研究人员详解AMD的3D垂直缓存设计，Zen 3架构处理器早已准备使用在今年的Computex2021主题演讲上

在今年的Computex2021主题演讲上， AMD首席执行官苏姿丰博士展示了采用3D垂直缓存（3DV-Cache）技术的Zen3架构桌面处理器。这项创新的技术可以为每个CCX带来额外的64MB7nmSRAM缓存，使得处理器的L3缓存容量由32MB增加到96MB ，容量增加到原来的三倍。

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【研究人员详解AMD的3D垂直缓存设计，Zen 3架构处理器早已准备使用】近日，高级技术研究员YuzoFukuzaki发表了一篇文章，阐明了AMD的这项技术在处理器缓存层次结构中的最合理位置。显然通过3D垂直缓存技术，可以扩展处理器的L3缓存，而不是作为所谓“L4缓存”使用，而16核心的Ryzen95950X处理器共拥有192MB的L3缓存。
作为一颗SRAM芯片， 3D垂直缓存芯片采用了7nm工艺制造，尺寸为6×6m㎡。据推测， 3D垂直缓存芯片大约有2300个硅通孔（TSV），单孔直径约17μm ，让底层CCX与3D垂直缓存芯片紧密相连。 Zen3架构处理器应该在设计之初就考虑到使用3D垂直缓存芯片的可能性，这说明AMD在该技术上已开发多年。

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根据此前AMD的官方介绍， 3D垂直缓存技术是基于台积电的SoIC技术。作为一种无损芯片堆叠技术，意味着不使用微凸点或焊料来连接两个芯片，两个芯片被铣成一个完美的平面。底层CCX与顶层L3缓存之间是一个完美的对齐，硅通孔可以在没有任何类型的粘合材料的情况下进行匹配。
其CCX做了翻转（由面向顶部改为面向底部）处理，然后削去了顶部95%的硅，再将3D垂直缓存芯片安装在上面，让缓存和核心之间的距离缩短了1000倍，减少了发热、功耗和延迟。

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YuzoFukuzaki表示，为了应对MemoryWall（内存墙）问题，处理器的缓存设计非常重要。更大容量的缓存在高端处理器上早已成为一种趋势，而3D垂直缓存技术有助于提供处理器的性能，同时可以解决低良品率问题，更好地控制成本。