AMD CEO Dr. Lisa Su 在 Computex 2021 上展示了 3D Chiplet (小晶片)，以及由 3D Chilet 帶來的 3D Vertical Cache (3D V-Cache 垂直堆疊快取) 技術。遊戲實測能與 R9 5900X 在同頻率、同核心下，提升平均高達 15% 非常亮眼的效能。3D Chiplet 是怎樣的技術呢？一起回顧 Dr. Lisa Su 的解說，以及 PJ 幫大家整理的資訊吧~
AMD 封裝技術與 3D Chiplet 簡介
封裝歷史進程
AMD 在封裝上使用了許多新技術，從 2015 年的 HBM 記憶體，使用矽中介板 (Silicon interposer) 科技，將 2.5D 封裝率先導入顯示卡市場；2017 年的 EPYC 伺服器處理器，使用大體積多芯片封裝技術；2019 年 AMD 使用不同製程節點的 CPU 核心、IO 核心封裝進同一個封裝中，顯著提升效能和能力。近幾年 AMD 將和 TSMC (台積電) 合作 3DFabric 技術結合小晶片封裝，使用核心堆疊製造 3D 小晶片結構，用於未來的高效能電腦運算產品。
3D Chiplet
第一個應用 3D Chiplet 技術的就是 3D V-Cache 垂直堆疊快取，Dr. Lisa Su 先以最新的 Ryzen 5000 系列影片為範本解說。AMD 將原本的 CCD 晶片上垂直堆疊了 64MB 7nm 的 SRAM，也就是 3D V-Cache，能提供 Zen 3 核心三倍的 L3 Cache 快取。直接黏合的 Zen3 與 CCD，再通過 through silicon vias (TSVs 矽穿孔) 傳輸訊號與電源，就能支援超過每秒 2TB 的頻寬。3D Cache Die 變得更薄、加入散熱膏讓晶片變得平整，外觀跟現在市場上的 Ryzen 5000 系列處理器幾乎一樣！
採用 3D Chiplet 技術的工程樣品看起來大小跟一般大小的 CPU 相同，Dr. Lisa Su 直接開蓋展示。上方左邊的 CCD，是由一顆 6 x 6 正方形的 SRAM 與 CCD 結合，Dr. Lisa Su 也表示實際的產品會是將每一個 SRAM 與 CCD 結合，CCD 上原本 32MB L3 Cache，加上 64 MB 的 L3 Cache Die 能獲得 96 MB 的快取，R9 系列 CPU 有兩顆 CCD，就能獲得高達 192 MB 的 L3 快取。
3D Chipet 比 2D Chiplet 提供 200 多倍以上的相連密度，也比 Micro Bump 3D (微凸塊焊錫) 多 15 倍以上的相連密度，也有比 Micro Bump (微凸塊焊錫) 大於 3 倍的能源效率。Die 與 Die 間使用 Copper to Copper (銅與銅) 結合，沒有任何的 Solder Bump (焊錫凸塊)。這個方法讓熱轉移效率更好、提升了電晶體密度和互連間距，與 Micro Bump (微凸塊焊錫) 的方式相比，每個信號只需要消耗 1/3 的能量。Dr. Lisa Su 表示這是世界上最先進、最靈活的矽堆疊技術。
3D Chiplet 帶來遊戲效能提升
經過 Dr. Lisa Su 的解說後，她表示現在的遊戲對記憶體有很大的需求，如果你將大量的記憶體拉近與處理器的距離，你會發現你的遊戲效率更快了。
Dr. Lisa Su 在會中實機測試使用了目前市面上的 R9 5900X，與採用 3D Chiplet 技術的 5900X 進行實際工程樣品，測試能發現同樣的核心數與處理緒、都鎖定在 4.0 GHz 頻率，採用 3D Chiplet 技術的工程樣品在 Gears 5 的測試中效能提升 12%，其他遊戲則是平均達到 15% 的提升，而這僅僅是透過 3D V-Cache 就能帶來的結果！發表會最後 Dr. Lisa Su 表示，AMD 將會在今年年底開始生產具有 3D Chiplet 技術的高階產品，而且這些產品很快就能在年底登場。
國外推特上的大佬們在 Dr. Lisa Su 發布完 3D Chiplet 技術後，紛紛去找尋現在 Zen 3 Die 照片上的線索，從 aschilling、FritzchensFritz、HansDeVriesNL 照片上可以清楚的看到 Zen 3 的 Die 上已經有 Through Silicon Vias (TSVs) (矽穿孔) 的接點，FritzchensFritz 甚至還拍攝了 TSV 接點的影片。
AMD 3D Chiplet 技術充分利用了 3D 封裝的優勢，既能節省體積又能提高效能。封裝中將快取用矽穿孔連接到原本的 CCD 上，使用 Copper to Copper 而不是使用 Micro Bump 焊接，更提升能源效率和傳輸速度。AMD Ryzen CPU 一直延續著模塊化設計所帶來的優勢，希望 3D V-Cache 技術製造的 CPU，還有接下來的 Zen 4 CPU 能帶來更強大的效能。
