Paskaidrots ar maināmu lielumu PCIe BAR un AMD viedpiekļuves atmiņu

28. oktobris^th,2020. gads tirgū ir diezgan nozīmīgs pavērsiens AMD Radeon nodaļai, kad viņi izlaida savu pavisam jauno Radeon RX 6000 grafisko karšu sēriju, kuras pamatā ir RDNA2 arhitektūra. Paredzams, ka 3 jaunās sērijas grafikas kartes - AMD Radeon RX 6800, RX 6800 XT un RX 6900 XT - saskarsies ar Nvidia RTX 3000 sērijas labākajiem piedāvājumiem. Gadu desmitgades laikā AMD ir atpalicis no Nvidia GPU ziņā, taču tagad ar jauno un uzlaboto RDNA2 arhitektūru AMD beidzot rada konkurenci, kādu pieprasīja tirgus. Šī ir pirmā reize vairākās paaudzēs, kad AMD lielākais piedāvājums ir tieši konkurētspējīgs Nvidia augstākajam piedāvājumam veiktspējas ziņā.

AMD viedpiekļuves atmiņa bija viena no galvenajām funkcijām, kas tika paziņota ar RX 6000 sērijas grafiskajām kartēm - attēls: AMD

AMD ne tikai uzlaboja savu karšu tradicionālo rastrēšanas veiktspēju, salīdzinot ar iepriekšējo paaudzi, bet arī turpināja un pievienoja dažas diezgan pievilcīgas funkcijas savā jaunajā sastāvā. Tādas funkcijas kā reālā laika staru izsekošanas atbalsts (par kuriem varat uzzināt vairāk tieši šeit ) tika ļoti izlaisti RX 5700 sērijā, jo Nvidia Turing GPU sērija šīs funkcijas dēļ viegli dominēja tirgū pat par augstāku cenu. Tas ir mainījies ar RX 6000 sēriju, jo AMD ir nodrošinājis atbalstu reāllaika staru izsekošanai ar RDNA 2 arhitektūru. AMD ir arī ieviesis viena klikšķa overclocking funkciju, kas pazīstama kā “Rage Mode”, kuras mērķis ir vēl vairāk uzlabot veiktspēju, tiklīdz tā ir iespējota.

Varbūt visinteresantākā iezīme, ko AMD ir ieviesis šajā paaudzē, ir viedpiekļuves atmiņa vai SAM. Šī funkcija pašlaik ir ekskluzīva tikai AMD un sola sniegt dažus veiktspējas uzlabojumus pareizos apstākļos. Ļaujiet mums ienirt dziļi SAM un analizēt šīs tehnoloģijas mehānismu.

AMD viedpiekļuves atmiņa

Iespējams, visinteresantākā un vienlaikus polarizējošākā RX 6000 sērijas grafisko karšu iezīme ir Smart Access Memory vai SAM funkcija. Šī funkcija būtu pieejama tikai lietotājiem ar Ryzen 5000 sērijas procesoru, 500. sērijas mātesplatē un Radeon RX 6000 sērijas grafisko karti. Viedā piekļuves atmiņa ir AMD zīmols, lai īstenotu PCI Express Resizable BAR (bāzes adrešu reģistra) spēju. Viedā piekļuves atmiņa būtībā ļauj centrālajam procesoram piekļūt pilnam GDDR6 atmiņas apjomam, kas atrodams RX 6000 grafikas karšu sērijā.

Pretstatā parastajam 256 MB, SAM funkcija ļauj centrālajam procesoram piekļūt visam kartē esošajam VRAM baseinam - attēls: AMD

Parasti centrālajam procesoram ir piekļuve tikai VRAM ir 256 MB bloki vai 256 MB I / O atmiņas adrešu reģioni. Viedās piekļuves atmiņa novērš šo ierobežojumu un ļauj centrālajam procesoram tieši piekļūt visam VRAM baseinam. GDDR atmiņa tradicionāli ir daudz ātrāka nekā standarta DDR atmiņa, ko parasti izmanto procesori. Ryzen 5000 procesoru sērija var piekļūt šai ātrākajai atmiņai un tādējādi nodrošināt papildu veiktspējas līmeni.

Šī ir pirmā reize, kad uzņēmums izlaiž funkciju, kas nodrošina papildu veiktspēju atkarībā no lietotājam piederošās aparatūras. Šis lēmums tika uztverts ar atšķirīgu sabiedrības reakciju, un puse cilvēku patiešām bija satraukti par papildu veiktspēju, ko tagad var izmantot ar All-AMD būvniecību, un puse cilvēku bija vīlušies, ka AMD bloķē papildu veiktspēju CPU tikai 5000 sērijas. Neviens Intel CPU un neviens vecāks Ryzen CPU rakstīšanas laikā nevar izmantot papildu veiktspēju, kas var radīt vilšanos to platformu lietotājiem, kuri vēlas iegādāties RX 6000 sērijas GPU.

Prasības

Smart Access atmiņa nav kaut kas tāds, ko izgudroja AMD. Tas ir tikai PCIe Resizable BAR funkcijas ieviešana (kuru mēs apspriedīsim pēc brīža). Tāpēc SAM teorētiski var darboties visās PCIe 3.0 un PCIe 4.0 mātesplatēs, kā arī grafiskajās kartēs. Tomēr pašlaik AMD ierobežo šo ieviešanu tikai ar jaunajām RX 6000 grafikas karšu sērijām. Papildus vienai no spīdīgajām jaunajām Big Navi kartēm jums būs nepieciešams AMD Ryzen 5000 sērijas procesors, kas balstīts uz Zen 3 arhitektūru, un 500. sērijas mātesplates mikroshēmojums.

AMD viedās piekļuves atmiņai nepieciešams Ryzen 5000 sērijas procesors - attēls: AMD

Programmatūras pusē AMD ir apstiprinājis šo funkciju AMD Radeon Driver 20.11.2 vai jaunākā versijā. Jums būs nepieciešama arī jaunākā mātesplates BIOS, kuras pamatā ir AMD AGESA 1.1.0.0 mikrokods vai jaunāks. Pašlaik AMD ir ieteikusi un apstiprinājusi šādas mātesplates:

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

Tie ir tikai apstiprināti dēļi, un SAM gandrīz noteikti darbosies ar visām B550 un X570 mātesplatēm līnijā.

Metode

Ja jūsu sistēma atbilst visām AMD viedpiekļuves atmiņas prasībām, turpiniet un atjauniniet savu BIOS uz jaunāko pieejamo mātesplates produktu lapā. Tagad jums manuāli jāiespējo viedpiekļuves atmiņa.

Metode SAM iespējošanai dažādās mātesplatēs būs atšķirīga. Dažos dēļos to, iespējams, pat nesauks par viedpiekļuves atmiņu. Daži mātesplatē ražotāji ir izvēlējušies tādas iespējas kā Virs 4G dekodēšanas , BAR lieluma maiņa, vai BAR ar maināmu izmēru . Ātra meklēšana tiešsaistē, izmantojot konkrētā mātesplates modeļa numuru, novedīs pie pareizās izvēles.

Mūsu ceļvedim mēs aplūkojam ASUS Crosshair VIII Hero X570 mātesplates procesu. Tas būtu pietiekami, lai sniegtu vispārēju priekšstatu par metodi.

• Pirmkārt, jums ir jāizslēdz CSM (saderības atbalsta modulis) un jāpārliecinās, vai tā ir atspējota. Lai to izdarītu, dodieties uz Boot izvēlni un meklējiet CSM / saderības atbalsta modulis Iestatiet CSM uz Atspējots .

• Iet uz Papildu izvēlni un meklējiet PCI apakšsistēmas iestatījumi . Uz citiem mātesplates modeļiem to varēja uzrakstīt šādi PCIe / PCI Express konfigurācija iespējas.
• Šajos iestatījumos iespējojiet Virs 4G dekodēšanas .
• No turienes iespēja konfigurēt Atkārtoti izmērīt BAR atbalstu kļūs pieejami. Iestatiet to uz Automātiski .

• Tagad Izeja izvēlnē Papildu un atlasiet Saglabāt izmaiņas un atiestatīt . Apstipriniet izmaiņas, pārbaudot tās, un noklikšķiniet uz Labi.

• Pēc veiksmīgas atsāknēšana mātesplatē būs iespējota opcija PCIe Resizable BAR (AMD Smart Access Memory) jūsu Radeon RX 6000 sērijas grafiskajai kartei un Ryzen 5000 sērijas procesoram.

Rezultāti

AMD apgalvo, ka, iespējojot viedo piekļuves atmiņu, spēļu veiktspēja atkarībā no spēles sniegs nelielu, bet bezmaksas palielinājumu, sākot no 2% līdz 13%. AMD iepazīstināja ar slaidu, kas parāda, ka SAM var veicināt veiktspējas pieaugumu vidēji no 2% līdz 13%, dažām spēlēm nodrošinot līdz pat 14% lielāku veiktspēju, ieslēdzot gan SAM, gan Rage Mode. Tā kā SAM ir pilnīgi bez maksas, jums tas noteikti jāieslēdz, ja jums ir pareizā aparatūra.

Viedās piekļuves atmiņas iespējošana ar Rage Mode var uzlabot veiktspēju līdz pat 13% - attēls: AMD

Nvidia paziņojums

Nvidia ātri nokļuva situācijā, paziņojot, ka šobrīd tā strādā ar līdzīgu funkciju Smart Access Memory viņu RTX 3000 sērijas grafikas kartēm, un drīz tā tiks izlaista draiveru atjauninājumā šīm kartēm. Nvidia apgalvo, ka SAM funkcijas pamatā esošā tehnoloģija ir standarta iekļaušana PCIe specifikācijā un ka Nvidia alternatīva darbosies gan Intel, gan AMD procesoros ar plašāku mātesplatēm. Nvidia arī apgalvoja, ka viņu iekšējā testēšana uzrāda līdzīgu veiktspēju kā apgalvotā AMD veiktspēja, izmantojot SAM.

Tehnoloģija, uz kuru atsaucas Nvidia, ir Resizable PCIe BAR tehnoloģija, kas ir atvērts standarts, ko PCI-SIG iekļāva PCIe standartā 2008. gadā.

Maināms izmērs PCIe BAR

Kas tad īsti ir maināmā lieluma PCIe BAR? Nu, zem PCI Express fiziskās kopnes starp grafisko karti un procesu tiek izveidots virtuāls tunelis. Šis tunelis ļauj procesoram bez traucējumiem piekļūt tieši VRAM atmiņai. Šī virtuālā tuneļa lieluma maiņa ļauj procesoram iegūt tiešu piekļuvi visam GPU atmiņas fondam, ko mēs redzam ar jauno Smart Access Memory tehnoloģiju.

Resizable PCIe BAR tehnoloģijas darbības veids ir nedaudz sarežģīts. Būtībā kodola režīma draiveris, izmantojot fona procesu, pārveido pieejamo VRAM izmēru visā grafikas kartes atmiņas izmērā. Ir svarīgi atzīmēt, ka, lai arī visa atmiņa ir pieejama centrālajam procesoram, prioritāte vienmēr tiek piešķirta grafiskajai kartei, jo GPU ar tekstūru un aktīvu datiem jāpiegādā daudz ātrāk. Veiksmīga izmēra maiņas gadījumā kodola režīma draiverim VRAM pārvaldniekam jāatklāj viens atmiņas segments ar nosaukumu “CPUvisible”. VRAM pārvaldnieks piešķir procesora virtuālās adreses tieši atmiņai, kas pēc vajadzības paliek pieejama.

AMD izskaidrojums par viedpiekļuves atmiņu - attēls: AMD

Maināmo lielumu BAR (vai bāzes piekļuves reģistru) HP un AMD faktiski ierosināja vēl 2008. gadā. Šie uzņēmumi piedāvāja šo ideju PCI-SIG, kas pārvalda PCI Express standartu. Maināmā lieluma BAR gadu gaitā ir saņēmis dažādus nosaukumus, visievērojamākais no tiem ir viedpiekļuves atmiņa. Izņemot SAM, maināmo izmēru BAR mātesplatēs ASRock ir nosaucis arī par ASRock Clever Access Memory.

Atbalsts vecākiem Ryzen procesoriem un Intel

Viena lieta, kas patiešām ir daudzsološa Nvidia paziņojumā, ir fakts, ka it kā tā darbojas arī Intel un vecākās Ryzen platformās. Šķiet, ka tas darbojas ap AMD patvaļīgo ierobežojumu, kas, pirmkārt, neguva pozitīvu atbildi no tehnoloģiju kopienas. Būtu žēl, ja Nvidia ieviešana būtu saderīga ar vecākiem Ryzen procesoriem un 400 sērijas dēļiem, savukārt AMD paša SAM ieviešana būtu saderīga tikai ar Ryzen 5000 sērijas procesoriem un 500 sērijas mātesplatēm.

Šķiet, iespējams, ka šī funkcija darbosies arī ar Intel un citiem Ryzen procesoriem, jo ​​Resizable PCIe BAR nav nekas īpašs, kam nepieciešams Ryzen 5000 sērijas procesors un PCIe Gen 4 mātesplatē. Faktiski Intel procesori atbalsta PCIe BAR tehnoloģiju kopš Haswell arhitektūras izlaišanas 2013. gadā. Tāpēc gaidāmā Nvidia Resizable BAR ieviešana var kļūt vēl plašāka nekā AMD viedās piekļuves atmiņa.

Ietekme nākotnē

Pašlaik AMD viedā piekļuves atmiņa ir bloķēta AMD Ryzen 5000 sērijas procesoriem, kas savienoti pārī ar 500. sērijas mātesplatēm, piemēram, B550 vai X570, kā arī Radeon RX 6000 sērijas GPU. Tomēr visas pazīmes, šķiet, norāda uz gaidāmo Nvidia PCIe Resizable BAR ieviešanu tās RTX 3000 sērijas grafiskajām kartēm, kuru pamatā ir Ampere arhitektūra. Šķiet, ka tas ir neizbēgami, jo Nvidia to jau ir paziņojusi, un, domājams, ka tā saņem plašāku saderības diapazonu, nodrošinot līdzīgu veiktspēju.

Iespējams, ka pēc tam, kad Nvidia būs izlaidusi līdzvērtīgu PCIe Resizable BAR ieviešanu, AMD būtu jāpaplašina arī savietojamības tīkls. Vienkārši nav daudz cilvēku, kas pērk RX 6000 sērijas grafisko karti ar Ryzen 5000 sērijas procesoru un 500. sērijas mātesplatē, it īpaši saistībā ar globālajām silīcija piegādes problēmām. Vecākiem Ryzen procesoriem ar 400. sērijas mātesplatēm ir daudz vairāk spēlētāju un patērētāju, un vēl vairāk Intel platformas spēlētāju, kuri labprāt būtu saderīgi ar šo tehnoloģiju. Paturot to prātā, AMD būtu jāpaplašina savietojamības diapazons ar vecākiem Ryzen procesoriem, vecākām mātesplatēm, kā arī Intel procesoriem un mātesplatēm agrāk nekā vēlāk.

Ir apstiprināts, ka 11. paaudzes Intel Rocket Lake procesoriem ir arī PCIe Gen 4 atbalsts - attēls: Intel

Tā kā PCIe Resizable BAR tehnoloģija ir PCI standarts, kas jau ir iebūvēts PCI specifikācijā, plašāks saderības tīkls nodrošinās, ka šī tehnoloģija kļūs par galveno nākamo paaudžu laikā. Tas palielina veiktspēju bez maksas, un pat sliktākajā gadījumā tas neietekmē veiktspēju. Tāpēc ir pamatoti sagaidīt, ka turpmākajos gados PCIe Resizable BAR tehnoloģija kļūs par standarta funkciju.

Pēdējie vārdi

AMD nodrošināja vienu no interesantākajām un vienlaikus polarizētākajām funkcijām RX 6000 grafikas karšu sērija Smart Access Memory funkcija uzlabo veiktspēju bez maksas, ja lietotājam ir saderīgs aparatūras komplekts. SAM funkcija ir tikai jau esošās PCIe BAR tehnoloģijas maiņa, kas ir iekļauta PCI specifikācijās, tāpēc nekas neliedz AMD paplašināt šīs tehnoloģijas atbalstu uz citiem procesoriem un mātesplatēm.

Nvidia izmantoja AMD ekskluzivitāti un paziņoja par savu gaidāmo Resizable PCIe BAR tehnoloģijas variantu, kas, domājams, darbosies daudzās platformās ar viņu RTX 3000 GPU sēriju. Šim Nvidia solim vajadzētu izdarīt spiedienu uz AMD, lai paplašinātu viņu viedās piekļuves atmiņas ieviešanas savietojamību, un mēs varam sagaidīt, ka šī tehnoloģija nākamajos gados kļūs par galveno.