Faltan pocos días para el lanzamiento de los Ryzen X3D correspondientes a la serie 7000 de escritorio y muchos de los pocos afortunados que los tienen se están echando ya las manos sobre la cabeza por el hecho que sacan peores resultados en los benchmarks. ¿Son menos potentes de lo que dice AMD o, en cambio, ocurre un fenómeno que se da únicamente en estas CPU?
Lo importante de un procesador es el rendimiento que da en los programas que usamos a diario y no en los benchmarks. Hoy por desgracia estos últimos son utilizados para promocionar los nuevos modelos, sin embargo, ocurre un fenómeno curioso con los Ryzen que hacen uso de memoria V-Cache.
¿Para qué más memoria caché en los Ryzen X3D?
La idea principal de la V-Cache es la de poder añadir más memoria caché al procesador sin tener que hacer una versión más grande, y cara, del mismo. Claro está, que lo primero que hemos de entender cuál es la utilidad de ello y cómo afecta al rendimiento general del procesador el hecho de aumentar el tamaño de la misma.
La idea de la caché es simple, una memoria de pequeño tamaño, dentro del chip que contiene una copia parcial de los datos en la RAM para que la CPU encuentre primero los datos y que se encuentra totalmente autogestionada. Todo ello en una jerarquía donde cada nivel es más pequeño, de más fácil acceso, pero contiene una copia de los datos del siguiente.
Por lo que la CPU en cada nivel buscará el dato en dicho nivel,
- Si lo encuentra, entonces copiará la información en el registro correspondiente para poder terminar la instrucción que se estaba ejecutando.
- Sí, en cambio, dicha información no está buscará en el siguiente nivel.
El sato de un nivel a otro no es automático, sino que añade un tiempo de latencia extra. El caso es que el tiempo de acceso a la caché no puede ser jamás superior al tiempo de acceso directo a la RAM, ya que esta desafiaría por completo la utilidad de dicha memoria dentro del chip. De ahí a que desde AMD hayan decidido que la V-Cache no sea un nivel adicional de memoria, sino una extensión a la L3 dentro del CCD. En todo caso, si hablásemos de una L4, deberíamos estar hablando de memoria en el IOD, que se encuentra en un chip aparte.
¿Por qué aumenta el rendimiento?
Hemos de notar que si el dato de una instrucción se encuentra en la caché, esta se resolverá en menor tiempo que si está en la RAM y, por tanto, contado en ciclos de reloj se habrá resuelto antes. Por lo que al final todo se resume en aumentar las posibilidades de que la información se encuentre lo antes posible.
No olvidemos que el rendimiento no es jamás la potencia bruta, sino el porcentaje de la misma que se suele utilizar. Es decir, podemos poner que 1 es el rendimiento al 100% y, por tanto, que el dato se encuentre al instante y las instrucciones se hagan sin ningún retraso. Por lo que el rendimiento se encontrará en 0,X y dicha cifra con el uso de la V-Cache aumenta levemente y se acerca más al 1.
Menos velocidad en los Ryzen X3D afecta a los benchmarks
Ahora bien, el hecho de colocar un chip encima del otro los hace tan cercanos que la temperatura alcanzada por uno y por pura termodinámica acaba siendo absorbida por el otro. Este es el motivo por el cual las configuraciones 3DIC o de chips apilados verticalmente se suelen ver muy poco o funcionando a velocidades de reloj muy bajas. Véase por ejemplo la memoria 3D NAND o los chips de memoria RAM del tipo HBM.
| Modelo Ryzen 7000 | GHz velocidad base | Equiv. Ryzen 7000 X3D | GHz velocidad base |
|---|---|---|---|
| Ryzen 7950 | 4.5 | Ryzen 7950X3D | 4.2 |
| Ryzen 7900X | 4.7 | Ryzen 7900X3D | 4.4 |
| Ryzen 7700X | 4.5 | Ryzen 7800X3D | 4.2 |
En cambio, la memoria SRAM que forma parte de las cachés de un procesador puede alcanzar altas velocidades de reloj y temperaturas. ¿La mejor manera de solucionarlo? En el caso de los Ryzen X3D es bajar la velocidad de reloj o hacer que estos operen con una curva de voltaje-GHz distinta al modelo sin la V-Cache.
Esto tiene un efecto colateral en los benchmarks, que por la menor velocidad de reloj darán un resultado peor. Es más, es posible que el programa que ejecute la prueba de rendimiento sea lo suficientemente compacto en tamaño como para caber entero en la caché sin necesidad del aumento de tamaño de la misma.