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3D V-Cacheはどこまで使えるのか？

Ryzen7 5800X3Dは公式にオーバークロック不可と発表。

高電圧では動かない

AMDの新CPUであるRyzen7 5800X3Dには、積層技術を利用したキャッシュメモリがCPUの上に2層追加された形になっている。
これ自体の技術は、以前から発表されており、今回それを製品化したものが登場する、という運びだったわけだが、今回、公式にRyzen7 5800X3Dはオーバークロックできない、と正式に発表された。
理由はその動作電圧で、通常のRyzenでは1.45～1.5V程度までは動作できるように製品出荷されているところ、Ryzen7 5800X3Dは、1.3～1.35Vという非常に低めな電圧でしか動作しないためらしい。
よって、製品名としてRyzen7 5800X3Dと、5800の後ろにXが付けられてはいるものの、コア電圧の調整ができない形で出荷されるようだ。
ただ、Fabricとメモリのオーバークロックは可能な状態らしいので、部分的に調整はできそうである。
高電圧で動作させると、別の層に放電でもするのだろうか？
その理由は明らかではないが、定格動作での性能向上しか望めない製品になりそうである。

どうせなら…

ただ、今回発売する積層キャッシュ搭載のCPUはRyzen7 5800X3Dと、他の製品が存在しないのが気になる。
個人的には、Ryzen9 5950Xに積層キャッシュが搭載された製品などがあっても良いように思うのだが、そういった情報は一切無く、積層キャッシュを搭載したCPUはRyzen7 5800X3Dのみとされている。
これに理由はあるのだろうか？
AMDからは、EPYCの3D V-Cache搭載モデルは発表されたが、Ryzenでの搭載品はRyzen7 5800X3Dしか発表されていない。
その真意がわからないのだが、歩留りが悪いとかそういう理由なのだろうか？
また、メモリ性能はGPUで効果を発揮する事から、案外APUで3D V-Cacheを利用できると、劇的効果があるようにも思える。
今後、APUで利用していくという道はないのだろうか？
考えれば、まだまだ利用できる範囲はありそうだが、技術的な課題が多いのかも知れない。
もしAPUのCacheが3倍ほどになったなら、グラフィック性能に大きく作用して劇的効果が得られるかもしれないのだが…。

Zen4、夏には出るか？

AMDから登場する予定となっているZen4だが、どうも2022年秋に登場する？

第3四半期に出る？

今現在、Intelの第12世代CPUであるAlder Lakeが猛威を振るっている状況で、AMDは若干押され気味な感じすら受けるが、AMDはその対抗策としてZen3 3D V-cacheを2022年春に、AM5を採用したZen4を2023年に投入する、としていたが、この計画に若干の変更が入りそうである。
ある噂によると、Zen4を2022年7～8月に前倒しして登場するかもしれない、という。
しかもこの投入されるZen4は、サーバ向けではなくデスクトップ向けのRyzen 7000シリーズだというのである。
仮にRyzen 7000シリーズだとすればソケットは新規のAM5という事になるので、マザーボード関係も全て新しく登場する事になるのだが、このマザーボードは2月中に製品サンプルの準備が出来上がるという事で、これらの噂が事実なら、噂どおり7～8月に製品としてローンチされる可能性が高い。
AMDが何故このような急ピッチな発売に向かっているのか、その理由は定かではないが、IntelのAlder Lakeの登場でRyzenの訴求力が落ちている、と判断したのか、それとも他に理由があるのか…そのあたりはよくわからない。
仮にこの話が事実だったとして、投入されるZen4アーキテクチャのCPUは、コードネームはRaphaelという事になる。このRaphaelは、今までメモリに関してDDR5とDDR4の両対応という話は一切出てきていないので、可能性的にはDDR5一択になる可能性が高い。その場合、今度はメモリの入手性に問題が出てしまうのだが、そのあたりをAMDはどのように考えているのだろうか？

気になる3D V-cache

もし本当にRaphaelが2022年7～8月に投入されるとしたら、3月あたりまでに投入されると言われていたZen3アーキテクチャを利用したRyzen7 5800X3D、つまり3D V-cacheを搭載した製品の製品寿命が恐ろしく短い事になる。それこそ4ヶ月とか半年未満という事である。
ただ、もしRaphaelがDDR5のみ対応のものになるのであれば、おそらくRyzen7 5800X3DはDDR4のみに対応するものとなるので、メモリの使い分けで製品を分ける、という選択肢の問題になるかもしれない。
ただ、そうはいってもZen3 3D V-cacheの性能とZen4の性能の差はそれなりにあるワケで、性能重視で考えている人からすれば、供給量の少ないであろうDDR5であっても選択肢としてはZen4一択になるとも思える。実に微妙な話である。
さらに追い打ちをかけると、Zen5は2023年に登場すると言われている。もし仮にDDR5の供給量が伸びず、Zen4を使いたくても使えない、あるいは使いにくいという状況だったなら、Zen5を待つという手もあるわけである。おそらく登場する期日で言えば1年程度待てばZen5になると考えられる。
こうなると、Zen3 3D V-cacheとZen4、Zen5は、どれもものすごく微妙な買い時がわかりにくい製品になるかもしれない。

メインPCへの道のり:2022

新年あけて、各社からいろいろな方針が打ち出された。

読めない今後

1月4日(日本時間)より、米国ラスベガスで世界最大のデジタル家電展示会「CES」が開催され、それに合わせて各社がいろいろな情報を公開しはじめた。
Intelは第12世代CoreシリーズのAlder Lakeのモバイル版を発表し、AppleのM1を超える性能と発表したり、それにあわせてAlder Lakeに対応する安価なチップセットを発表したりして、今後の展開幅を広げるビジョンを提示している。
NVIDIAは、GeForce RTXシリーズの「RTX 3050」やモンスターGPUとなる「RTX 3090 Ti」を発表し、今後もレイトレーシング技術をより向上させていく姿を見せている。
AMDはというと、Zen4という新しいCPUアーキテクチャを搭載したRyzen 7000シリーズを発表し、その製造プロセスは遂に5nmへと進化させるという。但し、このZen4搭載CPUは2022年後半を予定していて、当面はZen3アーキテクチャに3D Vキャッシュというダイをスタッキングする技術でL3キャッシュを96MBに拡張したRyzen 7 5800X3Dを2022年春に投入するとして、直近の動きを含めた情報を公開してきた。
いろいろな情報が公開されていく中で、私の今後のメインPCの構築プランも見直す時期にきたのかな、と今は素直にそう思っている。
だが、現状としては結構先が読めないな、というのがホンネ。
何故なのかというと、性能は見えてきていても、それにともなう電力効率がなかなか見えてこないからだ。

時代はハイブリッド？

IntelのAlder Lakeは、ある意味、BigLITTLE戦略を採るARMアーキテクチャのx86版といった感じで、結局のところ、高性能コアと高効率コアの組合せで、その状況に応じた使い分けレで性能と効率の両方を満たすという戦略で構成されたコアである。
ARMベースのApple Siliconと同様の方向性をもったx86コアなワケだが、今後、Intelのこの方向で性能を拡大していく予定なのだろう。
もともと、ARMアーキテクチャの性能とx86アーキテクチャの性能では、電力は消費するもののx86コアの方が性能では勝っているという感じだった。なので効率面ではx86系はどうしてもARM系に遅れはとるとは思うが、性能面ではおそらく上回る事はできる。Apple Siliconの性能が高いのは、メインのCPUを補佐するNeural Engineが絶妙に効いている事で、その性能が高く感じられるが、単純にコアでの処理ではx86系と大きな差はないのではないかと考えられる。
なので、IntelはAlder LakeでPコアとEコアという、性能を追い求めるコアと効率を追い求めるコアに分けて、状況に応じて使い分ける戦略に出た。適切なタスク予約を補佐するスケジューラをこれに組合せ、処理が効率良く行われるようにする事で、性能と効率を両立させたワケである。
Intelがこの方針を打ち出してきたことで、AMDがどうするのかとても気になるのだが、残念ながらまだZen4は製造プロセスがより微細化する事はわかっているが、その内容についてはまだ詳細を発表していない。
なので、メインPCを今後考えていく上で、AMDの方針がもっと明確に出てこない限りは、どちらのプラットフォームで構成すべきか、判断に迷う段階である。
いや、2022年の中頃までに組み上げるなら、現時点ではIntelのAlder Lake一択になるだろう事はハッキリしているのだが。

Ryzen革命から5年

そうか、もう5年も経過して、私はまだ未導入だったのか。

変革をもたらしたRyzen

2017年、AMDがまさに起死回生とも言える状況下で、Ryzenを投入してきた。
このRyzenの登場でIntelが圧倒的シェアを誇っていたPC業界の流れが変わった。
一番大きかったのは、メインストリームで使われるCPUが4コアが上限だったものが8コアが基準になるほど拡大した、という事である。
また、PCの性能に関しても、Ryzenの登場により加速度的に性能が向上した。これは前述のマルチコア化が加速した結果でもあるが、もしRyzenが投入されなければ、メインストリームのCPUが4コア以上になるのは、まだまだ先の話だったかもしれない。
当時、私はIntelは技術の出し惜しみをしていたのではないか、とすら思った。
PC業界の今までの常識と思える事を打ち破るのは、いつだってIntelではなく、AMDなどの他社ではなかったか、と。
Intelは確かに業界標準を作ってきた側面はあるが、それは別の言い方をすれば、Intelがコレ、と定めたものに全てのものの照準が合わされてきた、という言い方にもなる。
AMDはまさにそれを打ち破り、新たな潮流を作ったと思う。
そんなAMDが、Ryzen投入から5年に入る事を記念して特別な対談ビデオを公開した。

ビデオはAMDのChief Marketing OfficerであるJoin John Taylor氏、およびDirector of Technical Marketingを務めるRobert Hallock氏の対談となっている。

3D V-cache

対談の中で、Ryzenの今後の事もいくつか話題にしている。
今後もZenアーキテクチャを改良し続け、性能面、効率面、接続面、製造プロセス面でのリーダーシップを発揮するとしている。
近々の話で言えば、2022年前半には性能を15％引き上げる事が可能とされる「3D V-cache」を統合したプロセッサをAM4プラットフォームに導入するとしており、既存のAM4とCPUクーラーの互換性があるAM5プラットフォームを2022年内に立ち上げる予定だとする。なお、このAM5プラットフォームのコアはDDR5メモリやPCI Express5.0といった新I/Oをサポートするという。
3D V-cacheは、CPUの構造を立体化させ、CPUのコアの上にメモリの層を載せ、よりCPUとメモリの物理的距離を近くして処理を高速化させるものである。当初はメモリ以外のものも検討されたようだが、最終的にはメモリ層を重ねるという事になったようである。ちなみにこれと似たようなアプローチはIntelも行っている。
3D V-cacheは2021年末くらいに投入されるか？という噂も出ていたのだが、どうやら来年になるようである。

3D V-cache

AMDの次なるCPUに搭載される、積層型CPUは年末に登場？

トレンドは積層型

CPUには過去にもいろいろなトレンドが存在していた。
今でこそマルチコアなのが当たり前だが、その前は1つのコアをどれだけ高性能にできるか？というのがトレンドだった。
そこから、あの爆熱CPUであるPentium 4なんてCPUが生まれたわけだが、その後、結局デュアルコアやマルチコアが当たり前の方向に流れていく。あまりにも消費電力が高くなりすぎた側面もあり、漏れ電流が問題視されるようになったからだ。
だが、この漏れ電流を制御する為に、半導体を3D構造にしてシリコンの壁を作り、その壁で漏れ電流から発生する放電を遮断し、発熱対策したりする技術も出てきた。
CPUは、常に性能を求める結果、その時々でトレンドが生まれ、そして次なる技術へと切り替わっていく。いや、切り替わっていくというより、その新しきものが当たり前となり、さらに次の技術へと進んで行く、という方が正しいのかも知れない。
そして今、次なるトレンドと言われているのが、CPUダイの積層化である。
AMDでは3D V-cacheとして、キャッシュメモリを積層化する技術が登場したわけだが、この積層させるという事に関して言えば、何もAMDだけが推し進めているわけではない。
Intelでも、モバイルCPUを清掃化させる技術を研究しているし、それは実現できるレベルに進んでいる。
ただ、AMDはコアを分割、チップレット化する流れで先行していた部分があり、今回の積層型でも先んじてCPUを市場に投入してくる可能性がある。
ちなみにAMDがCPUコアではなくCPUダイに載っているキャッシュメモリを積層させるのには、おそらく熱問題が関係していると思われる。発熱の大きなCPUコアを積層すると、その排熱が大きな問題となる可能性があるからだ。

登場は年末？

リーク情報なので、どこまでか正しいのかはわからない。
ただ、こんな情報が流れている。
https://twitter.com/greymon55/status/1431199888813875200
これによると、クリスマス時期には3D V-cache搭載のZen3コアが登場する可能性を示唆している。
ちなみにZen 3Dという名称は、わかりやすく呼称しているものであるのだが、当然のことながらAMD公式ではこのような名称を出した事は一度もない。
だが、この時期に新CPUが登場する可能性がある事は、前々から言われていたことである。というのも、Comptex 2021で3D V-cacheをAMDは2021年末に生産を開始すると説明していたからだ。
ただ、問題は登場するとして、その製品は何か？という事である。
今、AMDが登場させるであろうCPUにはいくつか予想が出されている。一つはZen 3Dを使用したEPYC、一つはZen3とRDNA2を組み合わせたAPU、そしてもう一つがZen3+と呼ばれる現Zen3コアの性能強化版である。
Zen3+は登場しないかもしれない、という噂も過去にはあったので、信憑性はないかもしれないが、そもそもこの3D V-cacheを搭載したZen3コアをZen3+と呼称するなら、その登場はあり得る話である。