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NVIDIA Ada Lovelace L1 / L2 Cache（エルワンキャッシュ）
NVIDIA Ada (RTX 40) のL1 (128KB/SM) + L2 (72MB) キャッシュ階層。Ampere 比 L2 16倍化でVRAM 帯域依存軽減、4K Ray Tracing 性能向上。
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2026/5/15 更新
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Cache
概要
NVIDIA Ada Lovelace アーキテクチャ (RTX 40 シリーズ・2022) は前世代Ampere (RTX 30・2020) 比でL2 Cache を約12倍 (6MB → 72MB) へ大幅増量した。AMD Infinity Cache (96MB・RDNA 2) との競合を意識した設計で、VRAM 帯域要求を削減し、4K Ray Tracing 性能向上を実現する基盤技術。
キャッシュ階層 (RTX 4090)
| 階層 | 容量 | スループット | レイテンシ |
|---|---|---|---|
| Register File | 256KB/SM | ~10TB/s | 1サイクル |
| L1 Data Cache | 128KB/SM | ~1.5TB/s | 約30サイクル |
| L1 + Shared Memory | 128KB/SM 統合 | - | - |
| L2 Cache (Combined) | 72MB | ~6TB/s | 約100サイクル |
| VRAM (GDDR6X) | 24GB | 1.0TB/s | 約400サイクル |
L2 増量の効果
- VRAM アクセス削減 30-50%
- 実効メモリ帯域 1.5-2倍向上
- 電力効率向上 (DRAM アクセス削減)
- Ray Tracing BVH トラバーサル高速化
- レイテンシ削減 (L2ヒット時)
世代比較
| 世代 | L1/SM | L2合計 |
|---|---|---|
| Turing TU102 | 96KB | 6MB |
| Ampere GA102 | 128KB | 6MB |
| Ada AD102 | 128KB | 72MB |
| Hopper GH100 | 256KB | 50MB |
| Blackwell GB202 | 128-256KB | 96MB? |
L2 サイズと製品
| GPU | L2 Cache | VRAM |
|---|---|---|
| RTX 4090 | 72MB | 24GB |
| RTX 4080 | 64MB | 16GB |
| RTX 4070 Ti | 48MB | 12GB |
| RTX 4070 | 36MB | 12GB |
| RTX 4060 Ti | 32MB | 8GB |
| RTX 4060 | 24MB | 8GB |
関連用語との違い
- vs AMD Infinity Cache: AMD は Chiplet MCD で L3 として実装・NVIDIA は単一ダイ L2
- vs Hopper L2: Hopper 50MB はHPC向け Lower
FAQ
Q1: なぜL2 重要? A: 4K Ray Tracing は VRAM アクセス頻発、L2 で1ヒットあたり10-20倍速いアクセスを実現。実フレーム時間20-40%改善。
Q2: 1次キャッシュは? A: L1 Data Cache 128KB/SM は Ampere と同じ。Ada の改善ポイントはL2 大型化。
Q3: Blackwell では? A: 噂段階で 96-128MB へ更に拡張見込み。FP4 大量演算でVRAM アクセス削減重要性さらに増。