AMD a de nouveau le trône du jeu, les processeurs Ryzen 7000 avec V-Cache ont battu Raptor Lake d’Intel. Nous avons examiné les détails techniques du chiplet 3D Zen 4 et comment AMD résout le fonctionnement des jeux sur des modèles hybrides à deux puces. Par exemple, pourquoi avez-vous besoin d’une barre de jeu Xbox pour eux.
Le dernier jour de février, les processeurs Ryzen 7000 avec 3D V-Cache, c’est-à-dire la technologie de puces 3D, qui ajoute une plus grande capacité de cache L3 aux processeurs classiques, ont été mis en vente. La dernière génération (Ryzen 7 5800X3D) a montré que cela profite aux jeux, et il semble que ce soit la même chose maintenant. Les Ryzen 7000 sont spécifiquement destinés à être utilisés dans les PC de jeu et, selon les critiques, ils semblent avoir dépassé les processeurs Raptor Lake d’Intel dans ce rôle et sont désormais les meilleurs en termes de performances de jeu.
Le concept de base du Ryzen 7000X3D continue la façon dont le Ryzen 7 5800X3D a été construit. Le processeur a un chiplet IO standard et un substrat, mais l’un des chiplets CPU est spécial – le silicium est réduit, il a évidé les soi-disant TSV et le chiplet supérieur connecté verticalement contenant une capacité de cache L3 supplémentaire, qui étend de manière transparente son L3 d’origine cache de 32 Mo à 96 Mo . Un dissipateur thermique métallique couvrant repose classiquement sur cette couche, de sorte que le processeur semble standard.
3D V-Cache est un chiplet de 7 nm, mais c’est du nouveau silicium
La particularité est que le cache est produit par un processus de production différent. AMD a confirmé que ce chiplet est de 7 nm, tandis que le chiplet CPU en dessous avec les cœurs Zen 4 est de 5 nm. Cela permet de rendre sa production moins chère. La puce est donc plus grande qu’elle ne le serait avec un processus de 5 nm, mais les coûts sont apparemment encore inférieurs. Mais ce n’est pas le même chiplet de cache qui a été utilisé dans Zen 3, mais une conception nouvelle et améliorée. AMD dit avoir réussi à réduire sa surface de 41 mm² à 36 mm², alors qu’il possède à peu près le même nombre de transistors (4,7 milliards pour les deux versions).
La densité des transistors a considérablement augmenté, passant d’environ 114 à 130 millions de transistors par millimètre carré. Paradoxalement, il s’agit d’une densité de transistors plus élevée que même un chiplet CPU de 5 nm avec des cœurs Zen 4. En effet, pour le V-Cache, qui est principalement composé de mémoire SRAM, des bibliothèques qui atteignent une densité de transistors élevée ont été utilisées, alors que pas pour la puce du processeur.
De plus, les circuits logiques, en particulier ceux construits pour une puissance et une fréquence élevées, ont toujours tendance à avoir une densité bien inférieure à ce que le processus atteint pour les cellules SRAM denses. Si les circuits V-Cache étaient implémentés de la même manière avec des bibliothèques optimisées pour la zone la plus basse sur le processus 5nm, alors le résultat serait déjà plus petit que sur le processus N7.
Étant donné que le chiplet CPU sous-jacent a rétréci, le V-Cache 3D du Ryzen 7000X3D doit avoir une disposition différente des contacts d’interconnexion (bien qu’ils aient soi-disant une zone réduite qu’ils occupent). Dans la génération Zen 3, les contacts se trouvaient au-dessus du cache L3 du chiplet CPU, à travers lequel des canaux verticaux (appelés TSV) étaient créés, à travers lesquels le fil de cuivre reliant les couches de connexions en cuivre au bas du chiplet CPU avec le cuivre couche au bas des passages du chiplet V-Cache. Pour Zen 4, la mise en page a dû changer. Les TSV ne passent plus seulement par le cache L3, une partie du TSV avec des fils fournissant l’alimentation passe également par les blocs SRAM dans le cache L2 des cœurs Zen 4. Les fils de signal (données, contrôle) passent par le cache L3.
Ce changement signifie qu’AMD ne pourrait pas utiliser le même chiplet que dans la génération précédente, ce qui était précédemment spéculé. De plus, cela réfute également l’affirmation d’une zone de cache de puces réduite.
Le V-Cache de Zenu 4 a 25% de débit en plus
Le nouveau chiplet associé au Zen 4 atteint également des performances plus élevées, c’est-à-dire au moins un débit qui devrait convenir aux applications HPC. Alors que la génération précédente parvenait à atteindre un débit allant jusqu’à 2 To/s entre le chiplet CPU et le V-Cache, il atteint désormais 2,5 To/s. En revanche, la latence est dite un peu plus élevée, elle a augmenté de 4 cycles (qui dans le contexte du cache L3 sont des unités de pourcentage).
L’ensemble du V-Cache 3D est sur la même branche d’alimentation que les cœurs du processeur. Il ne peut pas avoir une tension et une fréquence inférieures séparées par rapport aux cœurs Zen 4. Selon le site Web de Tom’s Hardware, au moins dans le cas du Ryzen 9 7950X3D, la fréquence maximale atteinte sur le chiplet CPU est de 5,25 GHz en monothread et de 4,85 GHz en charge multi-thread, et la tension maximale est de 1,152 V. Ce ne sont pas des valeurs issues des spécifications, mais mesurées lors de l’examen, elles peuvent donc ne pas être valables à 100% toujours et pour tous les spécimens. En revanche, le deuxième chiplet de processeur sans V-Cache a atteint des horloges allant jusqu’à 5,75 GHz (single-thread) et 5,30 GHz (multi-thread) et la tension maximale était de 1,384 V.
Du fait qu’un chiplet avec 3D V-Cache ne doit pas recevoir une tension aussi élevée, l’overclocking classique par changement de multiplicateurs et de fréquences ne sera pas autorisé pour ces processeurs. Cependant, un OC partiel est possible – les fonctions Precision Boost Overdrive sont activées, ce qui permet d’augmenter les performances dans le cadre du fonctionnement normal du boost, ainsi que le Curve Optimizer, qui permet la sous-tension. Il est bien sûr possible d’overclocker la mémoire DDR5.
Comment assurer des performances optimales : pilotes, BIOS et interaction avec Windows
Comme nous l’avons déjà écrit lors de la révélation des processeurs, le placement du V-Cache sur un seul des deux chiplets du processeur a pour effet que pour les processeurs à 12 et 16 cœurs, la moitié du processeur dispose d’un cache L3 de 96 Mo et d’horloges maximales relativement inférieures. , tandis que l’autre moitié a des fréquences plus élevées , mais seulement 32 Mo de cache L3. Pour des performances idéales dans les jeux, ils doivent être placés sur des cœurs de puces avec 3D V-Cache, et vice versa pour les applications (mais ce n’est pas tout à fait sans exceptions). Semblable aux processeurs hybrides d’Intel, cela nécessite une gestion spéciale.
Avec Ryzen 7000X3D, cela est assuré à plusieurs niveaux. La première partie consiste à disposer d’un BIOS (UEFI) suffisamment récent sur la carte mère. De plus, mettez à jour les pilotes du chipset (qui sont en fait le pilote de toute la plate-forme AM5) vers au moins la version 5.01.03.005 et ayez également la version actuelle de Windows 10 ou 11. Mais il y a aussi un quatrième composant – l’utilisation de le soi-disant mode de jeu dans Windows et en tant que barre d’outils Xbox Game Bar (la version 5.823.1271.0 et ultérieure est requise). Celles-ci sont importantes car AMD les a suivies pour contrôler où les jeux sont attribués.
Le BIOS de la carte et les pilotes sont importants car le BIOS de la carte via l’interface CPPC2 (elle doit être activée) communique au système d’exploitation quels cœurs doivent être utilisés en priorité – ce sont normalement ceux qui atteignent les fréquences les plus élevées. Cependant, avec les processeurs Ryzen 9 7900X3D et Ryzen 9 7950X3D, il est nécessaire que la priorité soit modifiée en faveur des cœurs avec V-Cache lors de la lecture de jeux. Et cela est assuré par le pilote, qui détecte le fonctionnement des jeux et bascule dynamiquement le firmware pendant le jeu afin qu’il signale au système Windows qu’il doit prioriser les cœurs sur le chiplet avec V-Cache.
A quoi sert la barre de jeu Xbox ?
Dans la plupart des cas, cela devrait se produire automatiquement, le contrôleur passe en V-Cache lorsque le mode jeu est actif sous Windows (ou en mode réalité mixte également). Cela implique l’utilisation de la Xbox Game Bar. Vous l’avez dans Windows 10 et 11, si vous ne l’avez pas désinstallé de force, et il est plus simplement appelé en appuyant sur la touche Windows + G.
La barre de jeu Xbox contient une liste de différents jeux qu’elle identifie et active automatiquement le mode jeu pour eux, en veillant à ce qu’ils soient également placés sur des cœurs avec V-Cache. De plus, la Xbox Game Bar sert également d’outil que vous pouvez utiliser pour corriger la détection automatique en cas d’échec. Si votre jeu n’est pas détecté, ouvrez la barre de jeu Xbox où vous pouvez cliquer sur “ceci est un jeu” pour ajouter le programme à la liste. Les pilotes AMD réagiront déjà automatiquement à cela.
En plus de ce service, il devrait être possible de déboguer ou de remplacer les critères de commutation également dans le BIOS des cartes (comme divulgué avant la publication). Les pilotes de plate-forme/chipset AMD installent également le soi-disant AMD PPM Provisioning File Driver, qui parque (désactive l’acceptation de tâches) les cœurs qui n’ont pas de V-Cache lorsque le mode Jeu est actif. Cela garantit que le jeu ne déborde pas sur l’autre chiplet et devrait améliorer les performances dans au moins certains cas en gardant l’application dans le V-Cache 3D. L’utilisation de cœurs de différents chiplets aggrave la latence entre les threads. Si par contre le jeu tourne sur un chiplet sans V-Cache (car plus à l’aise avec les hautes fréquences), les cœurs du chiplet avec V-Cache sont parqués.
AMD mentionne également que ce contrôle des performances dans les jeux peut ne pas être précis si VBS (Virtualization-based Security, dans Windows tchèque, l’option est marquée comme Kernel Isolation) est actif dans Windows, qu’il peut donc être optimal de désactiver, même si vous perdez un des barrières de sécurité contre les logiciels malveillants et les attaques. Mais l’isolation du noyau dégrade toujours un peu les performances, il est donc possible que les joueurs avides la désactivent de toute façon.
Ryzen 7 7800X3D n’a pas besoin d’extras
Si cela semble trop compliqué, il y a un soulagement potentiel. Tout cela ne s’applique qu’aux modèles asymétriques à deux chiplets, c’est-à-dire Ryzen 9 7900X3D et 7950X3D. Vous n’aurez pas besoin de tout cela avec le Ryzen 7 7800X3D octa-core moins cher qui sortira en avril. Il n’a qu’un seul chiplet, tous les cœurs sont dedans et il repose sur un V-Cache unifié. Aucune détection ou correspondance de jeu ne sera nécessaire et le processeur fonctionnera pleinement sans une telle préparation.
L’inconvénient est qu’il ne fournira aucun cœur haute fréquence pour les tâches non liées au jeu. Le fait qu’il n’utilisera jamais de fréquences et de tensions extrêmes doit également se voir dans la consommation. Le Ryzen 7 7800X3D devrait être très performant.
Sources : Matériel de Tom (1, 2, 3)
