Pienikokoinen PCIe BAR- ja AMD Smart Access Memory Explained

28. lokakuuta^th,2020 markkinoi melko merkittävän virstanpylvään AMD: n Radeon-divisioonalle, kun he julkaisivat uuden Radeon RX 6000 -sarjan näytönohjainkortit, jotka perustuvat RDNA2-arkkitehtuuriin. Sarjan 3 uuden näytönohjaimen, AMD Radeon RX 6800, RX 6800 XT ja RX 6900 XT, on määrä kulkea Nvidian RTX 3000 -sarjan parhaiden tarjousten kanssa. AMD on jäänyt Nvidian taakse GPU: iden suhteen vuosikymmenen loppupuolella, mutta nyt uuden ja parannetun RDNA2-arkkitehtuurin myötä AMD tuo lopulta markkinoiden vaatimaa kilpailua. Tämä on ensimmäinen kerta useissa sukupolvissa, kun AMD: n huipputarjous on suorituskyvyn kannalta suoraan kilpailtu Nvidian huipputarjonnan kanssa.

AMD Smart Access Memory oli yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, jotka ilmoitettiin RX 6000 -sarjan näytönohjaimilla - Kuva: AMD

Paitsi että AMD paransi korttinsa perinteistä rasterointia suorituskykyä verrattuna edelliseen sukupolveen, he myös jatkoivat ja lisäsivät melko houkuttelevia ominaisuuksia uuteen kokoonpanoonsa. Ominaisuudet, kuten reaaliaikainen säteiden jäljitys (josta voit oppia lisää Juuri täällä ) puuttui kipeästi RX 5700 -sarjassa, koska Nvidian Turingin GPU-kokoonpano dominoi markkinoita helposti tämän ominaisuuden takia jopa korkeammalla hinnalla. Tämä on muuttunut RX 6000 -sarjan myötä, kun AMD on tuonut reaaliaikaisen säteen jäljityksen RDNA 2 -arkkitehtuurilla. AMD on myös ottanut käyttöön yhden napsautuksen ylikellotusominaisuuden, joka tunnetaan nimellä “Rage Mode” ja jonka tarkoituksena on lisätä suorituskykyä edelleen, kun se on otettu käyttöön.

Ehkä mielenkiintoisin ominaisuus, jonka AMD on ottanut käyttöön tässä sukupolvessa, on Smart Access Memory tai SAM. Tämä ominaisuus on tällä hetkellä yksinomaan AMD: n käytettävissä ja lupaa tuottaa joitain suorituskyvyn parannuksia oikeissa olosuhteissa. Sukelletaan syvälle SAM: iin ja analysoidaan tämän tekniikan taustalla olevaa mekanismia.

AMD Smart Access -muisti

Todennäköisesti RX 6000 -sarjan näytönohjainten mielenkiintoisin ja samanaikaisesti polarisoiva ominaisuus on Smart Access Memory- tai SAM-ominaisuus. Tämä ominaisuus olisi käytettävissä vain käyttäjille, joilla on Ryzen 5000 -sarjan prosessori, 500-sarjan emolevy ja Radeon RX 6000 -sarjan näytönohjain. Smart Access Memory on AMD: n tuotemerkki PCI Express Resizable BAR (Base Address Registers) -ominaisuuden toteuttamiseksi. Älykäs käyttömuisti sallii keskusyksikölle pääsääntöisesti kaiken RD 6000 -sarjan näytönohjaimissa olevan GDDR6-muistin määrän.

Toisin kuin tavallinen 256 Mt, SAM-ominaisuus antaa keskusyksikölle mahdollisuuden käyttää kortilla olevaa koko VRAM-allasta - Kuva: AMD

Yleensä CPU: lla on pääsy vain VRAM-muistiin, joka on 256 Mt lohkoja tai 256 Mt I / O-muistialueita. Älykäs käyttömuisti poistaa kyseisen rajoituksen ja sallii suorittimen suoran pääsyn koko VRAM-ryhmään. GDDR-muisti on perinteisesti paljon nopeampi kuin tavallinen DDR-muisti, jota suorittimet käyttävät normaalisti. Ryzen 5000 -sarjan prosessorit voivat käyttää tätä nopeampaa muistia ja tarjota siten ylimääräistä suorituskykyä.

Tämä on ensimmäinen kerta, kun yritys on julkaissut ominaisuuden, joka avaa ylimääräisen suorituskyvyn käyttäjän hallussa olevan laitteiston mukaan. Tähän päätökseen vastasi yhteisö eri tavoin, ja puolet ihmisistä oli todella innoissaan ylimääräisestä suorituskyvystä, jota voidaan nyt hyödyntää All-AMD-rakennuksella, ja puolet ihmisistä pettyi siihen, että AMD lukitsee ylimääräisen suorituskyvyn vain 5000-sarja. Mikään Intel-suoritin eikä mikään vanhempi Ryzen-suoritin ei voi hyödyntää ylimääräistä suorituskykyä kirjoituksen aikaan, mikä voi olla pettymys niiden alustojen käyttäjille, jotka haluavat ostaa RX 6000 -sarjan näytönohjaimen.

Vaatimukset

Smart Access -muisti ei ole AMD: n keksimää. Se on vain PCIe Resizable BAR -ominaisuuden toteutus (josta keskustelemme hetkessä). Siksi SAM voi toimia teoriassa kaikilla PCIe 3.0- ja PCIe 4.0 -emolevyillä sekä näytönohjaimilla. Tällä hetkellä AMD rajoittaa tämän toteutuksen vain uusiin RX 6000 -sarjan näytönohjaimiin. Yhden kiiltävän uuden Big Navi -kortin lisäksi tarvitset AMD Ryzen 5000 -sarjan prosessorin, joka perustuu Zen 3 -arkkitehtuuriin, ja 500-sarjan emolevyn piirisarjan.

skyrim se ääretön latausnäyttö

AMD Smart Access -muisti vaatii Ryzen 5000 -sarjan prosessorin - Kuva: AMD

Ohjelmistopuolella AMD on vahvistanut ominaisuuden AMD Radeon Driver 20.11.2: ssa tai uudemmassa. Sinulla on oltava myös uusin emolevyn BIOS, joka perustuu AMD AGESA 1.1.0.0 -mikrokoodiin tai uudempaan. Tällä hetkellä AMD on suositellut ja vahvistanut seuraavat emolevyt:

ASUS X570 Crosshair VIII Hero WiFi
ASRock X570 Taichi
GIGABYTE AORUS X570 Master
MSI X570 jumalallinen

Nämä ovat vain validoituja levyjä, ja SAM toimii melkein varmasti kaikkien B550- ja X570-emolevyjen kanssa.

Menetelmä

Jos järjestelmäsi täyttää kaikki AMD Smart Access Memory -vaatimukset, päivitä BIOS uusimpaan käytettävissä olevaan emolevyn tuotesivulta. Nyt sinun on otettava Smart Access Memory käyttöön manuaalisesti.

Menetelmä SAM: n ottamiseksi käyttöön vaihtelee emolevystä toiseen. Joissakin taulukoissa sitä ei todennäköisesti kutsuta edes Smart Access Memory -muistiksi. Jotkut emolevynvalmistajat ovat valinneet vaihtoehtoja, kuten Yli 4G-dekoodauksen , BAR-koon muuttaminen tai Muuta kokoa BAR . Nopea haku verkosta tietyn emolevyn mallinumerolla johtaa sinut oikeaan vaihtoehtoon.

Oppaamme varten tarkastelemme ASUS Crosshair VIII Hero X570 -emolevyn prosessia. Tämä riittää antamaan yleisen käsityksen menetelmästä.

Ensinnäkin sinun on poistettava CSM (Compatibility Support Module) käytöstä ja varmistettava, että se on poistettu käytöstä. Siirry tähän Saapas -valikko ja etsi CSM / yhteensopivuuden tukimoduuli Aseta CSM-asetukseksi Liikuntarajoitteinen .

Mene Pitkälle kehittynyt -valikko ja etsi PCI-alijärjestelmän asetukset . Muissa emolevymalleissa se voidaan kirjoittaa nimellä PCIe / PCI Express -määritykset vaihtoehtoja.
Ota näissä asetuksissa käyttöön Yli 4G-dekoodauksen .
Sieltä vaihtoehto määrittää Muuta BAR-tukea uudelleen tulee saataville. Aseta se arvoon Auto .

Nyt Lopeta Lisävalikko ja valitse Tallenna muutokset ja nollaa . Vahvista muutokset tarkistamalla ne ja napsauta OK.

Menestyneen jälkeen käynnistä uudelleen emolevyn PCIe Resizable BAR -vaihtoehto (AMD Smart Access Memory) otetaan käyttöön Radeon RX 6000 -sarjan näytönohjaimelle ja Ryzen 5000 -sarjan prosessorille.

Tulokset

AMD väittää, että Smart Access -muistin käyttöönotto antaa sinulle pienen mutta ilmaisen lisäyksen, joka vaihtelee 2-13% pelisuorituskyvystä pelistä riippuen. AMD esitteli dian, joka osoittaa, että SAM voi lisätä suorituskykyä keskimäärin 2% - 13% välillä, kun taas jotkut pelit tuottavat jopa 14% enemmän suorituskykyä sekä SAM: n että Rage-tilan ollessa päällä. Koska SAM on täysin ilmainen, sinun on ehdottomasti kytkettävä se päälle, jos sinulla on oikea laitteisto.

Älykkään käyttömuistin käyttöönotto Rage-tilassa voi parantaa suorituskykyä jopa 13% - Kuva: AMD

Nvidian ilmoitus

Nvidia oli nopea siirtymään tilanteeseen ilmoittamalla, että se parhaillaan kehittää samanlaista ominaisuutta kuin Smart Access Memory heidän RTX 3000 -sarjan näytönohjaimillaan, ja se julkaistaan pian kyseisten korttien ohjainpäivityksessä. Nvidia väittää, että SAM-ominaisuuden takana oleva tekniikka on vakiovaruste PCIe-spesifikaatiossa ja että Nvidian vaihtoehto toimii sekä Intel- että AMD-suorittimissa, joissa on myös laajempi emolevyjen valikoima. Nvidia väitti myös, että heidän sisäinen testauksensa osoittaa samanlaista suorituskykyä kuin AMD: n väitetty suorituskyky SAM: n avulla.

Nvidian viittaama tekniikka on Resizable PCIe BAR -tekniikka, joka on avoin standardi, jonka PCI-SIG sisälsi PCIe-standardiin vuonna 2008.

Muuta kokoa PCIe BAR

Joten mikä on muutettavissa oleva PCIe BAR? No, fyysisen PCI Express -väylän alla syntyy virtuaalinen tunneli näytönohjaimen ja prosessin välille. Tämän tunnelin avulla prosessori voi käyttää VRAM-muistia suoraan ilman esteitä. Tämän virtuaalisen tunnelin koon muuttaminen antaa prosessorille suoran pääsyn kaikkiin näytönohjaimen muistivarastoihin, mitä näemme uudella Smart Access Memory -tekniikalla.

Muokattava PCIe BAR -tekniikka toimii hieman monimutkaisesti. Pohjimmiltaan ydintilan ohjain muuttaa käytettävissä olevan VRAM-koon koko näytönohjaimen muistikoon taustaprosessin avulla. On tärkeää huomata, että vaikka koko muisti on CPU: n käytettävissä käytettäväksi, grafiikkakortille annetaan aina etusija, koska grafiikkasuoritin on syötettävä tekstuureilla ja resurssitiedoilla paljon nopeammin. Onnistuneen koon muuttamisen jälkeen ydintilan ohjaimen tulisi paljastaa yksi muistisegmentti nimeltä CPUvisible VRAM-hallinnalle. VRAM-hallinta määrittää CPU: n virtuaaliset osoitteet suoraan muistiin, joka pysyy käytettävissä tarvittaessa.

AMD: n selitys älykästä muistista - Kuva: AMD

Suurikokoisen BAR: n (tai Base Access Register) ehdotti HP ja AMD itse asiassa vuonna 2008. Nämä yritykset ehdottivat tätä ajatusta PCI-SIG: lle, joka hallinnoi PCI Express -standardia. Muuta kokoa BAR on saanut useita nimiä vuosien varrella, joista merkittävin on Smart Access Memory. SAM: n lisäksi, Resizable BAR on myös nimetty ASRock Clever Access Memoryiksi ASRockin emolevyissä.

Tuki vanhemmille Ryzen-suorittimille ja Intelille

Yksi asia, joka on todella lupaavaa Nvidian ilmoituksessa, on se, että sen oletetaan toimivan myös Intelillä ja vanhemmilla Ryzen-alustoilla. Tämä näyttää kiertävän AMD: n mielivaltaisia rajoituksia, jotka eivät ensinnäkään saaneet positiivista vastausta teknologiayhteisöltä. Olisi sääli, jos Nvidian toteutus olisi yhteensopiva vanhempien Ryzen-prosessorien ja 400-sarjan levyjen kanssa, kun taas AMD: n oma SAM-toteutus olisi yhteensopiva vain Ryzen 5000 -sarjan prosessoreiden ja 500-sarjan emolevyjen kanssa.

Näyttää siltä, että tämä ominaisuus toimisi myös Intelissä ja muissa Ryzen-prosessoreissa, koska Resizable PCIe BAR -laitteessa ei ole mitään erityistä, joka vaatii Ryzen 5000 -sarjan suorittimen ja PCIe Gen 4 -emolevyn. Itse asiassa Intel-prosessorit tukevat PCIe BAR -tekniikkaa siitä lähtien, kun Haswell-arkkitehtuuri julkaistiin vuonna 2013. Siksi Nvidian tuleva Resizable BAR -toteutus saattaa tulla levinneemmäksi kuin AMD: n Smart Access Memory.

Tulevat vaikutukset

Tällä hetkellä AMD: n Smart Access Memory on lukittu AMD Ryzen 5000 -sarjan prosessoreihin, jotka on yhdistetty 500-sarjan emolevyihin, kuten B550 tai X570, sekä Radeon RX 6000 -sarjan näytönohjaimeen. Kaikki merkit näyttävät kuitenkin osoittavan Nvidian tulevan PCIe Resizable BAR -toteutuksen Ampere-arkkitehtuuriin perustuville RTX 3000 -sarjan näytönohjaimille. Tämä näyttää olevan väistämätöntä, koska Nvidia on jo ilmoittanut siitä, ja lisäksi sen oletetaan saavan laajemman yhteensopivuusalueen samalla, kun se tarjoaa samanlaisen suorituskyvyn.

On mahdollista, että Nvidian julkaiseman vastaavan PCIe Resizable BAR -toteutuksen jälkeen AMD: n on myös laajennettava yhteensopivuusverkkoaan. Yksinkertaisesti ei ole paljon ihmisiä, jotka ostavat RX 6000 -sarjan näytönohjaimen, jossa on Ryzen 5000 -sarjan prosessori ja 500-sarjan emolevy, etenkin maailmanlaajuisten piihuollon ongelmien kanssa. Vanhemmissa Ryzen-prosessoreissa, joissa on 400-sarjan emolevyt, on paljon enemmän pelaajia ja yleisiä kuluttajia ja vielä enemmän Intel-alustan pelaajia, jotka haluavat olla yhteensopivia tämän tekniikan kanssa. Tämän mielessä AMD: n olisi laajennettava yhteensopivuusalueensa vanhempiin Ryzen-suorittimiin, vanhempiin emolevyihin sekä Intelin suorittimiin ja emolevyihin ennemmin kuin myöhemmin.

11. sukupolven Intel Rocket Lake -prosessoreilla on vahvistettu olevan myös PCIe Gen 4 -tuki - Kuva: Intel

Koska PCIe Resizable BAR -tekniikka on PCI-standardi, joka on jo sisäänrakennettu PCI-spesifikaatioihin, laajempi yhteensopivuusverkko varmistaa, että tästä tekniikasta tulee valtavirtaa seuraavien sukupolvien aikana. Se lisää suorituskykyä ilmaiseksi, eikä edes pahimmassa tapauksessa ole vaikutusta suorituskykyyn. Siksi on kohtuullista odottaa, että PCIe Resizable BAR -tekniikasta tulee vakio-ominaisuus tulevina vuosina.

Viimeiset sanat

AMD toimitti niiden kanssa yhden mielenkiintoisimmista ja samanaikaisesti polarisoivimmista ominaisuuksista RX 6000 -sarjan näytönohjaimet Smart Access Memory -ominaisuus parantaa suorituskykyä ilmaiseksi edellyttäen, että käyttäjällä on yhteensopiva laitteisto. SAM-ominaisuus on vain olemassa olevan PCIe BAR -tekniikan uudelleenbrändäys, joka on läsnä PCI-spesifikaatioissa, joten mikään ei estä AMD: tä laajentamasta tämän tekniikan tukea muihin suorittimiin ja emolevyihin.

Nvidia hyödynsi AMD: n yksinoikeutta ja ilmoitti tulevasta versiosta Resizable PCIe BAR -tekniikkaa, jonka oletetaan toimivan monilla alustoilla RTX 3000 -sarjan näytönohjaimiensa kanssa. Nvidian tämän vaiheen pitäisi painostaa AMD: tä laajentamaan Smart Access Memory -yhteensopivuuttaan, ja voimme odottaa, että tästä tekniikasta tulee valtavirtaa lähivuosina.