AMD ZEN3 5800X3D 성능은 어떻게 될까?

AMD 3D Cache

4월이 되면 AMD에서 신제품(?)이 출시가 된다.
기존의 젠3 5800x에 캐시를 64MB 적층한 제품이다.
L3 32MB --> L3 92MB로 늘어난 제품이 출시되는 것이다.
과연 이 제품은 어떤 성능을 가지게 될지는 아직 정보들이 많이 없다.
인텔(intel)에서 작년에 12세대 CPU를 출시하면서 Game King이라는 타이틀을 다시 가져왔다.
AMD에서는 5800X3D로 타이틀 탈환을 노리고(?) 있다.
15% 향상이라고 말하고 있는데 과연?

Zen 3를 보면 독특한 현상이 있다.
5600x(6코어), 5800x(8코어), 5900x(12코어), 5950x(16코어)
이 제품들의 게임 성능을 큰 차이가 벌어지지 않는다.
제품의 클럭, 게임의 멀티코어 활용률(대부분의 게임은 6~8코어 정도인 것으로 보인다.)에 따른 차이 정도이다.

해외벤치 사이트(https://www.techspot.com/article/2308-cpu-cores-and-cache/)의 1080p 결과로 보면 GPU에 따라 소폭 차이가 있을 뿐이다.

아무래도 코어활용이 6~8코어사이가 최적인 것 같고 L3도 CCX당 32MB로 동일하다 보니 비슷한 성능을 보여준 것으로 생각된다.

그럼 L3캐시는 어떤 영향을 줄까?
일단 이전 세대의 결과를 보도록 하자.
Zen2에서 Zen3로 넘어올때 큰 변화를 주었는데 그 중 하나가 L3캐시에 대한 변화였다.
L3캐시 용량은 변동이 없었지만 CCX당 16MB, 2CCX - 32MB로 구성되던 것을
4코어로 구성되던 CCX를 8코어로 확장하였고 L3도 통합하였습니다.
이 결과로 기존세대에 비해서 월등한 결과(?)를 가져오게 된 것으로 보입니다.
(물론 다른 여러가지 변화도 있지만....)
의외인 것은 코어수에 따른 차이가 거의 없다는 것이다.

위쪽 2가지 결과로 보면 L3가 게임에 미치는 영향을 크다고 볼 수 있다.
L3의 크기에 따라서 어떻게 될까?
AMD는 캐시크기에 따라서 프로세서 등급을 두지 않기 때문에 찾을 수 없다.
인텔은 프로세서 등급에 따라 L3의 차이가 있다.
이것을 이용하여 코어, L3캐시에 따라 게임 성능이 어떻게 변화되는지 측정한 결과가 있다.(https://www.techspot.com/article/2308-cpu-cores-and-cache/)

코어, L3캐시 크기외 다른 요인들을 모두 동일하게 설정이 되어 있다.

6코어일때 L3가 4MB씩 늘어남에 따라 게임 프레임도 상승하고 있다.
8코어일때도 동일한 결과를 보여주고 있으며
L3는 동일하고 코어 2개 증가해도 프레임이 상승한다.

코어증가 L3의 변동에 따른 프레임 변화가 거의 없다.

L3에 따라 프레임이 소폭 상승하였고, 코어에 따른 변화는 8코어까지는 프레밍이 상승하였지만 그 이상의 코어는 영향이 없다.

작년에 나온 최신 게임(Cyberpunk 2077)은 L3 증가에 따라 1% FPS도 상승하고
코어는 6코어~10코어에 따른 차이는 없는 것으로 보인다.

L3 영향이 있는 게임도 있지만 아닌 양상을 보이는 것도 있다. 위 결과로 보면

AMD에서 말하는 15% 향상은 평균치이고 게임에 따라서 변동폭이 클 것으로 보인다.

현재 Server쪽에는 3D 캐시를 적용한 제품들이 출시되었다.
MS Azure에서 테스트한 결과로는 메모리 대역폭, 메모리 대기시간에 영향을 받는 프로그램들이 대폭(?) 상승했다고 한다.(https://techcommunity.microsoft.com/t5/azure-compute-blog/performance-amp-scalability-of-hbv3-vms-with-milan-x-cpus/ba-p/2939814)

참고로 ... MS Azure에서 말하길
"Computational fluid dynamics (CFD) – memory bandwidth
Weather simulation – memory bandwidth
Explicit finite element analysis (FEA) – memory bandwidth
EDA RTL simulation – memory latency"
메모리 대역폭이나, 대기시간에 관련된 것이 중요한 프로그램에서 성능향상이 있었고

"Molecular dynamics – dense compute
EDA full chip design – large memory capacity
EDA parasitic extraction – clock frequency
Implicit finite element analysis (FEA) – dense compute"
코어 능력, 대용량 메모리가 필요한 프로그램에서는 별 차이가 없었다고 한다.

Phoronix의 벤치 결과를 봐도 비슷한 양상을 보여주고 있다.(https://www.phoronix.com/scan.php?page=article&item=amd-epyc-7773x-linux&num=1) LuxCoreRender, Blender, 리눅스 커널 컴파일 시간 등을 보면 L3 영향이 없다.

그외 메모리 대역폭이 필요한 프로그램등에서는 성능샹상이 있었다.

HPC쪽에서는 확실히 성능이 있다. 하지만 일반적인 Desktop시장에서는 어떨까?
게임 워크로드가 메모리 대역폭을 요구하면 5800X3D 성능은 체감될 것이고
워크로드가 메모리 대역폭이 아닌경우에는 똥이 될 것으로 보인다.

ps : 비운의 브로드웰(?) i7-5775C 128MB edram을 탑재했던 제품입니다.
보기 힘든 물건인데 이놈 게임에서 미친성능을 보여줄때가 있습니다.

문명 6에서 i9-10900K, Ryzen 5 3600등을 앞서고 있습니다. 게임의 워크로드에 따라서 그 경향은 틀려지겠지만 128MB edram으로 인해서  2015에 나온놈의 성능으로 보이지 않는 모습의 게임들도 있습니다.

어찌보면 AMD가 저것에서 힌트(?)를 얻어 캐시를 적층한 것이 아닐까?