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AMDのRX6000 GPUは、スマートメモリアクセスを介してRyzen 5000CPUでパフォーマンスを向上させます

2020-11-25 10:45

AMDのRadeonRX 6000シリーズの発売により、エキサイティングでやや予想外の新しいテクノロジーが明らかになりました。AMDのRadeon RX 6000 GPUは、新しいスマートアクセスメモリ機能を通じて、AMDのRyzen 5000プロセッサと連携して動作します(500シリーズのマザーボードが必要であることに注意してください)。 これにより、CPUとGPU間のデータ転送が強化され、ゲームのパフォーマンスが向上します。

この発表により、AMDの主要な利点の1つに焦点が当てられます。AMDはx86プロセッサを製造し、現在市場に出回っているディスクリートゲーミングGPUのラインを持っている唯一の企業です。 これにより、特にGPUとCPUの両方を最適化して、連携して動作するときに可能な限り最高のパフォーマンスを提供するという点で、いくつかの利点があります。 しかし現在、AMDはスマートアクセスメモリでコンセプトをまったく新しいレベルに引き上げています。

AMDは新しい技術の完全な詳細を共有していませんが、私たちは幅広いストロークを知っています。 Radeon RX6000のvBIOSとマザーボードBIOSでスマートメモリアクセス機能を有効にすることにより、CPUとGPUは互いのメモリへの前例のないフルアクセスを取得し、CPUとGPUのオンカード16GBのVRAM間のデータ転送パフォーマンスを最大化します。

基本的な説明として(詳細は次回のTech Dayで学習します)、AMDは、CPUとGPUは通常、データ転送用に256MBの「アパーチャ」に制限されていると述べています。これはゲーム開発者を制限し、データセットがそのサイズを超えるとCPUとメインメモリ間を頻繁に移動する必要があり、非効率とキャッピングパフォーマンスを引き起こします。スマートアクセスメモリはその制限を取り除き、CPUとGPU間のデータ転送速度が速くなるためパフォーマンスが向上します。

これは単純な方程式です。データを移動すると、実際にデータに対して計算操作を実行するよりも常に多くのエネルギーが必要になるため、プロセスを合理化すると、パフォーマンスが向上し、電力効率が向上します。

この強化されたデータ転送パフォーマンスを新しい128MBInfinity Cacheと組み合わせると、CPUとGPU間のスループットが大幅に向上する可能性があります。 AMDはまた、Infinity Cacheの詳細を共有していませんが、128MBキャッシュは基本的に、開発者に対して透過的な大きなオンダイフレームバッファーとして機能することを私たちは知っています。新しいキャッシュがL3またはL4風の方法で実装されているかどうかは明らかではありませんが、AMDは、高速で高密度のメモリが計算ユニットの近くにより多くのデータを保持するため、ヒット率が高くなり、それが向上すると述べています。クロックあたりのパフォーマンス。

新しいInfinityCacheは、GPUの再設計されたデータパスを活用して、GPU内のデータ移動と電力を最小限に抑えながら、パフォーマンスを積極的に最大化します。全体として、AMDは、Infinity Cacheは電力効率の10%の増加に相当し、従来のメモリよりも低い電力で帯域幅を2倍(117%増加)にすると述べています。

当然、その大きなキャッシュをペアリングし、それをスマートメモリアクセス機能を介してCPUから流入するデータのランディングパッドとして使用すると、明らかにスループットが大幅に向上します。驚いたことに、AMDは、InfinityCacheがZenCPUのL3キャッシュ設計に基づいていることを示しています。つまり、AMDのCPUチームとGPUチーム間の他家受粉の成果としてもたらされます。 AMDは、Infinity Cacheは、より広く高速なメモリ(HBMメモリなど)を使用するなど、より高価なソリューションを使用するよりも優れたエンジニアリング投資であると考えています。

AMDによると、GPUが外部メモリの帯域幅制限による制約を受けにくいため、周波数が高くなるにつれて、InfinityCacheはクロックあたりのパフォーマンスのスケーリングを向上させるとのことです。

より高いクロック速度でより良いパフォーマンススケーリングを解き放つことは、愛好家にとって1つの大きなことを意味します。それは、AMDの新しいRageMode自動オーバークロックソフトウェアの出番であるオーバークロックからのより大きな利益です。

AMDは、この新しいスマートアクセスメモリとインフィニティキャッシュ技術を、4Kゲームなどのより大きな解像度への移行によるデータスループットの向上に対するニーズの高まりを満たしていると考えています。 Infinity Cacheは、いわば「獣に餌をやる」ために、より多くの作業データセットが計算ユニットの近くに保持されるため、レイトレーシングのパフォーマンスも大幅に向上させます。

AMDのRadeonRX6000はDirectStorageAPIもサポートします。これにより、ゲームの読み込み時間が短縮されます。また、遅延を減らす爆発的なストレージ技術もスマートメモリアクセス機能の恩恵を受け、AMDにさらに別の利点をもたらす可能性があります。ただし、詳細については待つ必要があります。

AMDによると、ゲーム開発者はスマートメモリアクセス機能を最適化する必要があります。つまり、ゲームが新しいテクノロジー向けに最適化されるまでに6〜12か月かかる可能性があります。同社は、PCと新しいコンソール、つまりSonyPS5とMicrosoftXbox SeriesXの間で共有されるパフォーマンスチューニングの取り組みの一部から恩恵を受けることを期待しています。

当然、開発者のサポートは、新機能を有効にすることがいかに簡単であるかにかかっていますが、過去の指標が何らかのシグナルである場合、実際にはコーディングを簡素化できます。 AMDの新しいスマートアクセスメモリは、CPUとGPU間のキャッシュコヒーレンシを可能にするエンタープライズ製品のAMDのInfinity Cache3.0と非常によく似ています。 同社がRyzenAPUで行っているように、キャッシュの一貫性を活用して、データを統合し、「すべてのコードに対してCPU + GPUへのシンプルなオンランプ」を提供します。

AMDは昨年のプレゼンテーションでその技術の概要を説明し、共有メモリによりGPUがCPUが使用するのと同じメモリにアクセスできるようになるため、ソフトウェアスタックが削減および簡素化されると述べました。 AMDは、ユニファイドメモリなしでGPUを使用するために必要なコードの例もいくつか提供しましたが、ユニファイドメモリアーキテクチャに対応することで、コーディングの負担の多くが実際に軽減されます。これについては、こちらをご覧ください。 2つのアプローチの間に類似点があるかどうかを知ることは興味深いでしょう。

スマートメモリアクセス機能のロックを解除するには、Radeon RX 6000 GPU(すべてのモデルがサポート)、Ryzen 5000プロセッサ、および標準の500シリーズマザーボードの3つの要素が必要です。 AMDに前世代のCPUとマザーボードに技術が導入されるかどうかを尋ねましたが、同社は、さらに有効化があれば、将来的にアップデートを提供すると言っているだけです。

結局、この技術が実際の利点をもたらすかどうかはまだ分からない。開発者はスマートメモリアクセスをサポートする必要があるだろう。 この新しい技術について、そしてNVidiaのNVLinkのような他のアプローチの間に類似点があるかどうかについて、AMDから学ぶことはまだたくさんあります。 ただし、CPUとゲーミングGPUの両方を製造するというAMDの固有の利点により、AMDは競争に勝ち、Nvidiaなどの競合他社がおそらく消費者市場で匹敵することのできない機能を実現できることを示しています。

ソース:Tom's Hardware
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