科技領(lǐng)域傳來(lái)新進(jìn)展,美國(guó)商標(biāo)和專(zhuān)利局(USPTO)公示的清單顯示,AMD獲得了一項(xiàng)名為《均衡延遲堆疊緩存》(Balanced Latency Stacked Cache)的專(zhuān)利。該專(zhuān)利計(jì)劃把3D堆疊技術(shù)從現(xiàn)有的L3緩存拓展至L2緩存,有望為處理器性能提升帶來(lái)新突破。
L2緩存可通俗理解為CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”。它比內(nèi)存的訪問(wèn)速度快很多,但比一級(jí)緩存(L1)稍慢一些,是CPU核心獲取數(shù)據(jù)的第二道防線,其容量和速度對(duì)處理器的響應(yīng)效率有著直接影響。
目前,Ryzen X3D系列處理器僅在三級(jí)緩存(L3/LLC)應(yīng)用了堆疊技術(shù)。而AMD此次的新技術(shù),通過(guò)垂直堆疊L2緩存,旨在進(jìn)一步降低數(shù)據(jù)訪問(wèn)延遲,同時(shí)顯著提升能效。
在專(zhuān)利文件中,AMD詳細(xì)闡述了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)路徑。工程師打算利用硅通孔(TSV)或鍵合焊盤(pán)過(guò)孔(BPV)等連接技術(shù),在堆疊的芯片之間構(gòu)建垂直通信通道。
與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不同,AMD此次將連接過(guò)孔布置在堆疊芯片的“幾何中心”。這種對(duì)稱(chēng)且均衡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),能夠縮短布線或管道級(jí)數(shù),保證各層之間的數(shù)據(jù)訪問(wèn)時(shí)間一致,最大程度減少傳輸損耗。
專(zhuān)利數(shù)據(jù)直觀呈現(xiàn)了該技術(shù)的潛在性能優(yōu)勢(shì)。與未采用3D堆疊技術(shù)的傳統(tǒng)平面緩存相比,新設(shè)計(jì)能明顯優(yōu)化訪問(wèn)效率。以常見(jiàn)的1MB L2緩存為例,該技術(shù)可將訪問(wèn)所需的時(shí)鐘周期從常規(guī)的14個(gè)減少到12個(gè)。在CPU架構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,鑒于典型L2緩存的訪問(wèn)周期通常在10至50之間,這樣的優(yōu)化幅度已屬于重大進(jìn)展,有望大幅提升處理器的整體運(yùn)算速度。
回顧AMD的技術(shù)發(fā)展歷程,早在2021年,該公司就推出了基于L3緩存堆疊的3D V-Cache技術(shù)。目前,該技術(shù)已迭代至第二代,在近期的CES展會(huì)上,AMD還發(fā)布了號(hào)稱(chēng)“全球最快游戲處理器”的Ryzen 7 9850X3D。
不過(guò),需要留意的是,該專(zhuān)利(編號(hào)US20260003794A1)目前仍處于申請(qǐng)公示階段。雖然理論預(yù)期十分令人期待,但從專(zhuān)利申請(qǐng)到最終產(chǎn)品上市往往需要較長(zhǎng)時(shí)間,而且實(shí)際性能表現(xiàn)可能會(huì)受到多種物理因素的影響。











