что такое инфинити кэш

Что такое Infinity Cache и Smart Access Memory: как новые технологии AMD увеличивают производительность

Содержание

Содержание

В конце ноября 2020 года AMD выпустила новые видеокарты — Radeon RX 6800 и 6800XT. Помимо прочего, они обладают новыми технологиями Infinity Cache и Smart Access Memory. Давайте разберемся, что это за фишки и как они влияют на производительность.

Infinity Cache

Чтобы конкурировать с NVIDIA и сделать высокопроизводительные видеокарты, AMD необходимо было наращивать пропускную способность памяти. В прошлогодних RX 5700 и 5700 XT использовалась GDDR6 на 256-битной шине с 448 ГБ/с — для 4К этого явно недостаточно. Для увеличения скорости были два очевидных пути.

Во-первых, AMD могла перейти на память HBM2, которую однажды уже использовала в Radeon VII. Второй вариант — применить ту же GDDR6, но с 512-битной шиной. Обе опции гарантировали пропускную способность в районе 1 ТБ/с. Однако компанию не устраивала высокая цена чипов памяти. Чтобы решить эту проблему, был разработан третий вариант.

GPU-инженеры AMD применили неочевидное, но простое решение — увеличили кэш третьего уровня. Эту идею им подсказали разработчики серверных процессоров EPYC. Напомним, что кэш — это сверхбыстрая память, находящаяся в самом видеоядре. Обычно она очень маленькая, в районе 2–4 МБ. Но в картах 6000-й серии ее сделали просто огромной — целых 128 МБ.

Графический чип Navy21

Чтобы разместить такой объем, пришлось вчетверо сократить компоновку самого L3-кэша. Тут и пригодились разработки для серверов. Infinity Cache настолько быстрая, что может поднять пропускную способность всех 16 ГБ памяти. Это происходит благодаря тому, что она видна всему графическому ядру и обеспечивает мгновенный доступ.

Удалось не только догнать, но и обойти конкурента в лице NVIDIA. Топовые GeForce RTX 3090 и RTX 3080 имеют 384-битную и 320-битную шину. Это позволяет им развивать пропускную способность до 936 ГБ/с и 760 ГБ/с соответственно. Для этого «зеленым» пришлось сотрудничать с Micron, чтобы разработать новый сверхбыстрый тип памяти — GDDR6X.

AMD же установила на все флагманские модели (RX 6900 XT, RX 6800 XT, RX 6800) «прошлогоднюю» 256-битную память GRRD6. Но, благодаря Infinity Cache, ее пропускную способность удалось увеличить до невероятных 1664 ГБ/с. По итогу, новые Radeon оказались не так уж дороги в производстве, при этом они имеют высокую энергоэффективность и производительность.

Smart Access Memory

Еще одна новая технология от AMD — это Smart Access Memory. На презентации ее представляли как нечто эксклюзивное, доступное только для новых процессоров Ryzen 5000-й серии и видеокарт RX 6000.

На деле это был лишь маркетинговый ход. Оказалось, что SAM — это старая фишка, которую раньше применяли в игровых консолях. На самом деле, она основана на достаточно древних спецификациях PCI-e. Коротко говоря, Smart Access Memory позволяет центральному процессору использовать весь объем видеопамяти графической платы, что помогает избегать ненужного копирования данных в ОЗУ. Раньше, в обычных ПК на базе Windows, было ограничение в 256 МБ.

В оптимизированных играх заявлен прирост от 5 до 11%

Когда выяснилось, что новая технология — это никакой не эксклюзив, а лишь открытый стандарт, NVIDIA сразу начала разработку собственного программного решения. Оно будет доступно как для процессоров Intel, так и для Ryzen (если AMD не станет возражать). Пока что заявлена поддержка видеокарт 3000-й серии. Возможно, в будущем ее получат и прошлые поколения GeForce.

Сложилась странная ситуация: AMD традиционно выступала за открытые технологии, а NVIDIA старалась использовать проприетарное программное обеспечение. Но сейчас получается, что Smart Access Memory поддерживает только новейшие ЦП серии 5000, игнорируя популярные модели прошлых поколений (например, Ryzen 3600). А грядущий аналог от «зеленых» позволит видеокартам GeForce работать с любыми современными процессорами.

Источник

Что такое инфинити кэш

Долгожданная презентация компанией AMD графических решений следующего поколения Radeon RX серии 6000 состоялась. Мероприятие заняло чуть более 25 минут, за это время генеральный директор компании, доктор Лиза Су (англ. Lisa Su), главный инженер подразделения Radeon, Лора Смит (англ. Laura Smith), и старший менеджер подразделения Radeon, Скотт Херкельман (англ. Scott Herkelman), рассказали о главных особенностях новых моделей на базе архитектуры RDNA2 и продемонстрировали три первые видеокарты, которые уже в ближайшее время станут доступны для покупателей.

реклама

Содержание презентации было насыщено упоминаниями новых технологий, но, к сожалению, полностью разобраться в них удастся только после появления официальной документации по архитектуре RDNA2. Несмотря на это, хотелось бы обратить внимание на две революционные технологии — это AMD Infinity Cache и AMD Smart Access Memory.

Лора Смит сообщила, что Infinity Cache аналогичен кешу L3, используемому в процессорах Zen3. Он минимизирует ограничения пропускной способности подсистемы видеопамяти, снижает задержки и уменьшает энергопотребление. Пропускная способность Infinity Cache в два раза выше, чем пропускная способность памяти GDDR6 с общей шиной 384-бит. Эту информацию несколько месяцев назад сообщал инсайдер RedGamingTech, Coreteks также упоминал о продвинутой технологии кеширования.

Скотт Херкельман рассказал о ряде новых технологий, среди которых функция авто-разгона Rage Mode, продвинутая технология снижения задержки ввода Radeon Boost, полная поддержка графического API DirectX12 Ultimate и трассировки лучей с продвинутым алгоритмом Ray Tracing Denoiser и технология Variable Rate Shading с рядом уникальных оптимизаций динамических сцен со сложным освещением.

Но гораздо более интересной является технология AMD Smart Access Memory, которая разблокирует больше быстрой памяти для процессоров AMD Ryzen. Как можно понять из объяснения специалиста, процессоры AMD Ryzen при активации этой технологии получат доступ к быстрому кешу и видеопамяти видеокарты. Опция будет доступна на материнских платах 500 серии. Даже без оптимизации включение этой функции повышает производительность системы до 13%.

Источник

Видеокартам AMD Radeon RX 6000 приписывают технологию Infinity Cache, которая должна ускорить работу с памятью

В прошлом месяце техноблогер RedGamingTech сообщил, что компания AMD разработала новую технологию, получившую название Infinity Cache. Её инновационная особенность заключается в том, что она позволит существенно увеличить пропускную способность памяти в видеокартах серии Radeon RX 6000, построенных на базе новой архитектуры RDNA 2.

Источник изображения: Twitter @Radeon

Благодаря пользователю Twitter с ником @momomo_us стало известно, что AMD действительно зарегистрировала новый товарный знак AMD Infinity Cache. Он обнаружился в базе данных ресурса Justia Trademarks, собирающего юридическую информацию о различных брендах. Между тем следует отметить, что в сопроводительных документах об этом товарном знаке указывается, что технология Infinity Cache связана не только с GPU, но и CPU. Таким образом речь может идти о некоем общем термине, который может применяться при описании сразу нескольких технологий компании AMD. В то же время неизвестно, связана ли данная технология каким-либо образом с высокоскоростной шиной Infinity Fabric. Напомним, что она применяется в процессорах AMD Ryzen и объединяет вычислительные блоки CCX между собой.

Источник изображения: Justia Trademarks

Согласно последним слухам, флагманская модель видеокарты серии Radeon RX 6000, предположительно получившая название Radeon RX 6900 XT, получит 16 Гбайт видеопамяти GDDR6 с шиной 256 бит. Такая низкая разрядность шины обеспечит существенно более низкий показатель пропускной способности памяти по сравнению с актуальными конкурентными решениями. Например, модель GeForce RTX 3080 от NVIDIA оборудована 10 Гбайт более быстрой памяти стандарта GDDR6X с шиной 320 бит. В итоге у AMD видеокарта обеспечит до 512 Гбайт/с, а у NVIDIA — до 760 Гбайт/с.

Те же слухи сообщают, что Infinity Cache представляет собой уникальный компонент обновлённой подсистемы памяти видеокарт Radeon, позволяющий увеличить значение чистой пропускной способности памяти, действуя в качестве быстрой кеш-памяти для хранения наиболее важной информации. В теории это снизит необходимость в наличии у видеокарт высокоскоростной памяти, поскольку Infinity Cache снизит нагрузку на неё.

Если эти слухи верны, то компания разработала по-настоящему инновационную технологию, которая позволит её видеокартам Radeon выйти на один уровень производительности с картами конкурента, даже несмотря на использование более медленной памяти с меньшей разрядностью шины.

Напомним, что официальный анонс новой серии графических карт Radeon RX 6000 состоится 28 октября.

Источник

Infinity Cache, узнайте о его полезности, работе и секретах

Вот почему необходимо подробное объяснение, чтобы понять, почему AMD поместила кэш такого размера в версию своей RDNA 2 для ПК.

Поиск бесконечного кэша

Что ж, если бы Infinity Cache был реализован в RDNA, он был бы в той части диаграммы, которая говорит о Infinity Fabric, поэтому на уровне организации кеша мы бы пошли от этого:

Если ускорители, подключенные к концентратору графического процессора (видеокодек, контроллер дисплея, диски DMA и т. Д.), Не имеют прямого доступа к кешам, даже к кеш-памяти L2.

С добавлением Infinity Cache все уже «немного» меняется, так как теперь у ускорителей есть доступ к этой памяти,

Это очень важно, особенно для Display Core Next, которое отвечает за чтение итогового буфера изображения и передачу его на соответствующий порт дисплея или интерфейс HDMI, чтобы изображение отображалось на экране, это важно для уменьшения доступа во VRAM этими устройствами.

Вспоминая систему кеширования RDNA

В RDNA кэши связаны друг с другом следующим образом:

Кэш L2 подключен снаружи к 16 каналам по 32 байта / цикл каждый, если мы посмотрим на диаграмму Navi 10, то вы увидите, как этот графический процессор имеет примерно 16 разделов кэша L2 и 256-битная шина GDDR6 к которому они подключены.

Имейте в виду, что GDDR6 использует 2 канала на чип которые работают параллельно, каждый из 16 бит.

Другими словами, количество разделов кэша L2 в архитектурах RDNA равно количеству 16-битных каналов GDDR6, подключенных к графическому процессору. В RDNA и RDNA 2 размер каждого раздела составляет 256 КБ, поэтому Xbox Series X с 320-битной шиной и, следовательно, с 20 каналами GDDR6 имеет около 5 МБ кэша L2.

Новый уровень кеширования: Infinity Cache

Поскольку это дополнительный уровень кеша, Infinity Cache должен быть подключен напрямую к кеш-памяти L2, который является предыдущим уровнем в иерархии кеша, это подтверждается нам самой AMD в нижнем колонтитуле:

Измерения рассчитаны инженерами AMD на карте серии Radeon RX 6000 с 128MB AMD Infinity Cache и 256-битный GDDR6. Измерение среднего показателя успешности AMD Infinity Cache в играх 4K, равного 58% для основных игр, умноженного на теоретическую максимальную пропускную способность 16 64-битных каналов AMD Infinity Fabric подключение кэша к графическому движку с частотой разгона до 1.94 ГГц.

В RX 6800, RX 6800 XT и RX 6900 используется графический процессор Navi 21, который имеет 256-битную шину GDDR6, следовательно, он имеет 16 каналов и, следовательно, 16 разделов Caché L2, каждый из которых подключен к разделу Infinity Cache.

Что касается вопроса о «процентных ставках» 58%, то он более сложный, и мы постараемся объяснить его ниже.

Кэширование плитки на графических процессорах NVIDIA

Прежде чем продолжить работу с Infinity Cache, мы должны понять причины его существования, и для этого мы должны посмотреть, как развивались графические процессоры в последние годы.

Начиная с NVIDIA Maxwell, GeForce 900 Series, NVIDIA внесли серьезные изменения в свои графические процессоры, которые они назвали Tile Caching, изменение которых включало подключение ROPS и растрового блока к кеш-памяти L2.

С этим изменением ROPS перестали писать во VRAM напрямую, ROPS являются общими для всех графических процессоров и отвечают за создание буферов изображений в памяти.

Благодаря этому изменению NVIDIA смогла снизить энергетическое воздействие на шину памяти за счет уменьшения количества передач, которые выполнялись в и из VRAM, и благодаря этому NVIDIA смогла добиться от AMD энергоэффективности с архитектурами Maxwell и Pascal.

DSBR, тайловое кэширование на графических процессорах AMD

AMD, с другой стороны, на протяжении всех поколений архитектуры GCN до Vega подключала серверные модули рендеринга (RB) напрямую к контроллеру памяти.

Но, начиная с AMD Vega, он внес два изменения в архитектуру, чтобы добавить тайловое кэширование в свои графические процессоры, первое из них заключалось в обновлении растрового блока, который он переименовал в DSBR, Draw Stream Binning Rasterizer.

Второе изменение заключалось в том, что они подключили растровый блок и ROPS к кэш-памяти L2, изменение, которое все еще существует в RDNA и RDNA 2.

Утилита DSBR или Tile Caching

Кэширование плиток или DSBR эффективно, потому что оно упорядочивает геометрию сцены в соответствии с ее положением на экране перед ее растрированием, это было важным изменением, поскольку графические процессоры до реализации этого метода заказывал уже текстурированные фрагменты непосредственно перед отправкой их в буфер изображения.

В тайловом кэшировании / DSBR делается следующее: упорядочить полигоны сцены до того, как они будут преобразованы во фрагменты блоком растеризации.

В кэшировании листов многоугольники упорядочиваются в соответствии с их положением на экране в плитках, где каждая плитка представляет собой фрагмент размером n * n пикселей.

Одним из преимуществ этого является то, что он позволяет заранее удалить невидимые пиксели фрагментов, которые непрозрачны при нахождении в одной и той же ситуации. То, что нельзя сделать, если элементы, составляющие сцену, упорядочены после текстурирования.

Это избавляет GPU от траты времени на лишние пиксели и повышает эффективность GPU. Если вас это сбивает с толку, достаточно просто вспомнить, что на протяжении всего графического конвейера различные примитивы, составляющие сцену, принимают разные формы на разных ее этапах.

Кэширование листов или DSBR не эквивалентно рендерингу листов

Источник

Раскрыты подробности технологии AMD Infinity Cache в видеокартах Radeon RX 6800 XT и Radeon RX 6800

Сегодня компания AMD представила новые видеокарты: Radeon RX 6800 XT и Radeon RX 6800. В обе модели заложена архитектура RDNA 2 и технология AMD Infinity Cache. Информация на официальном сайте производителя проливает свет на новейшую высокопроизводительную кэш-память.

AMD Infinity Cache — кэш-память совершенно нового уровня, которая обеспечивает высокую производительность по сравнению с моделями видеокарт прошлого поколения при более низком энергопотреблении и меньших задержках. Объем памяти составляет 128 Мб, и производитель разместил ее непосредственно в GPU.

Данная память видна всему графическому ядру что делает возможным временное повторное использование и мгновенный доступ.

По информации компании AMD, Infinity Cache аналогична кешу L3, который можно обнаружить в процессорах Zen 3. Пропускная способность Infinity Cache в 1,7 раза выше, чем пропускная способность памяти GDDR6 с шиной 384-бит и в 3,25 раза выше пропускной способности GDDR6 с шиной 256 бит.

Пропускная способность 256-битной памяти GDDR6 с Infinity Cache — 1 664 Гбит/сек.

В итоге, производителям удалось достичь более высокой скорости обмена данных между графическим производителем и памятью видеокарты, снизим задержки и уменьшив показатель энергопотребления.

Источник