O analista de semicondutores Tom Wassick desmontou o cristal do melhor processador de jogos do nosso tempo, o Ryzen 7 9800X3D, camada por camada, e descobriu que a maior parte do volume é um manequim.
Fonte da imagem: AMD
Ao contrário do Ryzen 5000X3D e Ryzen 7000X3D, os processadores Ryzen 9000X3D são estruturados de modo que uma camada de memória SRAM adicional (3D V-Cache) esteja localizada sob o bloco CCD gerador de calor com os núcleos de computação, e não acima dele. Embora a AMD não tenha revelado os detalhes dessa abordagem, essa estrutura no chip oferece melhor equilíbrio térmico e permite que o processador atinja velocidades de clock mais altas.
Wassik observa que o bloco CCD e a camada 3D V-Cache são muito finos, menos de 10 mícrons, para garantir a soldagem TSV. Em combinação com BEOL (Back-end of Line) – interconexões baseadas em camadas de metal para conectar componentes individuais do chip – a espessura total da camada de memória SRAM e do chiplet CCD é de 40-45 mícrons.
A memória SRAM no Ryzen X3D sempre ocupou apenas uma fração da área total da matriz. Por exemplo, os chips Ryzen 7000X3D têm uma área de camada 3D V-Cache de 36 mm2, enquanto a área de todo o bloco CCD é de 66,3 mm2. No entanto, a pesquisa de Tom Wassik mostra que a camada SRAM dentro do Ryzen 9000X3D é na verdade 50 mícrons maior que a área CCD. Isso sugere que a maior parte da matriz Ryzen 7 9800X3D não contém nenhum bloco funcional e é um manequim. No entanto, pesquisas mais detalhadas são necessárias para tirar conclusões precisas.
Excluindo as interconexões, a espessura total da camada SRAM e do chip CCD deve ser inferior a 20 mícrons. Para acomodar componentes tão pequenos e frágeis, a AMD adicionou camadas volumosas de silício vazio na parte superior e inferior para integridade estrutural. A espessura de toda a pilha é de aproximadamente 800 µm. Menos os 50 µm em CCD, SRAM e BEOL, obtemos impressionantes 750 µm de suporte estrutural. Em outras palavras, até 93% de toda a pilha de matrizes pode ser de silício sem transistores.
Entre as diferentes camadas do cristal também existem camadas de revestimento de óxido. A espessura desta camada de ligação entre a matriz CCD e a SRAM é mais fina do que aquela entre o silício fictício e as duas matrizes, resultando em melhor desempenho térmico. Algumas características da estrutura cristalina dos processadores Ryzen 9000X3D não foram totalmente estudadas. Tom Wassik planeja estudá-los usando um microscópio eletrônico de varredura no futuro.
Embora a Intel tenha perdido o título de fabricante dos processadores para jogos mais rápidos, a empresa não tem planos de lançar um análogo da tecnologia 3D V-Cache para chips de consumo. Enquanto isso, a AMD deverá lançar o Ryzen 9 9900X3D de 12 núcleos e o Ryzen 9 9950X3D de 16 núcleos na CES 2025 no próximo mês.