AMD新品性能炸裂，一文说透3D V-Cache技术到底是什么

本文对AMD创新性提出的3D V-Cache 垂直缓存堆叠技术进行了详细的解释，包括什么是V-Cache堆叠，技术特点及优势，以及最新的7000系列芯片参数对比及价格。喜欢请点赞收藏~

AMD在发布锐龙7-5800X3D系列时，最先采用了3D垂直缓存技术（3D V-Cache Stacking），一举成为了业界领先的桌面游戏处理器。最近，AMD发布了锐龙9-7000X3D系列芯片，继续巩固了其3D V-Cache垂直缓存封装技术的领先地位。

那么什么是3D垂直缓存堆叠技术呢？

简单来说，AMD对原有的2D封装技术改进，在处理器上引进垂直堆叠缓存技术，即在CPU的垂直方向上增加缓存晶片CCD的数量，进而提高了CPU片内三级缓存L3的容量。这项技术无需增加芯片的大小或缩小逻辑电路。因此，称为垂直堆叠V-Cache Stacking。

AMD对外宣传，采用这项新技术，在使用相同的架构、内核和线程数量的条件下，可以使得处理器的L3缓存容量提高三倍，从而通过减少CPU等待数据的时长，大大提升了CPU整体的处理性能。

Ryzen 7 5800X3D就是一个很好的例子。除了L3缓存的大小外，它的规格几乎与标准Ryzen 7 5800X处理器相同。Ryzen 7 5800X3D处理器具有96MB的三级缓存，而标准Ryzen 5 5800X处理器只有32MB。

理想情况下，所有内存都将以最小的延迟与处理器交互，从而允许CPU在发送新数据时快速行动，减少空闲时间，提高系统性能，并提高系统的整体效率。遗憾的是，内存延迟是一个难以克服的问题，这也是为什么CPU缓存对现代处理器如此有益的原因。

缓存允许数据存储在处理器上，使数据靠近处理核心，以便快速方便地访问。这些缓存分为L1、L2、L3三个等级，较低级别的缓存提供较小的延迟（通常在CPU内核内），而较大级别的缓存提供较大的延迟、也提供更大的容量，并直接连接到多个CPU内核。

高级别的缓存允许将更多数据存储在芯片上，从而减少从内存DRAM中读取数据的次数。内存DRAM的延迟比片上缓存要高几个数量级。高级别的缓存可以通过提供更高的容量将更多的数据保存在芯片上，从而帮助CPU减少的等待数据的时间，从而可以快速访问数据。

2015年 2.5D HBM封装

2017年多芯片模块

2019年 2D芯片集

2021年 3D堆叠芯片集

从互连密度看，相比于2D芯片集的层叠封装，3D V-Cache堆叠技术互连密度提升了200倍。

从互连密度看，相比于微凸块（Micro Bump）3D技术，3D V-Cache堆叠技术也提升了15倍。

从能效上看，3D V-Cache堆叠技术比微凸块（Micro Bump）3D技术的能效也提升了3倍以上。