Teknoloji devi AMD, gelecekteki işlemci tasarımlarında önbellek (cache) teknolojilerinde önemli bir adım atmaya hazırlanıyor. Şirket, daha iyi performans ve daha düşük gecikme süreleri sunmayı hedefleyerek L2 önbelleğini de 3 boyutlu olarak istifleme yöntemlerini araştırıyor. Bu yenilikçi yaklaşım, mevcut 3D V-Cache teknolojisinin ötesine geçerek işlemci performansını yeni bir seviyeye taşıyabilir.
AMD'nin yayımladığı yeni bir araştırma makalesi, L2 önbelleğini istifleme tekniklerini detaylandırıyor. Bu patent başvurusu, ilk önbellek yongası ve üzerine yerleştirilmiş en az bir ikinci önbellek yongası içeren dengeli bir gecikme süreli istiflenmiş önbellek sistemini tanımlıyor.
AMD'nin 3D V-Cache çözümü, zaten ek bir L3 önbellek katmanı kullanarak işlemci çekirdeklerinin üzerinde veya altında çalışıyor. Bu teknoloji, Ryzen serisi tüketici işlemcilerinden EPYC gibi üst düzey veri merkezi işlemcilerine kadar geniş bir yelpazede kullanılıyor. AMD, L3 önbellek teknolojilerini geliştirmeye devam ederken, daha fazla önbelleği istiflemek için yeni yollar keşfediyor ve L2 istiflerinin bir sonraki büyük adım olabileceği belirtiliyor.
Araştırmada sunulan örnekte, bir taban yongaya bağlı bir hesaplama yongası ve bir önbellek yongası bulunuyor, üzerine ise ek bir hesaplama ve önbellek yongası eklenmiş. Bu örnekte 2 MB L2 önbellek için dört adet 512 KB'lık bölgeden oluşan bir önbellek modülü ve bir Önbellek Kontrol Devresi (CCC) kullanılıyor. Bu L2 önbellek kompleksi, gerektiğinde 4 MB'a kadar genişletilebiliyor.
İstifleme yaklaşımı, aynı 3D V-Cache prensibini kullanarak L2/L3 istiflerini taban yongaya ve hesaplama komplekslerine bağlıyor. Bu bağlantı, istiflenmiş önbellek sisteminin merkezinde dikey olarak yapılandırılmış Silikon Geçitler (Silicon Vias) aracılığıyla sağlanıyor. CCC, veri giriş ve çıkışlarını kontrol ediyor.
Araştırma makalesinde, AMD 1 MB L2 ve 2 MB L2 önbellek yapılandırmalarını örnek olarak kullanıyor. Planar (düz) bir yapılandırmada 1 MB L2M önbelleğin tipik gecikme süresinin 14 döngü olduğunu, oysa istiflenmiş 1 MB L2M'nin 12 döngülük bir gecikme süresi sunduğunu belirtiyor. Bu, istiflenmiş L2 önbelleğin sadece daha yüksek kapasiteler sunmakla kalmayıp, tipik planar yaklaşımlardan daha iyi veya benzer döngü gecikme süreleri elde edebildiğini gösteriyor.
Daha da önemlisi, AMD, istiflenmiş L2 önbelleğin güç tasarrufu da sağladığını ortaya koyuyor. İstiflenmiş L2 önbellekleri gerçek yongalarda görmemiz biraz zaman alacak olsa da, tıpkı istiflenmiş L3 3D V-Cache gibi, gelecekte AMD'nin hem CPU'larında hem de GPU'larında entegre edildiğini göreceğimiz yönünde güçlü nedenler var.
