Es ist an der Zeit, dass PC-Gamer mit dem Cache rechnen, und AMD ist dabei führend

Diese Geschichte ist Teil der ReSpec-Reihe von Jacob Roach, die sich mit der Welt des PC-Gamings und der PC-Hardware befasst.

PC-Spieler denken nicht annähernd genug über Cache nach. Zumindest scheint dies in letzter Zeit AMDs Denkweise zu sein.

Mit der Veröffentlichung von 3D-V-Cache Beim Ryzen 7 5800X3D hat AMD jedoch gerade seinen eigenen Standpunkt bewiesen. Der 5800X3D ist der leistungsstärkste Gaming-CPU Sie können kaufen, und 3D V-Cache ist zu danken. Aber eine Frage drängt sich auf: Warum?

Cache war schon immer wichtig, aber AMD hat sich nicht einfach so entschieden, seine 3D-Hybrid-Bond-Verpackung auf Cache anzuwenden. Nach Abschluss meines Ryzen 7 5800X3D-TestberichtIch habe mich mit Robert Hallock, Direktor für technisches Marketing bei AMD, zusammengesetzt, um zu verstehen, was Cache ist Was man in Spielen macht, warum es wichtig ist und warum Gaming das perfekte Designziel für das Einzigartigste im Jahr 2022 war Prozessor.

Was ist der Cache?

Bevor wir über irgendetwas anderes sprechen, müssen wir über den Cache sprechen – insbesondere darüber, was in aller Welt der CPU-Cache macht, wenn Sie Spiele spielen. Ein Cache ist ganz einfach: Es handelt sich um einen superschnellen Speicherbereich auf Ihrer CPU, der Anweisungen speichern kann. Hallock erklärte die Bedeutung des Caches folgendermaßen: „Je mehr Anweisungen Sie lokal auf der CPU speichern können, desto weniger Zeit müssen Sie aufwenden, um sie von woanders abzurufen.“

Zeit (oder genauer gesagt Latenz) ist das, was Hallock den „großen Leistungsregler“ nennt. Ihre durchschnittliche Bildrate beträgt nur eine Abstraktion der Latenz, eine Abkürzung, die leichter zu verstehen ist als die Zeit, die jedes Bild benötigt machen. Das ist der Punkt.

Laut Hallock ist es das „große Bestreben“ der Hardwareindustrie, Latenz entweder zu verbergen oder zu beseitigen, um die Leistung zu verbessern.

Der CPU-Cache enthält Anweisungen, die steuern, was Ihre anderen Komponenten tun, und in Spielen können sich diese Anweisungen stark ändern. Zufälligkeit verursacht Latenz, da Ihre CPU Anweisungen an die GPU senden muss, um (neben Dutzenden anderen Dingen) eine Textur oder ein Charaktermodell abzurufen.

Mehr Cache bedeutet, dass die CPU keine Daten von Ihrem System abrufen muss RAM, was die Latenz um das Zehnfache oder mehr erhöhen könnte.

Das bedeutet nicht, dass mehr Cache grundsätzlich besser für Spiele ist. Es hängt weitgehend vom Spiel ab, aber noch wichtiger ist, wann das Spiel erstellt wurde.

Drei Eimer

Wenn es darum geht, die Designziele eines Prozessors wie des Ryzen 7 5800X3D zu definieren, lassen sich Spiele laut Hallock in drei Hauptbereiche unterteilen:

• Frequenzempfindlich – League of Legends, Civilization VI
• Latenzempfindlich – Fortnite, Forza Horizon 4
• GPU-empfindlich – Dying Light 2, Red Dead Redemption 2

Spiele sind heutzutage sehr anspruchsvoll, daher sind die oben genannten Eimer nicht perfekt. Ein Spiel wie Assassin’s Creed Valhalla befasst sich mit GPU, Latenz und Frequenz, ist jedoch stärker durch die Leistung Ihrer GPU begrenzt, sodass 3D V-Cache nicht so stark von Nutzen ist. Das können Sie anhand einiger meiner Tests in der Tabelle unten sehen.

Hallock achtete darauf, keine pauschalen Aussagen zu machen, da die Sensibilität eines Spiels „nicht wirklich den Genregrenzen entspricht“. Der wichtigere Indikator ist das Alter des Spiels. Hallock verwies auf ältere Titel wie Counter Strike Global Offensive Und Grand Theft Auto V als Beispiele für ältere Spiele, die normalerweise empfindlicher auf die Frequenz reagieren. Neuere Spiele wie Far Cry 6 Und Halo Unendlich wird in der Regel einen größeren Nutzen aus mehr Cache ziehen.

Sie können dies in der Tabelle unten sehen, wobei der Ryzen 7 5800X3D sogar gegenüber dem Ryzen 9 5950X einen deutlichen Leistungszuwachs bietet Far Cry 6.

Auch die Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) des Spiels hat großen Einfluss. Spiele aus der DirectX-9-Ära sind in der Regel frequenzempfindlicher, während neuere DirectX-11- und DirectX-12-Spiele den Cache besser ausnutzen. Und APIs wie Vulkan können einen gewaltigen Unterschied machen. Hallock zeigte darauf Dota 2 als Beispiel: „Aufgrund der API-Änderung zu Vulkan, [Dota 2] wird stark von der Cache-Leistung beeinflusst.“

Letztendlich hängt der Nutzen von etwas wie 3D V-Cache jedoch größtenteils von der Art der Spiele ab, die heute beliebt sind. Neuere APIs sind besser gerüstet, um Dinge wie 3D-V-Cache zu nutzen, aber es ist die Zufälligkeit des Spielers, die den Vorteil ausmacht. Multiplayer-Titel wie Apex-Legenden sind hier ein gutes Beispiel, bei dem man „eine zufällige Begegnung mit einem Feind haben oder von einem Ort zum nächsten ziehen könnte, weil gerade ein Feuergefecht ausgebrochen ist“.

„Das ist die Art von Spielerverhalten, die einen Computer dazu zwingt, seine Meinung zu ändern“, sagt Hallock. Da der Zufall immer tiefer in den von uns gespielten Spielen verankert ist, besteht die Aufgabe des Caches darin, Anweisungen an die richtige Stelle zu verschieben, um die Latenz so gering wie möglich zu halten.

Es ist auch keine Idee außerhalb des linken Feldes. Betrachtet man die Ryzen 5000-Prozessoren, verfügt sogar der Ryzen 5 5600X über 2 MB mehr L3-Cache als Intels Core i9-12900K. Verschiedene Architekturen handhaben den Cache zwar unterschiedlich, aber es ist klar, dass AMD diese Spezifikation im Sinn hatte. Bedenken Sie, dass der 300 US-Dollar teure Ryzen 5 5600X dem Gaming-Flaggschiff von Intel nahe kommt, obwohl er weniger als die Hälfte des Preises kostet und 10 Kerne weniger hat.

Nachfrequenz

Beim Ryzen 7 5800X3D ist ein großer Elefant im Raum: Frequenz. Er ist 200 MHz langsamer als der Ryzen 7 5800X, und das ist nicht möglich Übertakten Sie es ohne ernsthafte Problemumgehungen. Hallock sagt jedoch, dass wir in eine Zeit eintreten, in der die Frequenz zumindest in der Zwischenzeit weniger wichtig ist.

„Die gesamte Branche bewegt sich schon seit einiger Zeit im Bereich von 5 GHz. Und das erkennen wir. Die Idee, interessante Verpackungstechnologien zu erforschen, ist ein Versuch, diese Pattsituation zu beenden.“

Die Häufigkeit ist wichtig, und Hallock sagt, dass sie neben der Verpackung und dem Prozess ein leistungsstarkes Werkzeug im Werkzeugkasten darstellt. Dennoch ist es wahr, dass wir einen geringeren Nutzen aus einer höheren Häufigkeit sehen. Schaue auf die Core i9-12900KS als Paradebeispiel, bei dem selbst ein 300-MHz-Boost in Spielen kaum oder gar keinen Nutzen bringt.

Übertakten ist eine andere Sache, ein Kompromiss, wenn man bedenkt, dass viele moderne Titel nicht so mit der Frequenz skalieren wie ältere Spiele. Es kommt auf die Spannung und die Thermik an, da die Teile nicht genügend Spielraum für sicheres und einfaches Übertakten bieten. Hallock sagt, dass AMD ohnehin „das Gefühl hatte, dass es irgendwie falsch wäre, es nicht zu tun“.

Das ist ein Kompromiss, den Hallock anerkennt, und mit der Zeit sagt er, dass AMD „das weiter vorantreiben wird“. „Umschlag“ und dass das Unternehmen beabsichtigt, in Zukunft Vorteile wie Übertaktung auf 3D-gestapelte Chips zu bringen Veröffentlichungen.

Ich freue mich auf

Der Ryzen 7 5800X3D ist ein bemerkenswerter Chip, der von Grund auf für die Spiele entwickelt wurde, die wir heute spielen, und nicht für die endlose IPC-Jagd (Anweisungen pro Takt), die seit 30 Jahren stattfindet. Und 3D V-Cache ist nur die erste Anwendung der 3D Hybrid Bond-Technologie von AMD, die es AMD ermöglicht, die Unterbringung verschiedener Module auf demselben Chip zu erforschen.

Es ist ein interessantes Produkt, aber es ist auch eine Lektüre dessen, was heute für PC-Gaming wichtig ist. Hallock sagt, dass es den Menschen helfen könnte, innezuhalten und zu betrachten, was für eine Höchstleistung das ist Gaming-PC Wie es in der Zukunft aussieht, denn basierend auf der Leistung des Ryzen 7 5800X3D sieht es ganz anders aus.

Dieser Artikel ist Teil von ReSpec – eine fortlaufende zweiwöchentliche Kolumne mit Diskussionen, Ratschlägen und ausführlichen Berichten über die Technologie hinter PC-Spielen.

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