Infinity Cache（インフィニティキャッシュ）

Infinity Cache（インフィニティキャッシュ）

概要

Infinity Cache は、AMD が 2020 年の Radeon RX 6000 シリーズ（RDNA 2）で導入した大容量のラストレベルキャッシュ技術です。GPU 内に AMD CPU の 3D V-Cache と類似の大容量 SRAM を搭載し、メモリ帯域幅のボトルネックを緩和することで、性能と電力効率を大幅に向上させました。

動機

従来の問題

• GDDR6: 512 GB/s 程度
• 高解像度で不足
• HBM: 高帯域だが高価

Infinity Cache の解決

• GPU 内大容量 L3: データ再利用
• メモリアクセス削減
• 効率向上

各世代

RDNA 2（RX 6000）

RDNA 3（RX 7000）

RDNA 4（RX 9000）

• 拡張された容量
• 改良されたアクセス

動作原理

階層

GPU Core
  ├── L0 Cache
  ├── L1 Cache
  ├── L2 Cache
  └── Infinity Cache（L3）
      └── GDDR6（VRAM）

ヒット率

• 高解像度: 60-80%
• テクスチャ再利用
• 4K で効果的

バンド幅

• L3 ヒット: 数 TB/s
• VRAM: 500-900 GB/s

効果

1. 実効帯域幅向上

• RX 6900 XT: 512 GB/s GDDR6 + Infinity Cache
• 実効: ~1.7 TB/s

2. 電力効率

• DRAM アクセス削減
• 消費電力低下

3. コスト効率

• HBM より安価
• 同等性能

3D V-Cache との関係

AMD の共通技術

• CPU の L3 を拡張した発想
• GPU にも応用
• 共に大容量 SRAM

違い

• 3D V-Cache: 3D 積層
• Infinity Cache: 平面（モノリシック or チップレット）

ゲーミング性能

4K での優位

• メモリ帯域ボトルネック軽減
• RT 性能向上

低解像度

• 効果限定的
• キャッシュ容量以下のデータ

レイトレーシング

• BVH データの再利用
• RT 性能向上
• RX 9000 シリーズで改善

関連用語

• RDNA 2/3/4
• 3D V-Cache
• GDDR6、HBM
• VRAM、Memory Bandwidth
• Cache Hierarchy