Полупроводниковый аналитик Том Вассик (Tom Wassick) послойно разобрал кристалл лучшего игрового процессора современности, Ryzen 7 9800X3D, и выяснил, что большая часть объёма представляет собой пустышку.
Источник изображения: AMD
В отличие от Ryzen 5000X3D и Ryzen 7000X3D процессоры Ryzen 9000X3D структурированы так, чтобы слой дополнительной памяти SRAM (3D V-Cache) располагался под генерирующим тепло блоком CCD с вычислительными ядрами, а не над ним. Хотя AMD не раскрыла все тонкости такого подхода, такая структура внутри кристалла предлагает лучший тепловой баланс и позволяет добиться от процессора более высоких тактовых частот.
Вассик отмечает, что блок CCD и слой 3D V-Cache сделаны очень тонкими, менее 10 мкм, для обеспечения TSV-спайки. В сочетании с BEOL (Back-end of Line) — межсоединений на основе металлических слоёв для подключения отдельных компонентов кристалла — общая толщина слоя памяти SRAM и чиплета CCD составляет 40–45 мкм.
Память SRAM в составе Ryzen X3D всегда занимала лишь часть от общей площади кристалла. Например, у чипов Ryzen 7000X3D площадь слоя 3D V-Cache составляет 36 мм2, в то время как площадь всего блока CCD равняется 66,3 мм2. Однако результаты исследования Тома Вассика показывают, что слой SRAM в составе Ryzen 9000X3D на самом деле на 50 мкм больше, чем площадь его CCD. Из этого следует предположение, что большая часть кристалла Ryzen 7 9800X3D не содержит никаких функциональных блоков и представляет собой пустышку. Однако для точных выводов необходимо более подробное исследование.
Если не брать в расчёт межблочные соединения, общая толщина слоя SRAM и кристалла CCD должна составлять менее 20 мкм. Чтобы разместить такие маленькие и хрупкие компоненты, AMD добавила громоздкие слои пустого кремния сверху и снизу для структурной целостности. Толщина всего стека составляет примерно 800 мкм. За вычетом 50 мкм в виде CCD, SRAM и BEOL мы получаем целых 750 мкм структурной поддержки. Другими словами, до 93 % всего стека кристалла может состоять из кремния без транзисторов.
Между различными слоями кристалла также находятся слои из оксидного покрытия. Толщина этого связующего слоя между кристаллом CCD и SRAM меньше, чем между фиктивным кремнием и двумя кристаллами, что обеспечивает лучшую теплопроизводительность. Некоторые особенности структуры кристалла процессоров Ryzen 9000X3D до конца не изучены. Том Вассик планирует в перспективе исследовать их при помощи сканирующего электронного микроскопа.
Хотя Intel утратила звание производителя самых быстрых игровых процессоров, компания не планирует выпускать аналог технологии 3D V-Cache для потребительских чипов. В свою очередь, AMD, как ожидается, представит 12-ядерный Ryzen 9 9900X3D и 16-ядерный Ryzen 9 9950X3D на выставке электроники CES 2025 в следующем месяце.