Det er tid for pc-spillere at regne med cache, og AMD er førende

Denne historie er en del af Jacob Roachs ReSpec-serie, der dækker verden af ​​pc-spil og hardware.

Cache er ikke noget, pc-spillere tænker nær nok over. Det ser i hvert fald ud til at være AMDs tankegang på det seneste.

Med udgivelsen af 3D V-Cache på Ryzen 7 5800X3D, men AMD beviste bare sin egen pointe. 5800X3D er mest kraftfulde gaming CPU du kan købe, og 3D V-Cache er at takke. Men et spørgsmål rejser sig: Hvorfor?

Cache har altid været vigtig, men AMD besluttede sig ikke for at anvende sin 3D Hybrid Bond-indpakning til at cache på blot en anelse. Efter at have afsluttet min Ryzen 7 5800X3D anmeldelse, satte jeg mig ned med Robert Hallock, direktør for teknisk marketing hos AMD, for at forstå, hvad cache er gør i spil, hvorfor det er vigtigt, og hvorfor spil var det perfekte designmål for 2022s mest unikke processor.

Hvad er cachen?

Før vi taler om noget andet, skal vi tale om cache - især hvad i alverden CPU-cache laver, når du spiller spil. En cache er simpel nok: Det er en superhurtig hukommelse på din CPU, der kan indeholde instruktioner. Hallock forklarede vigtigheden af ​​cache på denne måde: "Jo flere instruktioner du kan holde lokalt til CPU'en, jo mindre tid skal du bruge på at hente dem et andet sted fra."

Tid (eller mere præcist latens) er, hvad Hallock kalder den "store præstationsguvernør." Din gennemsnitlige billedhastighed er blot en abstraktion af latens, en stenografi, der er lettere at forstå end den tid, det tager for hvert billede at gengive. Det er pointen.

Det er hardwareindustriens "store søgen", ifølge Hallock, at enten skjule eller fjerne latens for at forbedre ydeevnen.

CPU-cachen indeholder instruktioner, der styrer, hvad dine andre komponenter gør, og i spil kan disse instruktioner ændre meget. Tilfældighed er det, der forårsager latency, da din CPU skal skubbe instruktioner ud til GPU'en for at hente en tekstur- eller karaktermodel (blandt snesevis af andre ting).

Mere cache betyder, at CPU'en ikke behøver at hente data fra dit system vædder, hvilket kan øge latensen med 10 gange eller mere.

Det betyder ikke, at mere cache i sagens natur er bedre til spil. Det afhænger i høj grad af spillet, men endnu vigtigere, hvornår spillet blev lavet.

Tre spande

Når det kommer til at definere designmålene for en processor som Ryzen 7 5800X3D, siger Hallock, at spil opdeles i tre hovedgrupper:

• Frekvensfølsom - League of Legends, Civilization VI
• Latency følsom - Fortnite, Forza Horizon 4
• GPU følsom - Dying Light 2, Red Dead Redemption 2

Spil er meget krævende i dag, så bøttene ovenfor er ikke perfekte. Et spil som Assassin's Creed Valhalla er optaget af GPU, latency og frekvens, men det er mere begrænset af kraften i din GPU, så det vil ikke drage så meget gavn af 3D V-Cache. Det kan du se fra nogle af mine tests i skemaet nedenfor.

Hallock var omhyggelig med ikke at komme med nogen gennemgribende udtalelser, fordi det, et spil er følsomt over for, "går ikke rigtig efter genrelinjer." Den vigtigere indikator er spillets alder. Hallock pegede på ældre titler som Counter-Strike: Global Offensiv og Grand Theft Auto V som eksempler på ældre spil, der typisk er mere følsomme over for frekvens. Nyere spil som Far Cry 6 og Halo uendelig vil typisk se en større fordel ved mere cache.

Du kan se det i diagrammet nedenfor, hvor Ryzen 7 5800X3D tilbyder en betydelig gevinst i ydeevne i forhold til selv Ryzen 9 5950X i Far Cry 6.

Spillets applikationsprogrammeringsgrænseflade (API) er også en stor influencer. DirectX 9-æra spil er typisk mere frekvensfølsomme, mens nyere DirectX 11 og DirectX 12 spil bedre udnytter cachen. Og API'er som Vulkan kan gøre en enorm forskel. Hallock pegede på Dota 2 som et eksempel: "Som et resultat af deres API-ændring til Vulkan, [Dota 2] er enormt påvirket af cache-ydeevne.”

I sidste ende kommer fordelen ved noget som 3D V-Cache dog i høj grad ned til den type spil, der er populære i dag. Nyere API'er er bedre rustet til at drage fordel af ting som 3D V-Cache, men det er spillerens tilfældighed, der driver fordelen. Multiplayer titler som Apex Legends er et godt eksempel her, hvor du kunne have "et tilfældigt møde med en fjende eller flytte fra et sted til det næste, fordi en ildkamp netop brød ud."

"Det er den slags spilleradfærd, der tvinger en computer til at ændre mening," siger Hallock. Efterhånden som tilfældighed bliver dybere indlejret i de spil, vi spiller, er cachens rolle at flytte instruktioner til det rigtige sted for at holde latenstiden så lav som muligt.

Det er heller ikke en idé uden for venstre felt. Ser man på Ryzen 5000-processorer, har selv Ryzen 5 5600X 2 MB mere L3-cache end Intels Core i9-12900K. Forskellige arkitekturer håndterer cache, godt, forskelligt, men det er tydeligt, at AMD har haft denne spec i tankerne. Tænk på, at $300 Ryzen 5 5600X kommer tæt på Intels flagskib inden for gaming på trods af at den er mindre end halvdelen af ​​prisen og har 10 færre kerner.

Post-frekvens

Der er en stor elefant i rummet med Ryzen 7 5800X3D: Frequency. Den er 200MHz langsommere end Ryzen 7 5800X, og du kan ikke overclock det uden nogle seriøse løsninger. Men Hallock siger, at vi går ind i en tid, hvor frekvens er mindre vigtig, i det mindste i mellemtiden.

"Hele industrien har på en måde svævet omkring 5GHz-agtigt i et stykke tid. Og det erkender vi. Denne idé om at udforske interessante emballageteknologier er et forsøg på at afslutte dette dødvande."

Hyppighed er vigtig, og Hallock siger, at den sidder sammen med emballage og proces som et stærkt værktøj i værktøjskassen. Alligevel er det rigtigt, at vi ser mindre fordele ved øget frekvens. Se på Core i9-12900KS som et godt eksempel, hvor selv et 300MHz boost giver ringe eller ingen fordele i spil.

Overclocking er en anden sag, et tilfælde af kompromis i betragtning af, at mange moderne titler ikke skalerer med frekvens på den måde, som ældre spil gør. Det kommer ned til spænding og termik, hvor delene ikke tilbyder nok frihøjde til sikker, enkel overclocking. Hallock siger, at AMD alligevel "følte, at det ville være forkert ikke at gøre det".

Det er en afvejning, som Hallock erkender, og over tid siger han, at AMD "vil blive ved med at skubbe det kuvert,” og at virksomheden har til hensigt at bringe fordele som overclocking til 3D-stablede chips med fremtiden udgivelser.

Ser frem til

Ryzen 7 5800X3D er en bemærkelsesværdig chip, designet fra bunden til de spil, vi spiller i dag, i stedet for den endeløse IPC-jagt (instruktioner pr. ur), der har stået på i 30 år. Og 3D V-Cache er blot den første anvendelse af AMDs 3D Hybrid Bond-teknologi, som giver AMD mulighed for at udforske at sætte forskellige moduler på den samme chip.

Det er et interessant produkt, men det er også en læsning på pulsen af, hvad der er vigtigt for pc-spil i dag. Hallock siger, at det kunne hjælpe folk med at holde pause og se på, hvad en høj ydeevne gaming pc ser ud som i fremtiden, for baseret på ydeevnen af ​​Ryzen 7 5800X3D begynder det at se ret anderledes ud.

Denne artikel er en del af ReSpec – en løbende klumme hver anden uge, der inkluderer diskussioner, råd og dybdegående rapportering om teknologien bag pc-spil.

Redaktørens anbefalinger

• AMDs seneste V-Cache-chip viser sig at være billig, hurtig og perfekt til spil
• AMD's kommende Ryzen 5 5600X3D kan fuldstændig detronisere Intel i budgetbygninger
• Konsoller har stadig én stor fordel, og det skader pc-spil
• Nogle Ryzen CPU'er brænder op. Her er, hvad du kan gøre for at gemme din
• Gaming bærbare computere lyver stadig for os, og det bliver endnu mere kompliceret