Bit by Bites una columna semanal que se centra en los avances técnicos todas las semanas en varios espacios. Mi nombre es Adam Conway y he estado cubriendo temas tecnológicos y siguiendo las últimas novedades durante una década. Si hay algo que te interesa y te gustaría que se cubra, puedes contactarme en[email protected].

AMD ha superado a Intel en lo que respecta al rendimiento de los juegos en los últimos años, y eso se debe en gran medida a sus CPU X3D. Todo el mundo sabe que las CPU X3D son las mejores para los jugadores, especialmente en títulos comoCounter-StrikeoValorantque realmente lo utilizan, pero ¿por qué más las CPU de AMD también son buenas para los juegos? Desglosaremos exactamente por qué ese3D V-Cachees el mejor para los jugadores, al tiempo que hablamos de las otras ventajas que tiene la plataforma de AMD sobre competidores como Intel.

Cómo funciona el 3D V-Cache de AMD

La jerarquía de memoria de una CPU típica.
Fuente: Carlos Carvalho

Antes de sumergirnos en el 3D V-Cache, comencemos con el caché normal. Las primeras computadoras usaban dos tipos principales de almacenamiento: discos duros y RAM. Los discos duros ofrecían alta capacidad pero eran lentos, mientras que la RAM era mucho más rápida pero limitada en tamaño. Este equilibrio funcionó hasta que el rendimiento de la CPU comenzó a superar las velocidades de la RAM en la década de 1990, lo que creó un cuello de botella.

La solución fue la memoria caché, un tipo de memoria aún más rápida integrada directamente en el procesador. La memoria caché es más pequeña que la RAM, pero mucho más rápida, y forma una jerarquía de memoria: la memoria caché en la parte superior, la RAM en el medio y el almacenamiento (como los discos duros y las unidades SSD) en la parte inferior. Con el tiempo, la memoria caché en sí misma evolucionó en múltiples niveles, diseñados para diferentes necesidades de rendimiento y capacidad, una tendencia que se observa tanto en las CPU como en las GPU.

Las CPU modernas de gama alta suelen contar con caché L1, L2 y L3:

Caché L1: la más pequeña y rápida, dedicada a núcleos individuales para el procesamiento rápido de instrucciones pequeñas.

Caché L2: más grande pero ligeramente más lenta, compartida por grupos de núcleos.

Caché L3: la más grande y lenta, compartida entre todos los núcleos de la CPU.

Algunas CPU de nicho incluso incluyen caché L4, como la memoria HBM2 en los procesadores Xeon de cuarta generación, que actúa como un nivel adicional fuera de la matriz de la CPU.

Sin embargo, los juegos no dependen tanto de un alto número de núcleos o de la potencia de procesamiento bruta como de la capacidad de la CPU para manejar una gran cantidad de datos pequeños rápidamente. Un rendimiento fluido en los juegos, especialmente a 60 FPS o más, requiere que se procese un nuevo cuadro cada 16,67 ms o menos. AMD introdujo 3D V-Cache con el Ryzen 7 5800X3D, una gran innovación en lo que respecta al diseño de procesadores. A diferencia del caché tradicional, 3D V-Cache utiliza apilamiento vertical para agregar significativamente más caché L3 a la CPU. Mientras que el Ryzen 7 5800X tiene 32 MB de caché L3, el 5800X3D triplica esa cantidad a 96 MB. Este caché adicional reduce la necesidad de que la CPU se comunique con la RAM (un proceso más lento) al mantener más datos más cerca del procesador.

Hoy en día, elAMD Ryzen 7 9800X3Dy el AMD Ryzen 9 9950X3D incluyen 104 MB y 144 MB de caché virtual 3D respectivamente, un gran avance con respecto a competidores como Intel, que incluyen solo 36 MB de caché en elprocesador Intel Core Ultra 9 285K. Esta caché ayuda mucho a reducir la cantidad de veces que la CPU necesita extraer datos de la RAM, ya que los juegos a menudo implican un acceso aleatorio a datos pequeños y dispersos (por ejemplo, lógica del juego, IA, cálculos de física), que encajan bien en la caché L3. Esto también libera más ancho de banda para la RAM con otros procesos.

Los chips de AMD también son increíblemente eficientes energéticamente

Procesador AMD Ryzen 7 9800X3D

AMD lleva bastante tiempo promocionando su eficiencia energética y, gracias a ello, tiene una gran ventaja sobre Intel. El AMD Ryzen 7 9800X3D tiene un TDP de 120 W, con un consumo máximo de energía en mi propio sistema de 160 W. Por el contrario, el procesador Core Ultra 9 285K de Intel puede consumir hasta 250 W de potencia como máximo, lo que supone un aumento bastante marcado. No solo va a ser más costoso mantener un mayor consumo de energía, sino que también se necesita una refrigeración significativamente mayor.

Debido a esto, los chips pueden sufrir una mayor limitación térmica, lo que reducirá la velocidad del reloj y, lo que es más importante para los jugadores, el rendimiento. Tendrás que invertir más en una mejor refrigeración para controlar un chip de gama alta de Intel en comparación con un chip de gama alta de AMD. Te costará más y, si lo refrigeras de forma inadecuada, experimentarás un peor rendimiento.

Por supuesto, esa eficiencia energética tiene un costo en otras cargas de trabajo. Intel sigue siendo el rey de la productividad si buscas una CPU de escritorio para edición de video y otras cargas de trabajo, pero para juegos, AMD simplemente se lleva la corona sin competencia en estos días. Parte de esa eficiencia se logra gracias a su diseño, pero otra parte se logra gracias a su proceso de fabricación.

En el caso del Ryzen 7 9800X3D, el CCD Zen 5 de AMD se apila directamente sobre la matriz 3D V-Cache (llamada L3D) utilizando la avanzada tecnología de unión de matrices cobre-cobre de TSMC. El calor del CCD se disipa directamente a la solución de refrigeración, de forma similar a los procesadores estándar de la serie Ryzen 9000. El L3D actúa como una placa base que cubre toda el área debajo del CCD. Su región central contiene la caché L3 de 64 MB, mientras que el resto de la placa está densamente llena de TSV (vías a través del silicio) que unen el CCD de arriba con el sustrato de fibra de vidrio de abajo.

Esta es solo una de las formas en las que AMD busca mejorar las características térmicas, y esa mención de TSMC también es muy relevante. Los CCD Zen 5 de AMD se fabrican con el proceso N4X de TSMC, que es una mejora bastante menor en comparación con N5 (usado para Zen 4), pero aún lo suficientemente por delante de Intel 7 como para explicar algunas de las diferencias de potencia. Intel ha estado trabajando mucho para llegar a la fase de proceso, pero no lo han logradoen este momento.

Para jugar, simplemente elige AMD

Pero para cualquier otra cosa, Intel sigue siendo una gran opción (o incluso mejor).

Si eres un jugador que busca obtener el mejor rendimiento posible, no hay competencia. AMD está arrasando en rendimiento gracias a su caché virtual 3D y a sus menores requisitos de energía. Los títulos de deportes electrónicos más populares también funcionan increíblemente bien en ellos, y todas las razones que hemos descrito a lo largo de este artículo son por las que estas son las mejores CPU para juegos, sin lugar a dudas.

Sin embargo, Intel todavía tiene un lugar, y en productividad, sus CPU son, sin duda, las mejores. Si haces mucha edición de fotos o videos, por ejemplo, Intel te proporcionará una experiencia significativamente mejor que AMD. Esas diferencias de refrigeración tampoco van a ser un gran problema, y ​​no es como si la diferencia entre el 9800X3D y el 285K fuera a ser tan drástica como para que necesites cambiar todo el sistema de refrigeración para adaptarlo si estuvieras cambiando entre los dos.

Sin embargo, hay algunas diferencias bastante grandes en lo que AMD está haciendo para lograr lo que hace, y hay más cosas sucediendo bajo el capó que, como puedes estar seguro, también juegan un papel.