Vous pensiez que le cache L3 intégré aux processeurs Zen 3 était imposant ? Attendez de découvrir ce que permet le 3D V-Cache, qui consiste à en ajouter par-dessus le die d'une puce. De quoi gagner de la place pour les éléments dédiés au calcul et maximiser les performances. À quel prix ?

« Chez AMD, on n'a pas de CPU à plus de 5 GHz, mais on a des idées ». Voici en substance le message adressé par Lisa Su à la fin de sa conférence du Computex 2021. Elle a en effet évoqué la prochaine solution de packaging actuellement développée par la société et qui devrait être mis en production « d'ici la fin de l'année ».

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Du cache par-dessus le die du CPU

On ne sait pas encore au sein de quel produit, mais une démonstration a été faite sur la génération actuelle de processeurs Ryzen, avec 64 Mo de cache L3 intégrés via un die spécifique, superposé sur celui du CPU (stacking 3D). Un bus d'interconnexion dédié est utilisé pour la communication (Through Silicon Vias, TSVs).

Son débit n'a pas été précisé, mais AMD dit que cette solution est la plus efficace dont elle dispose à date en termes de densité et d'efficacité énergétique. Lisa Su a précisé que l'apparence physique finale d'un die, et donc du processeur, est identique. Les performances dans les jeux d'un 5900X seraient, elles, bien plus élevées.

Elles seraient ainsi multipliées par 1,04x dans le pire des cas, 1,25x dans le meilleur, avec une moyenne à+ 15 %. Les conditions techniques n'ont néanmoins pas été précisées : GPU, définition, niveau de qualité graphique, etc.

Du cache, toujours plus de cache

Cette solution s'inscrit dans un mouvement assez large chez AMD qui consiste à miser sur l'intégration de caches de plus en plus large au sein de ses architectures afin de booster les performances. Cela a notamment été le cas de Zen au fil de son évolution, surtout avec Zen 3. RDNA 2 doit également beaucoup à son Infinity Cache.

Ce 3D V-Cache pourrait être l'une des armes utilisées par la société pour donner un coup de fouet à ses prochaines puces sans avoir à aller chercher des évolutions lourdes au niveau de l'architecture et son IPC. Cela peut aussi lui permettre d'avoir plus de cœurs au sein d'une même surface, le cache L3 étant alors superposé.

Reste une question qui n'a pas été évoquée par AMD : le coût d'une telle solution et son impact sur le prix final des produits. On attend également de voir si cela aura un intérêt pour des applications professionnelles où la puissance de calcul du CPU prime avant tout. Et là, un cache plus élevé ne pourra pas toujours sauver la mise.