Ángel Aller
— Unzufriedener Geek.
Computerexperte und Gaming
Was ist der Cache-Speicher
Bevor wir erklären, was AMD Infinity Cache ist, halten wir es für notwendig, das Konzept des Cache-Speichers kurz zu erläutern. Diese Art von Speicher ist in CPU und GPU vorhanden, obwohl wir in diesem Fall an dem der GPU interessiert sind.
Der Cache-Speicher ist ein Speicher, in dem die CPU und GPU vorübergehend kürzlich verarbeitete Daten speichern, damit sie in Zukunft nicht warten müssen und die Leistung erhöht wird. Daher befindet sich der Cache-Speicher innerhalb des Dies der CPU und GPU, nicht außerhalb.
Er ist in mehrere Ebenen organisiert: L1, L2, L3 und sogar L4. Die niedrigeren Ebenen haben weniger Speicher, sind aber schneller; die höheren Ebenen sind in der Regel weiter von den Kernen des Chips entfernt und es dauert einige Zyklen länger, um darauf zuzugreifen, aber sie haben mehr Kapazität.
Alles dreht sich um die "Daten": Wenn er die Daten findet, ist es ein Hit, und wenn er sie nicht findet, ist es ein Miss:
- Die GPU sucht zuerst die Daten in der L1; wenn sie sie findet, erhält sie sie und der Befehl wird schnell ausgeführt.
- Wenn sie sie nicht in der L1 findet, geht sie zur L2.
- Dasselbe gilt für L3 und L4.
Und wenn sie sie auf keiner Cache-Ebene findet? Die CPU geht zum RAM, während die GPU zur VRAM geht. Das Problem dabei ist, dass der RAM außerhalb der CPU und der VRAM außerhalb der GPU liegt. Dies führt zu mehr Latenz, was bedeutet, dass es länger dauert und die Leistung sinkt.
Warum finden sie die Daten möglicherweise nicht im Cache-Speicher? Weil im Allgemeinen der Cache-Speicher der CPU und GPU wenig Kapazität hat, außer im Fall von AMD. Es war "das rote Team", das sich dafür einsetzte, den Cache-Speicher in seinen Chips zu erhöhen, nachdem es dieses Problem gründlich analysiert hatte, da die meisten Cache-Speicher nicht über 30-40 MB hinausgehen.
Was ist AMD Infinity Cache
Infinity Cache ist ein Cache-Speicher ähnlich wie L3, der sich innerhalb des GPU-Chips befindet, der verspricht, die Effizienz und Gaming-Leistung in Spielen bei 4K und 1440p zu verbessern. Die Idee war, ihn zusammen mit dem GDDR6-Speicher zu betreiben, den die AMD Radeon-Grafikkarten mit 256 Bit und 16 Gbps verwenden.
Die "bösen Zungen" sagen, dass die Ingenieure von AMD einen 512-Bit-Bus vermeiden mussten, weil sein Verbrauch hoch war und es sehr teuer war, GPUs mit dieser Spezifikation herzustellen. Auf diese Weise stellte AMD es als "High-Bandwidth-Performance" vor
Wie wird diese Leistungssteigerung erreicht? Durch den sofortigen Zugriff auf die Daten, damit das Rendern der Spielszenen schneller wird. Natürlich ist es besser, je mehr Cache-Speicher wir haben, oder?
Alles begann mit den AMD Radeon RX 6800, 6800 XT und 6900 XT, weil die GPU Navi 21 (Varianten) und der gleiche Infinity Cache: 128 MB. Bisher kamen die Grafikkarten mit Cache L1 und L2, was interessanter ist, weil die Latenz geringer ist, ebenso wie sie kleiner sind.
Wie es funktioniert
Der Prozess wäre folgender:
- Jede AMD Radeon kommt mit mehreren CU oder Compute Units;
- Wenn eine CU eine Daten benötigt, geht sie zum Cache L0.
- Wenn sie sie nicht findet, geht sie zur nächsten Ebene L1, dann zu L2 und so weiter.
- Schließlich geht sie zur VRAM, das ist der letzte Fall.
Wenn wir diesem Prozess einen Cache L3 hinzufügen, geht die CU nicht so oft zur VRAM, um eine Daten zu erhalten, weil sie mehr im Cache L3 speichern kann. Nicht nur irgendein L3-Cache, sondern ein 128 MB Cache, wie es bei den RX 6000 High-End-Modellen der Fall war.
Wie viele FPS erhöht es?
Dies hängt vom Videospiel ab, wobei bekannt ist, dass es Titel gibt, die NVIDIA-GPUs mehr bevorzugen, wie andere AMD-GPUs. Das Team von Lisa Su misst es in einer "Trefferquote", die sie durch die Auswahl bestimmter Spiele bei 4K erhielt. Laut AMD beträgt die Trefferquote von Infinity Cache 58%, d.h. in 58% der Fälle musste die GPU nicht zur VRAM gehen, um eine Daten zu erhalten.
Offensichtlich ist es am genauesten zu vergleichen, wenn man 2 Grafikkarten mit dem gleichen VRAM oder dem ähnlichsten hat.möglich, um den Einfluss von mehr L3-Cache zu erkennen. Das heißt, die Leistung hängt nicht ausschließlich von Infinity Cache ab, sondern auch von der VRAM, die sie haben, der Bandbreite, dem Bus, den Shadern, die die GPUs enthalten, den Ray Accelerators in Ray Tracing, usw.
Wenn es so gut ist, warum hat NVIDIA es nicht?
Am Ende hat jede Marke ihre bestimmte Architektur und ihr spezifisches GPU-Design. Zum Beispiel, denkt daran, dass AMD sich für ein MCM-Design in einigen der Radeon RX 7000 entschieden hat, während NVIDIA bei dem monolithischen Die geblieben ist.
NVIDIA setzt nicht auf den Ansatz, den Cache-Speicher auf diesem Niveau zu erhöhen, obwohl es wahr ist, dass es seinen Cache in seinen RTX 4000 erhöht hat. Die Möglichkeiten könnten sein:
- Struktur von CUDA Cores, Tensor Cores und RT Cores. Wenn ihr Modelle beider Marken vergleicht, werdet ihr sehen, dass NVIDIA mehr Hardware-Teile für das Rendern von Texturen, sowie für Ray Tracing und DLSS (Tensor) enthält. Dies hat einen Preis und verbraucht einen wichtigen Platz auf der GPU.
- Der L3-Cache von AMD nimmt viel Platz auf dem Die ein. Dies bedeutet, dass man Platz optimieren muss und das kann ein Problem für NVIDIA sein.
- Die Architektur von NVIDIA erfordert nicht so viel Cache-Speicher.
- Kosteneinsparungen. Mehr Cache-Speicher zu implementieren bedeutet, die Produktionskosten zu erhöhen.
- Bevorzugt es, VRAM zu erhöhen und auf GDDR6X zu setzen, das teurer ist als GDDR6.
AMD-Grafikkarten mit Infinity Cache
Sicherlich, wenn es ein gescheiterter Ansatz wäre, würde AMD nicht darauf zurückgreifen, nachdem es die RX 6000 als Versuchskaninchen benutzt hat. Wir sehen auch Infinity Cache in den AMD Radeon RX 7000, obwohl sie sich für weniger MB pro GPU entschieden haben.
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