Als je op zoek bent naar de ideale processor, dan kijk je doorgaans vooral naar het aantal kernen en de snelheid waarmee deze kernen werken. AMD heeft echter de manier waarop we over processors denken veranderd door ook aandacht te besteden aan het cachegeheugen van de processor. In 2022 bracht AMD de Ryzen 7 5800X3D uit, een nieuwe versie van de Ryzen 7 5800X met een geüpgraded cachegeheugen dat AMD heeft aangeduid als 3D V-Cache. Deze upgrade aan het cachegeheugen was genoeg om een middenklasse processor naar een hoger niveau te tillen en er in april 2022 een top 3 gaming-processor van te maken.
Voor benchmarks verwijzen we naar Gamers Nexus, Bron: Gamers Nexus, https://www.youtube.com/watch?v=hBFNoKUHjcg
Red Dead Redemption 2
GTA V
Een jaar na de introductie van de Ryzen 7 5800X3D heeft AMD in april 2023 maar liefst drie nieuwe processors uitgebracht die zijn uitgerust met de 3D V-Cache technologie: de Ryzen 7 7800X3D, de Ryzen 9 7900X3D en de Ryzen 9 7950X3D. Uit tests blijkt al snel dat deze nieuwe processors zeer goed presteren bij een groot aantal games en in veel gevallen de top 5 aanvoeren. Bovendien presteren ze in games beter dan hun non-3D voorgangers.
Voor benchmarks verwijzen we naar Gamers Nexus, Bron: Gamers Nexus, https://www.youtube.com/watch?v=B31PwSpClk8
Cyberpunk 2077
F1 2022
Total War: Warhammer 3
Het lijkt erop dat AMD goud in handen heeft met de nieuwe 3D V-Cache technologie. Maar om uit te leggen wat dit precies inhoudt, moeten we eerst begrijpen wat cache is en waarom het een prestatieboost kan geven bij het gamen.
Cache
In eenvoudige bewoordingen is CPU-cache (uitgesproken als “Kash”) een kleine hoeveelheid snel geheugen die een processor gebruikt om de meest gebruikte gegevens op te slaan. Wanneer de CPU gegevens uit het werkgeheugen moet halen, controleert hij eerst de cache om te zien of de gegevens daar al zijn opgeslagen. Als de gegevens in de cache staan, kan de CPU ze veel sneller ophalen dan wanneer hij ze uit het werkgeheugen zou moeten halen.
Je kunt CPU-cache vergelijken met een boekenplank naast je bureau. De boeken die je momenteel leest, staan op de plank, zodat je ze snel kunt pakken wanneer je ze nodig hebt. Als je elke keer naar de bibliotheek moest lopen wanneer je iets wilde opzoeken, zou het veel langer duren.
Vroeger hadden computers geen cache en werden alle gegevens door de CPU uit het werkgeheugen gehaald, maar CPU’s werden rond de jaren 90 veel sneller in verhouding met werkgeheugen en het inladen via het werkgeheugen werd een bottleneck. Om deze bottleneck te verwijderen is cache geïntroduceerd op processoren. Cache zit direct op de CPU dus hoeft het moederbord niet meer aangesproken te worden om deze gegevens op te halen.
CPU-cache is verdeeld in verschillende niveaus, waarbij elk niveau groter maar langzamer is dan het vorige niveau. Het eerste niveau (L1) cache is meestal het kleinste en snelste, gevolgd door de L2- en L3-cache. Sommige processoren hebben mogelijk ook een L4-cache.
3D V-Cache
3D V-Cache is een technologie waarmee extra cachegeheugen op de processor kan worden gestapeld, bovenop de bestaande cachegeheugens. Dit extra cachegeheugen is veel sneller en efficiënter dan traditioneel cachegeheugen en maakt gebruik van een 3D-stapeltechnologie. Dit betekent dat de extra cachegeheugens als een soort van toren op de bestaande processor worden gestapeld, waardoor er meer geheugen kan worden opgeslagen zonder extra ruimte op de chip in beslag te nemen. De Ryzen 9 7950X heeft 64MB aan L3 Cache terwijl de Ryzen 9 7950X3D 128MB aan L3 cache heeft.
Op de website van WikiChip is een duidelijke representatie te vinden hoe AMD in essentie een extra cache chip heeft gestapeld bovenop de bestaande cache om er 3D V-Cache van te maken. Bron: https://fuse.wikichip.org/news/5531/amd-3d-stacks-sram-bumplessly/
Echt voor gaming
Vooral bij gaming maakt cache een groot verschil in prestaties. Dit heeft te maken met de gegevens die games veel gebruiken, zoals texturen en polygonen. Deze kunnen veel sneller worden opgehaald door de CPU dankzij de cache. Over het algemeen hebben games niet veel CPU-cores en brute rekenkracht nodig om goed te draaien, maar vereisen ze vooral dat de CPU veel kleine gegevens zo snel mogelijk verwerkt. Bovendien kunnen games die gebruikmaken van moderne grafische technologieën, zoals ray-tracing en AI-gebaseerde beeldverbetering, ook profiteren van 3D V-Cache. Deze technologieën vereisen namelijk veel geheugen en kunnen de prestaties van de processor onder druk zetten. Dankzij extra cachegeheugen kan de processor deze taken sneller en efficiënter uitvoeren, wat de game-ervaring ten goede komt.
Hoewel 3D V-Cache een handige technologie is, heeft het ook enkele nadelen. CPU’s die V-Cache gebruiken, hebben namelijk lagere kloksnelheden dan hun niet-3D tegenhangers. Hoewel de extra cache de lagere frequenties bij games compenseert, kan dit in andere toepassingen leiden tot een kleine prestatievermindering. Hierdoor zal 3D V-Cache mogelijk nooit standaard worden voor Ryzen CPU’s.
Technologie
Een opmerkelijke eigenschap van de 3D V-cache technologie is dat het een slimme oplossing is van AMD voor een probleem dat alle chipmakers ervaren. Het is namelijk veel moeilijker om cache kleiner en sneller te maken dan andere processor-gerelateerde technologieën. TSMC, een van de grootste chipmakers ter wereld, heeft aangegeven dat het nog geruime tijd zal duren voordat cache op kleinere schaal gemaakt kan worden en op betere snelheden kan draaien. Voor AMD was de oplossing om de chips op elkaar te stapelen.
Bij YourBuild hebben we de nieuwe 7000-serie Ryzen-chip met 3D V-Cache beschikbaar in onze configurator. Als je op zoek bent naar de snelste gaming-ervaring op AMD Ryzen, neem dan gerust een kijkje!
