(图片来源: AMD)
自AMD发布Ryzen 7 9800X3D处理器以来,已过去一个多月,这款处理器迅速登顶,成为当前全球最快的游戏CPU。为了深入探索AMD的设计精髓,半导体分析师Tom Wassick(通过Hardwareluxx)对这款芯片进行了拆解,其初步报告揭示了令人惊讶的事实:Ryzen 7 9800X3D的大部分结构实际上是由虚拟硅构成,主要用于维持整体结构的完整性。尽管如此,AMD凭借其第二代3D V-Cache设计,在性能上实现了显著提升,从而在与Intel Arrow Lake芯片的竞争中稳操胜券。
Ryzen 9000 X3D系列处理器采用了独特的设计,将SRAM置于发热的CCD(中央计算单元)下方。这种设计通过提供更多的热空间来提升时钟速度,尽管AMD并未详细披露其堆叠技术的具体细节。报告中提到,CCD和V-Cache芯片均被减薄至10微米以下,以便进行混合键合连接。结合BEOL(后端工艺,即实现连接所必需的金属层部分),SRAM和CCD封装的总厚度约为40-45微米。
SRAM裸片的尺寸历来只占整个芯片的一小部分;与66.3平方毫米的CCD相比,Ryzen 7000 3D V-Cache芯片的尺寸为36平方毫米。Tom Wassick的发现表明,SRAM裸片在四边均比CCD大出50微米。从实际情况来看,这部分裸片的大部分区域很可能是空的,但我们仍需等待更多详细信息的披露。
不考虑互连部分,SRAM和CCD的总厚度应小于20微米。为了妥善安置这些小型且脆弱的组件,AMD在顶部和底部添加了厚重的虚拟硅层,以确保结构的完整性。整个封装的厚度大约在800微米左右。除去50微米的裸片堆叠(包括CCD、SRAM和BEOL),顶部有750微米的结构支撑层。换言之,总堆叠的93%是虚拟硅,仅用于保持裸片的完整性。
各层之间通过一层氧化物涂层相互连接。据报道,核心CCD和SRAM之间的粘合层比虚拟硅与两个裸片之间的粘合层更薄,以优化热传导性能。
目前仍有许多未解之谜,Tom Wassick计划在未来通过扫描电子显微镜进一步探究这些问题。尽管在游戏领域被AMD超越,但Intel尚无针对AMD 3D V-Cache技术的直接应对策略,至少在主流市场是如此。不过,我们预计AMD将在下个月的CES展会上宣布推出12核和16核的Ryzen 9 9900X3D以及Ryzen 9 9950X3D处理器。