D beschleunigt auf nur 4,5 GHz, während der 5950X 4,9 GHz erreichen kann. Die Taktrate ist immer noch ein wichtiger Faktor für die CPU-Gaming-Leistung und kann in einigen Spielen einen großen Unterschied machen. Es wird interessant sein zu sehen, ob das neue Design der Ryzen 7000 3D V-Cache-CPUs dieses Problem behebt.
Mit ersten Berichten, die darauf hindeuten, dass die neuen CPUs bis zu 25 % schneller sind als Intels 13900K, sind wir gespannt, was diese CPUs leisten können.
Eine Verpackungsrevolution?
AMD machte eine große Sache, als es 3D V-Cache auf den Markt brachte, und das aus gutem Grund. Der 5800X3D konnte sich mit viel leistungsstärkeren Prozessoren messen, und die Ryzen 7000-Varianten der nächsten Generation scheinen Intel die Gaming-Krone zu stehlen, selbst wenn der angebliche 6-GHz-13900KS in den Startlöchern wartet.
Es ist noch nicht klar, ob dies eine Technologie ist, die allen zugute kommt, die es verdienen, Teil der Mainstream-CPU-Linien zu sein, aber es ist klar, dass Gaming einen großen Aufschwung erfährt. Die 3D-V-Cache-Technologie eignet sich auch hervorragend als Mid-Generation-Refresh für AMD-Prozessoren und hilft ihm, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein – auch wenn es Gamer nicht gerade dazu ermutigt, neue AMD-Hardware zu nutzen.
Auf technischer Ebene ist 3D V-Cache mehr als nur ein Marketing-Hype und hat das Potenzial, sogar einige Nicht-Gaming-Aufgaben zu verbessern, wenn man den AMD-Grafiken Glauben schenken darf. Wir müssen die neue Hardware selbst testen, um sicher zu sein, wie gut sie ist, aber wenn man den 5800X3D als Maßstab nimmt, ist die 3D V-Cache-Technologie immer noch etwas, worüber man sich sehr freuen kann.
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