Intel ve AMD üzere çip üreticileri, her jenerasyonda olmasa bile makul aralıklarla esaslı mimari değişikliklere gidiyor. Kimi serilerde ise daha minimal değişikliklerle birlikte daha mütevazı iyileştirmeler yapılıyor. Bir işlemcinin performansını etkileyen çok sayıda etken var bildiğiniz üzere. Çekirdekler ve önbellek liste her vakit listenin başına yazılabilir.
- Intel İşlemciler 3D V-Cache Kullansaydı Ne Olurdu? Önbellek Ne Kadar Değerli?
Daha evvel Intel işlemcilerde önbelleğin ne kadar tesirli olduğuna bakmış, mimariden mimariye büyük değişiklikler olduğunu görmüştük. Artık ise farklı kaynaklar tarafından yapılan testlerle birlikte L3 önbellek kapasitesinin oyun performansına tesirine bakacağız. Yapılan kıyaslamalar Zen 3 tabanlı Ryzen işlemcileri temel alıyor. Sonrasında piyasaya sürülen Zen 4 ve Zen 5 işlemcilerde sonuçlar değişiklik gösterecektir, lakin farkın çok büyük olacağını düşünmüyoruz. Böylece AMD imzalı yongalarda oyun performansına en çok neyin tesir ettiğini manaya fırsatı bulacağız.
14. Jenerasyon Core ve 10. Jenerasyon Core aileleri ortasındaki sonuçlar büsbütün farklı çıkmıştı. 10. Jenerasyon işlemciler tıpkı frekansa kilitlendiğinde, Core i5, i7 ve i9 işlemciler ortasında birden fazla oyunda çok fazla fark olmadığı ortaya çıkmıştı. Önbellek ise farkını daha fazla hissettirmişti. Lakin 13. Jenerasyon Raptor Lake ve 14. Jenerasyon Raptor Lake Refresh üzere büsbütün farklı mimariyle çalışan işlemcilerde önbellek kapasitesinin değeri çok az. Garip bir biçimde, her vakit durum birebir olmasa bile çekirdek sayısı az olduğunda önbellek kapasitesi kıymetini biraz daha artırıyor.
En çok fark yaratan şeylerden biri de çekirdek sayısı. 4 çekirdek ve 6 çekirdek ortasında çok kıymetli bir fark var. 6 çekirdekten 8’e geçişte de birebir oranda olmasa da oyuna bağlı olarak kıymetli farklar gördük. Test edilen çiplerin hiçbiri de 4 çekirdekle gelmiyor, lakin farkı anlamış olduk.
Uzun lafın kısası, mevcut Intel işlemcilerde 3D V-Cache gibisi bir önbellek teknolojisi kullanmanın hiçbir manası yok. Hatta tahminen kullanılsaydı tahminen olumsuz katkıda bile bulunabilirdi. Bilhassa “mevcut Intel işlemciler” diye belirtiyoruz, zira gelecekte bu durum değişebilir. Pekala durumlar AMD tarafında nasıl?
Teknoloji topluluğunda önbellek ve ayrıyeten RAM’in AMD işlemcilerde daha büyük ehemmiyet arz ettiğine dair genel bir görüş vardır. Artık en azından Zen 3 mimarili çipler özelinde yapılan karşılaştırmalara göz atacağız, bakalım bu algı ne kadar hakikat?
Test ortamının ayrıntılarından bahsetmeden geçmeyelim. Aşağıdaki CPU’lar sabit frekansta çalışmadı, bunun yerine 4.4 GHz ile 4.7 GHz ortasında değişen varsayılan çalışma frekanslarında karşılaştırmalar yapıldı. Sonuç olarak %7’lik bir frekans farkı ortaya çıktı. Çıktı çıkmasına, lakin sonuçlar her şeyi o kadar açık bir formda özetliyor ki saat suratı farklarını görmezden gelebiliyoruz.
Tüm testler 1080p çözünürlükte GeForce RTX 4090 ekran kartı kullanılarak gerçekleştirildi. Amiral gemisine 16 MB, 32 MB ve 96 MB L3 önbellek kapasitelerine sahip 6 ve 8 çekirdekli AMD çipler eşlik etti. 8 çekirdekte Ryzen 7 5800X3D, Ryzen 7 5800X ve Ryzen 7 5700G, 6 çekirdekte ise Ryzen 5 5600X3D, Ryzen 5 5600X ve Ryzen 5 5600G teste dahil oldu. Son olarak 32 GB DDR4-3600 CL14 bellekler kullanıldığını da ekleyelim.
Baldur’s Gate 3
Baldur’s Gate 3’ten başlayacak olursak, 6 yada 8 çekirdekli bir CPU’ya sahip olmanın pek bir ehemmiyeti yok üzere görünüyor. Önbellek kapasitesi eşit olduğunda performans üç aşağı beş üst birebir olacak. Çekirdeklerin bilakis, önbellek burada büyük kıymet arz ediyor. Örneğin 32 MB L3 önbelleğe sahip 5600X, 16 MB önbelleğe sahip 5700G’den %11 daha süratli.
8 çekirdekli datalara baktığımızda, 5800X’in 5700G’den kıymetli ölçüde daha süratli olduğunu ve performansı %17 artırdığını, 5800X3D’nin ise 5800X’ten %27 daha performanslı olduğunu görüyoruz. Tüm işlemciler Zen 3 çekirdekleriyle, münasebetiyle birebir CPU mimarisini kullanıyor. Önbellek 16 MB’dan 96 MB’a çıktığında %48 üzere değerli bir performans artışı kaydediliyor ki bu esasen her şeyi açıklıyor.
Cyberpunk 2077: Phantom Liberty
Cyberpunk 2077: Phantom Liberty’e bakalım. Burada ekstra 2 çekirdekle birlikte 8 çekirdekli işlemciler daha fazla avantaj sağlıyor, lakin bu avantaj L3 önbellek kapasitesi azaldıkça aşağı hakikat düşmeye başlıyor. Örneğin 5800X3D, 5600X3D’den %7 daha süratliydi ve 5800X ile 5600X’i karşılaştırırken misal bir marj gözlemliyoruz. Fark 16 MB 5700G ve 5600G ile ortadan kalkıyor ki bu biraz beklenmedik bir durum.
Diğer yandan önbellek kapasitesi tekrar kendini güçlü biçimde hissettiriyor. 6 çekirdekte 5600G’den 5600X’e geçildiğinde %10, 5600X’ten 5600X3D’ye geçildiğinde ise %25’lik fark oluşuyor. 8 çekirdekli modellerde ise 16 MB’dan 96 MB’a çıkıldığında %46’lık bir performans artışına şahit oluyoruz.
Hogwarts Legacy
Işın izleme etkin halde çalışan Hogwarts Legacy, CPU’yu hayli zorlayan bir oyun. Fakat yeniden de ekstra çekirdekler sorunu çözmüyor, her üç önbellek yapılandırması da 6 yahut 8 çekirdekle neredeyse birebir sonuçları veriyor. Önbellek ise büyük farklar yaratıyor. 5800X ve 5700G ortasında %17, 5800X3D ve 5800X ortasında ise %11 üzere bir fark kelam konusu. Tekrar 16 MB ve 96 MB L3 önbellekleri kıyaslarsak, %30 üzere değerli performans artışları ortaya çıkmış.
Star Wars Jedi: Survivor
Star Wars Jedi: Survivor’da birebir formda 6 ve 8 çekirdeğin performansı çok emsal. Ancak 5700G, karşılaştırılabilir düşük yüzdelik performans sunmasına karşın 5600G’den %11 daha süratli. Fark 32 MB L3 önbellekli modellerde yalnızca %6’ya, X3D modellerde ise %2’ye düşüyor; bu da daha büyük bir L3 önbellekle performans arttıkça çekirdek sayısına olan bağımlılığın bu oyunda daha az kıymetli hale geldiğini gösteriyor.
Artık önbellek kapasitesinin değeri perçinleniyor diyebiliriz. 6 çekirdekli modelleri incelediğimizde, 5600G’den 5600X’e %19’luk bir artış ve 5600X’ten 5600X3D’ye %28’lik bir artış göze çarpıyor. Zen 3 çekirdeklerine sahip olan CPU’ların ortasında büyük farklar var. 5600X3D, bir APU olan 5600G’den %53 daha performanslı.
Assetto Corsa Competizione
Assetto Corsa Competizione, çoklu iş parçacıklarına çok fazla güvenmeyen lakin önbellek boyutuna çok hassas bir oyun olduğu biliniyor. Birebir biçimde 2 çekirdek kıymetli bir fark yaratmıyor, bilhassa de 32 ve 96 MB modeller ele alındığında. 8 çekirdekli 16 MB çip lehine %8’lik bir marj var, yani önbellek daha sonlu olduğu durumlarda ekstra çekirdeklerin yararı daha hissedilebilir hale geliyor.
L3 önbellek bilhassa Zen 3 çipler olmak üzere AMD’nin her şeyi. 5700G ve 5800X ortasında %23, 5800X ile 5800X3D ortasında ise %38 üzere kıymetli bir performans ayrımı var. 5700G’den 5800X3D’ye gerçek fark %70’e çıkıyor ki bu inanılmaz bir fark.
Spider-Man Remastered
Spider-Man Remastered enteresan sonuçlar veren bir oyun. Tüm işlemciler Zen 3 çekirdeğine sahip ve misal frekanslarda çalışmasına karşın ortaya çıkan performans büyük ölçüde değişebiliyor. Çekirdek sayısı performansı fazla oynatmıyor üzere; bunu 5800X3D ve 5600X3D’yi kıyaslayarak görebilirsiniz.
Önbellek ise Spider-Man ve AMD çipler için çok değerli. 16 MB önbellek ve 96 MB’a çıktığımızda ortalama FPS 91’den 125’e uzanıyor. %1 düşük FPS pahaları ise 60’tan 94’e çıkıyor ki bu oyun tecrübesini büsbütün değiştirebilecek bir şey.
A Plague Tale: Requiem
A Plague Tale’de 6 ve 8 çekirdekli modeller ortasında küçük farklar var, yani sonuçlar başka oyunlarla yakın. Fakat öbür oyunlardan ayrışan duruma gelince, L3 önbellek daha küçük çıkarlar getiriyor. 5700G’den 5800X’e yalnızca %12’lik bir artış ve 5800X’ten 5800X3D’ye %12’lik bir artış yaşanmış. 5700G ve 5800X3D ortasında %25’lik performans farkı var ki bu da kenara atılamayacak kadar kıymetli bir fark.
Assassin’s Creed Mirage
Assassin’s Creed Mirage, L3 önbellek kapasitesinin yanında yüksek çekirdek sayılarından da faydalanan bir oyun. 5800X3D ve 5600X3D ortasında %12, 5800X ve 5600X ortasında %9, 5700G ve 5600G ortasında ise %4’lük artış sonuçlara yansıyor. İlginç bir biçimde, 8 çekirdekli modeller için performans kazanımları L3 önbellek kapasitesi ile artıyor.
Çekirdekler tesirini hissettirse de önbellek daha kıymetli. 5700G ile 5800X ortasında %19’luk, 5800X ile 5800X3D ortasında %33’lük performans karı kelam konusu.
Watch Dogs: Legion
Watch Dogs: Legion’da ekstra çekirdeklerin yararı görülmüyor, asıl farklar önbellek kapasitesi arttığında ortaya çıkıyor. 16 MB önbelleğe sahip CPU’lardan 32 MB’a geçişte performans 17 artarken, 32 MB’tan 96 MB’a geçiş performansı %32 daha yükseğe taşıyor. 16 ve 96 MB ortasında ise %55’lik performans marjı var.
Hitman 3
Senaryo değişmiyor, çekirdekler fark yaratmazken önbellek büyüklüğü çabucak kendini gösteriyor. 5700G’den 5800X’e çıkıldığında %23 ve 5800X’ten 5800X3D’ye geçişte %18 üzere bir fark kelam konusu. Yani bu örnekte 16 MB’den 96 MB’ye %46’lık bir artış görüyoruz.
Zaten her şey apaçık ortada lakin ortalamaya da bakalım. 12 oyunun ortalamasına bakacak olursak, 6-8 çekirdek ortasında %3 üzere mütevazı bir performans farkı sonuçlara yansıyor. Yani diyebiliriz ki birçok çağdaş oyun için, en azından bu listede yer alan oyunlar için 6 Zen 3 çekirdeği kâfi. Asıl kıymetli olan çekirdeklerin gücü, mimari ve L3 önbellek. Tahminen işlemciye daha çok yük bindiren, çok büyük haritaları olan çok oyunculu oyunlar vardır. Bu oyunlarda tahminen çekirdek sayıları daha fazla değer arz edebilir lakin genel çizgileriyle durum bu türlü.
L3 önbellek kapasitesi 16 MB’dan 32 MB’a çıktığında ortalama performans %18 arttı. 32 MB’dan 96 MB’a çıkıldığında ise %23’lük bir güzelleşme elde edildi. 16 MB ve 96 MB ortasında büyük kapasite farkı var. FPS kıymeti ise %45 oranında yükseliyor.
Önbellek kapasitesiyle birlikte tasarımı da değerli. Çip dizayncıları vakit zaman mimari bazlı geliştirmelerle birlikte önbelleğin pozisyonunu, verimliliğini, gecikme müddetlerini ve performansını da güzelleştirebiliyor. Lakin ne olursa olsun, önbellek her vakit kıymetliydi ve kıymetli olmaya devam edecek. Oyun performansı kelam konusu olduğunda ise ehemmiyeti daha da artıyor.
İşlemci serilerinde vakte nazaran önbelleğin ehemmiyeti azalabiliyor. Bahsettiğimiz üzere, Intel’in 10. Kuşak Comet Lake işlemcileri önbellekten daha fazla yararlanıyordu. E-Core ve P-Core çekirdekleriyle tasarlanan, hibrit mimarili 14. Jenerasyon Raptor Lake Refresh testleri gösterdi ki önbellek fazla katkı sağlamıyor.
Biz artık mevzumuza, AMD tarafına geri dönelim. Gördüğünüz üzere Zen yongalarda önbellek büyük performans katkıları sağlıyor. Şirketin ekstra önbellek kullanmasına müsaade veren 3D V-Cache teknolojisinin kıymetini hepimiz biliyoruz. Bu teknolojiden yararlanan CPU’lar çoktan kendini kanıtladı, oyunculuk konusunda AMD’nin liderliği almasını sağladı. Kırmızı kadro birinci olarak Ryzen 5000X3D ile bu işe girişti, sonrasında geliştirdiği teknolojiyi Ryzen 7000X3D serisine taşıdı.
Tüm sonuçlar sonucunda, bilhassa de harici ekran kartı kullananların 5700G ve 5600G üzere işlemcilere yönelmesi pek düzgün bir tercih değil. 16 GB küçük önbellek boyutları oyun performansını ziyadesiyle kısıtlamakta.
Bildiğiniz üzere, CCD’nin üzerine istiflenen bu ek önbellek ünitesi oyunlarda büyük performans katkısı sağlıyor. Kırmızı grup 3D V-Cache’in ikinci kuşağına yaptı lakin şimdi Intel’in rakip bir teknolojisi yok. Bu da AMD’nin hem oyun hem de muhakkak bilgi merkezi uygulamaları için performans liderliğini ele geçirmesine imkan tanıyor.
3D V-Cache’in gerisindeki fikir nispeten kolay, lakin uygulama tarafı biraz karmaşık. Rastgele bir çip üstü önbelleğin ardındaki temel fikir, sık erişilen bilgileri yürütme çekirdeklerine mümkün olduğunca yakın tutmak ve böylelikle ana belleğe yapılan yüksek gecikmeli ziyaretleri ortadan kaldırmaktır.
Sonuç olarak, çekirdekler bilgi beklemek zorunda kalmaz, böylelikle daha fazla data işler ve performansı artırır. L3 önbellek öbür önbelleklerden (L1 ve L2 gibi) daha yavaştır, lakin daha yüksek kapasitesi nedeniyle daha fazla bilgi depolayabilir. Bu sayede daha fazla yararlı datayı çekirdeklere yakın tutmak (isabet oranı) mümkün.
AMD’nin buna “Oyun Önbelleği (Game Cache)” ismini vermesinin bir nedeni var: L3 önbellek performans için çok kıymetli. Oyunlar, yüksek L3 gecikme mühletinden ve düşük önbellek kapasitesi/isabet oranlarından olumsuz etkilenebilir. Özetleyecek olursak, yüksek önbellek kapasitesi daha uygundur.
AMD, TSV’ler (Through Silicon Via) aracılığıyla alt kalıba bağlanan ek bir SRAM yongasını çipin yanlarındaki ısı üreten çekirdeklerden izole etmek için direkt bilgi süreç kalıbının (CCD) ortasına yerleştiriyor. Bununla birlikte, yonganın üzerine konumlanan ısı yayıcı için düz bir yüzey oluşturmak üzere çekirdeklerin üzerinde bir silikon şim kullanmak gerekiyor.
Silikon eksiksiz bir termal iletken, lakin şim ve ekstra SRAM kalıbı, alt kalıptan ısı dağılımını kaçınılmaz olarak azaltacak ve böylelikle daha az termal boşluk kalacak. Öbür bir deyişle, 3D V-Cache teknolojili çipler daha sıcak çalışacak. Ekstra bellek ayrıyeten daha fazla güç tüketimine yol açıyor. AMD ise dengeyi kurabilmek için işlemcilerinde hem taban hem boost frekanslarını kısıtlıyor.
Kırmızılıların 3D çip istifleme teknolojisi, temelde TSMC’nin SoIC teknolojisine dayanmakta. TSMC’nin SoIC teknolojisi, iki kalıbı birbirine bağlamak için mikro darbeler yahut lehim kullanmıyor. Bunun yerine iki kalıp, TSV kanallarının rastgele bir yapıştırma materyali olmadan eşleşebileceği formda kusursuz düz bir yüzeye frezelenerek önbellek ve çekirdek ortasındaki arayı 1000 kat azaltıyor. Bu da bant genişliğini artırırken ısı ve güç tüketimini azaltıyor. AMD, tekniğin TSV’ler üzere art uçlarla silikon fabrikası gibisi üretim kullandığını, yani üretim akışının olağan bir çipinkine emsal olduğunu söylüyor.
Kısaca geçmişe yanlışsız yol alalım. Zen 3 tabanlı Ryzen 7 5800X3D, 3D V-Cache serüvenini başlatan birinci işlemci olmuştu. Tek bir model olarak piyasaya sürüldü ve oyunlarda farkını o günden hissettirmişti. Çipin kendisi olağanüstü olsa da, 3D V-Cache teknolojisi o vakitler için hala nispeten yeniydi ve AMD biraz temkinli davranmak zorundaydı. Sıcaklıklar ve voltajlar üzere şeyler hassas bir halde yönetiliyordu ve birinci kuşakta ayarlama seçenekleri mevcut değildi.
AMD, Zen 4 tabanlı 7000 serisiyle birlikte tanıtılan ikinci kuşak 3D V-Cache yongalarıyla meraklılar için birkaç ayar seçeneği sunarak Precision Boost Overdrive ve Curve Optimizer dayanağının yanı sıra EXPO bellek sürat aşırtma özelliklerine de imkan tanıdı. Bu çiplerle birlikte “X3D” serisi artık daha manalı bir hal aldı. Şirket şimdi Ryzen 9000X3D isimlendirmesiyle beklenen seri ile birlikte tam teşekküllü overclock takviyesi sunmaya hazırlanıyor. Yalnızca PBO yahut CO ayarı değil, AM5 platformunu kullanan şahıslar için tam sürat aşırtma dayanağı sunulacak.