AMDs 7800X3D og 7950X3D holder topplasseringen i CPUer for spill, ikke fordi de har flest kjerner eller høyest klokkehastighet, men fordi de har mest cache. Men hva er CPU-cache, uansett? Det er en liten mengde superrask, rask tilgangsminne innebygd i selve brikken, og hjelper den med å få dataene den trenger for operasjoner med lynraskt hastighet.
Avkastningen er imidlertid ikke lineær – det er en grunn til at 7950X3D ikke har ekstra cache på alle kjernene. Faktisk er det noen ulemper ved å ha mye ekstra cache å jobbe med, selv om det hjelper å øke spillytelsen. Her er alt du trenger å vite om CPU-cache.
Hva er CPU-cache?
Cache er mengden minne som er inne i selve CPUen, enten integrert i individuelle kjerner eller delt mellom noen eller alle kjerner. Det er en liten bit dedikert minne som bor direkte på prosessoren, slik at CPU-en din ikke trenger å hente informasjon fra system-RAM-en din hver gang du vil gjøre noe på PC-en. Hver prosessor har en liten mengde hurtigbuffer, med mindre prosessorer som kanskje bare får noen få kilobyte mens store prosessorer kan ha cache verdt mange megabyte.
Få din ukentlige nedbrytning av teknologien bak PC-spilling
Men hvorfor er cache nødvendig hvis vi allerede har rask SSD-lagring, og enda raskere RAM? Alt handler om ytelse. På 1990-tallet holdt ikke RAM-hastigheten tritt med CPU-behovene, noe som var et problem for CPU-designere. Løsningen var å legge til lokal cache til selve brikkene.
Selv om cachen har begrenset kapasitet sammenlignet med RAM, veier dens høye hastighet opp for det. Den eneste ulempen er at det er dyrt å pakke minne inn i en liten brikke, så det er vanligvis ikke brukt i større mengder. Med 3D V-Cache fant AMD imidlertid en måte å få det til å fungere, og nå har vi spillbrikker med høyere ytelse å vise til.
Hvordan fungerer cachen? L1, L2, L3 forklart
Mainstream-adopsjonen av cache resulterte i mer nyanserte implementeringer av cache og RAM til vi endte opp med minnehierarkiet, med cache øverst, RAM i midten og lagring nederst. Denne lagdelte tilnærmingen lar kritiske data for CPU-en være fysisk nærmere prosessoren, noe som reduserer ventetiden og hjelper PC-en din til å føles rask.
Cache har sitt eget hierarki, eller cache-nivåer, som er delt inn i L1, L2 og L3 cache. Dette er alle slags cache, men de utfører litt forskjellige funksjoner.
L1 cache er det første nivået av cache og også det minste, vanligvis delt inn i L1 instruksjon eller L1i og L1 data eller L1d. Hver kjerne i en CPU har sin eksklusive del av L1-cache, som vanligvis bare er noen få kilobyte stor. Den typen data som er lagret i L1-cache er ting som CPU-en nettopp brukte eller forventer å bruke umiddelbart. Hvis CPU-en trenger data som ikke er i L1-cachen, går den til neste nivå: L2.
I likhet med L1-cache er L2-cache ofte eksklusiv for en enkelt CPU-kjerne, men i noen CPUer deles den mellom flere kjerner. Den er også mye, mye større; for eksempel har hver P-kjerne i Core i9-12900K 80 kilobyte med L1-cache, samt 1,25 megabyte med L2-cache, nesten 16 ganger så mye. Imidlertid har større cacher høyere latens, noe som betyr at det tar mer tid før kommunikasjon skjer mellom CPU-kjernen og cachen. Når CPUer ønsker å oppnå ting i løpet av mikrosekunder eller til og med nanosekunder, betyr den litt høyere latensen til L2-cachen. Hvis en CPU ikke finner forespurte data i L2-bufferen, spør den neste nivå: L3.
L3-cache er en stor sak: Den deles mellom noen eller alle kjerner i en CPU, og den er stor. 7950X3D, for eksempel, har 128 MB L3-cache med sin påboltede 3D V-Cache, mens den bare har 16 MB L2-cache. Latensen til L3-cache er enda verre enn L2, men å ha en stor L3-cache er veldig viktig for å forhindre at CPU-en trenger å spørre RAM-en om nødvendige data. Bortsett fra lagring, har RAM den verste hastigheten og latensen i minnehierarkiet, og når prosessoren trenger tilgang til RAM for nødvendige data, kan ting stoppe opp.
Noen CPUer har til og med L4-cache, men den fungerer vanligvis som RAM som er på CPU-pakken. Noen av Intels første 14nm CPUer basert på Broadwell-arkitekturen inkluderte 128MB innebygd DRAM, og selskapets Sapphire Rapids server CPUer kan komme med HBM2, som på en måte brukes som et ekstra nivå med cache.
Betyr CPU-cache noe for spill?
CPU-cache gjør en stor forskjell for spill. Selv om enkelt-tråds ytelse, instruksjoner per klokke (IPC) og klokkehastighet tradisjonelt har blitt sagt å være de viktigste faktorene i spillytelse, har det blitt veldig tydelig at cache sannsynligvis er den viktigste faktoren av alt i rivaliseringen mellom AMD og Intel.
Cache er så viktig for spill på grunn av hvordan spill er designet i dag. Moderne spill har mye tilfeldighet, noe som betyr at CPUen hele tiden trenger å utføre enkle instruksjoner. Uten nok cache, blir grafikkortet ditt tvunget til å vente på CPU-en din ettersom instruksjonene hoper seg opp og forårsaker en flaskehals. Du kan se et eksempel på hvor stor forskjell det utgjør med AMDs 3D V-Cache-teknologi i CPU-ytelsesgrafen i spill nedenfor.
Vi har sett en trend mot mer cache for spill de siste årene. AMD har økt CPU-cache-mengdene i årevis, og doblet seg med sin 3D V-Cache-teknologi på Ryzen 7 5800X3D og dens etterfølgere i Ryzen 7000-generasjonen
Intel har spilt innhenting med AMD, og den siste generasjonen CPU-er har mer cache enn noen gang før, noe som hjelper dem å forbli konkurransedyktige i spill. Det virker sannsynlig at cache-mengdene vil fortsette å øke i de kommende årene, noe som ytterligere presser grensene for spillytelse.
Støtt vårt arbeid ❤️
Hvis du likte denne artikkelen, vurder å gi en tips for å hjelpe oss med å fortsette å publisere kvalitetsinnhold.
