Obrazložen prilagodljiv pomnilnik PCIe BAR in AMD Smart Access Memory

28. oktoberth,Trg 2020 je precej pomemben mejnik za AMD-jevo odsek Radeon, saj so izdali svojo popolnoma novo grafično kartico Radeon RX 6000, ki temelji na arhitekturi RDNA2. Tri nove grafične kartice v seriji, AMD Radeon RX 6800, RX 6800 XT in RX 6900 XT, naj bi se predstavljale z najboljšo ponudbo iz Nvidijine serije RTX 3000. AMD je večji del desetletja zaostajal za Nvidijo v smislu grafičnih procesorjev, zdaj pa AMD z novo in izboljšano arhitekturo RDNA2 končno prinaša konkurenco, ki jo je trg zahteval. To je prvič v več generacijah, da je AMD-ova najboljša ponudba po zmogljivosti neposredno konkurenčna Nvidijini ponudbi.



Pomnilnik AMD Smart Access Memory je bila ena ključnih lastnosti, ki so jo napovedovale grafične kartice serije RX 6000 - Slika: AMD

AMD ne samo, da je izboljšal tradicionalno rastrizacijsko zmogljivost svojih kartic v primerjavi s prejšnjo generacijo, temveč je nadaljeval in dodal nekaj precej privlačnih funkcij v svojo novo linijo. Funkcije, kot je podpora za sledenje žarkom v realnem času (o kateri lahko izveste več točno tukaj ) so bili močno pogrešani v seriji RX 5700, saj je Nvidijina Turingova paleta grafičnih procesorjev zlahka prevladovala na trgu zaradi te funkcije tudi po višji ceni. To se je spremenilo s serijo RX 6000, saj je AMD prinesel podporo za sledenje žarkom v realnem času z arhitekturo RDNA 2. AMD je predstavil tudi funkcijo overclockinga z enim klikom, imenovano 'Rage Mode', katere namen je še povečati zmogljivost, ko je omogočena.



Morda najbolj zanimiva lastnost, ki jo je AMD predstavil v tej generaciji, je pomnilnik pametnega dostopa ali SAM. Ta funkcija je trenutno ekskluzivna za AMD in obljublja, da bo pod ustreznimi pogoji prinesla nekaj izboljšav zmogljivosti. Potopimo se globoko v SAM in analizirajmo mehanizem te tehnologije.



AMD pametni dostopni pomnilnik

Verjetno najbolj zanimiva in hkrati polarizirajoča lastnost grafičnih kart RX 6000 je funkcija Smart Access Memory ali SAM. Ta funkcija bi bila na voljo samo uporabnikom s procesorjem serije Ryzen 5000, matično ploščo serije 500 in grafično kartico Radeon RX 6000. Pametni dostopni pomnilnik je AMD-jeva blagovna znamka za izvajanje zmogljivosti PCI Express Resizable BAR (Base Address Registers). Pomnilnik pametnega dostopa v bistvu omogoča CPU dostop do celotne količine pomnilnika GDDR6, ki jo najdemo na grafičnih karticah RX 6000.



V nasprotju z običajnimi 256 MB, funkcija SAM omogoča CPU dostop do celotnega področja VRAM na kartici - Slika: AMD

Običajno ima CPU dostop samo do VRAM-a, to je 256 MB blokov ali 256 MB I / O pomnilniških regij. Pametni dostopni pomnilnik odstrani to omejitev in CPU omogoča neposreden dostop do celotnega področja VRAM-a. Pomnilnik GDDR je tradicionalno veliko hitrejši od običajnega pomnilnika DDR, ki ga običajno uporabljajo CPU. Procesorji Ryzen 5000 lahko dostopajo do tega hitrejšega pomnilnika in tako zagotavljajo dodatne ravni zmogljivosti.

To je prvič, da je podjetje izdalo funkcijo, ki odklene dodatno zmogljivost, odvisno od pripadajoče strojne opreme, ki jo ima uporabnik. Ta odločitev je bila sprejeta z mešanim odzivom skupnosti, polovica ljudi je bila resnično navdušena nad dodatno zmogljivostjo, ki jo je zdaj mogoče izkoristiti z zgradbo All-AMD, polovica ljudi pa je bila razočarana, ker AMD zaklepa dodatno zmogljivost CPU samo serije 5000. Niti kateri koli procesor Intel niti kateri koli starejši procesor Ryzen ne moreta izkoristiti dodatne zmogljivosti v času pisanja, kar lahko razočara uporabnike tistih platform, ki želijo kupiti GPU serije RX 6000.



Zahteve

Pomnilnik Smart Access ni nekaj, kar si je izmislil AMD. Gre le za izvedbo funkcije PCIe Resizable BAR (o kateri bomo razpravljali v trenutku). Zato lahko SAM teoretično deluje na vseh matičnih ploščah PCIe 3.0 in PCIe 4.0 ter grafičnih karticah. Vendar trenutno AMD omejuje to izvedbo le na novo grafično kartico RX 6000. Poleg ene od bleščečih novih kartic Big Navi boste potrebovali še procesor AMD Ryzen 5000 serije, ki temelji na arhitekturi Zen 3, in nabor čipov matične plošče serije 500.

AMD Smart Access Memory potrebuje procesor serije Ryzen 5000 - Slika: AMD

Na strani programske opreme je AMD potrdil funkcijo na AMD Radeon Driver 20.11.2 ali novejši. Prav tako boste morali imeti najnovejši BIOS matične plošče, ki temelji na mikrokodu AMD AGESA 1.1.0.0 ali novejši. Trenutno je AMD priporočil in potrdil naslednje matične plošče:

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

To so le potrjene plošče in SAM bo skoraj zagotovo deloval z vsemi matičnimi ploščami B550 in X570.

Metoda

Če vaš sistem izpolnjuje vse zahteve za pomnilnik AMD Smart Access Memory, nadaljujte in posodobite BIOS na najnovejšega, ki je na voljo na strani z izdelki vaše matične plošče. Zdaj morate ročno omogočiti pomnilnik pametnega dostopa.

Način za omogočanje SAM se razlikuje od matične plošče do matične plošče. Na nekaterih ploščah se verjetno ne bo imenoval niti pomnilnik pametnega dostopa. Nekateri proizvajalci matičnih plošč so se odločili za takšne možnosti Nad 4G dekodiranjem , Spreminjanje velikosti BAR, ali Spremenljiv BAR . Hitro iskanje v spletu s številko modela vaše matične plošče vas bo pripeljalo do prave možnosti.

Za naš vodnik si ogledujemo postopek za matično ploščo ASUS Crosshair VIII Hero X570. To bi zadostovalo za splošno predstavo metode.

  • Najprej morate izklopiti CSM (modul za podporo združljivosti) in se prepričati, da je onemogočen. Za to pojdite na Zagon in poiščite CSM / modul za podporo združljivosti CSM nastavite na Onemogočeno .

  • Pojdi na Napredno in poiščite Nastavitve podsistema PCI . Na drugih modelih matičnih plošč bi to lahko zapisali kot Konfiguracija PCIe / PCI Express opcije.
  • V teh nastavitvah omogočite Nad 4G dekodiranjem .
  • Od tam možnost konfiguracije Podpora za velikost BAR bo na voljo. Nastavite na Samodejno .

  • Zdaj Izhod meni Napredno in izberite Shrani spremembe in ponastavi . Spremembe potrdite s preverjanjem in kliknite V redu.

  • Po uspešnem znova zaženite na matični plošči bo za grafično kartico Radeon RX 6000 in procesor Ryzen 5000 omogočena možnost PCIe Resizable BAR (AMD Smart Access Memory).

Rezultati

AMD trdi, da vam bo omogočanje pametnega dostopa do pomnilnika prineslo majhno, a brezplačno povečanje, od 2% do 13%, glede na igro. AMD je predstavil diapozitiv, ki kaže, da lahko SAM prispeva k povečanju zmogljivosti v povprečju od 2% do 13%, nekatere igre pa zagotavljajo do 14% večjo zmogljivost z vklopljenim SAM in Rage Mode. Ker je SAM popolnoma brezplačen, ga zagotovo vklopite, če imate pravilno strojno opremo.

Omogočanje pomnilnika Smart Access v načinu Rage lahko izboljša zmogljivost do 13% - Slika: AMD

Nvidijino obvestilo

Nvidia je hitro stopila v situacijo z napovedjo, da trenutno dela na podobni funkciji kot Smart Access Memory za svoje grafične kartice RTX 3000, kmalu pa bo objavljena v posodobitvi gonilnikov za te kartice. Nvidia trdi, da je tehnologija, ki stoji za funkcijo SAM, standardna vključitev v specifikacijo PCIe in da bo Nvidijina alternativa delovala tako na procesorjih Intel kot na AMD s širšim izborom matičnih plošč. Nvidia je tudi trdila, da njihovo notranje testiranje kaže podobno zmogljivost kot trditev AMD-a z uporabo SAM-a.

Tehnologija, na katero se sklicuje Nvidia, je spremenljiva tehnologija PCIe BAR, ki je odprt standard, ki ga je PCI-SIG vključil v standard PCIe leta 2008.

Spremenljiv PCIe BAR

Torej, kaj pravzaprav je spremenljiv PCIe BAR? No, pod fizičnim vodilom PCI Express se med grafično kartico in postopkom ustvari navidezni predor. Ta predor omogoča procesorju neposreden dostop do pomnilnika VRAM brez ovir. Spreminjanje velikosti tega navideznega tunela omogoča procesorju neposreden dostop do vsega pomnilniškega področja GPU, kar opažamo pri novi tehnologiji pomnilnika Smart Access.

Način, kako deluje tehnologija spreminjanja velikosti PCIe BAR, je nekoliko zapleten. V bistvu gonilnik v načinu jedra spremeni velikost dostopne VRAM na celotno velikost pomnilnika grafične kartice s postopkom v ozadju. Pomembno je omeniti, da čeprav ima CPU na voljo ves pomnilnik, ima vedno prednost grafična kartica, saj je treba GPU veliko hitreje napolniti s teksturami in podatki o sredstvih. Pri uspešni spremembi velikosti mora gonilnik načina jedra izpostaviti en pomnilniški segment z imenom »CPUvisible« (Upravljalnik VRAM). Upravitelj VRAM navidezne naslove CPU dodeli neposredno pomnilniku, ki ostane dostopen po potrebi.

AMD-ova razlaga pomnilnika Smart Access - slika: AMD

Spremenljivi BAR (ali osnovni register dostopa) sta HP in AMD dejansko predlagala že leta 2008. Ta podjetja so bila ta, ki so to idejo predlagali PCI-SIG, ki upravlja standard PCI Express. Spremenljiv BAR je v preteklih letih dobil različna imena, med katerimi je najbolj opazno pametni dostopni pomnilnik. Poleg SAM-a je prilagodljiv BAR na svojih matičnih ploščah ASRock imenoval tudi ASRock Clever Access Memory.

Podpora za starejše procesorje Ryzen in Intel

Ena stvar, ki se v napovedi Nvidije resnično obeta, je dejstvo, da naj bi delovala tudi na Intel in starejših platformah Ryzen. Zdi se, da to deluje okoli samovoljne omejitve AMD-ja, ki v prvi vrsti ni dobila pozitivnega odziva tehnične skupnosti. Škoda bi bilo, če bi bila Nvidijina izvedba združljiva s starejšimi procesorji Ryzen in ploščami serije 400, AMD-jeva lastna implementacija SAM pa samo s procesorji serije Ryzen 5000 in matičnimi ploščami serije 500.

Zdi se možno, da bi ta funkcija delovala tudi na Intelovih in drugih procesorjih Ryzen, saj glede spremenljivega PCIe BAR ni nič posebnega, kar bi zahtevalo CPU serije Ryzen 5000 in matično ploščo PCIe Gen 4. Dejansko Intel procesorji podpirajo tehnologijo PCIe BAR že od izdaje arhitekture Haswell leta 2013. Zato bi lahko prihajajoča implementacija Nvidia Resizable BAR postala še bolj razširjena kot AMD-ov pomnilnik Smart Access.

Prihodnje posledice

Trenutno je AMD-ov pomnilnik pametnega dostopa zaklenjen na procesorje serije AMD Ryzen 5000, seznanjene z matično ploščo serije 500, kot sta B550 ali X570, skupaj z grafičnim procesorjem Radeon RX 6000. Kaže pa, da vsi znaki kažejo na prihajajočo implementacijo PCIe Resizable BAR podjetja Nvidia za njene grafične kartice RTX 3000, ki temeljijo na arhitekturi Ampere. Zdi se, da je to neizogibno, saj ga je Nvidia že napovedala, poleg tega pa naj bi bila ob podobnih zmogljivostih deležna večjega števila združljivosti.

Možno je, da bi po izdaji Nvidie enakovredne izvedbe PCIe Resizable BAR morala AMD razširiti tudi svojo mrežo združljivosti. Preprosto ni veliko ljudi, ki kupujejo grafično kartico serije RX 6000 s CPU serije Ryzen 5000 in matično ploščo serije 500, zlasti ob trenutnih svetovnih težavah z dobavo silicija. Na starejših procesorjih Ryzen z matičnimi ploščami serije 400 je veliko več igralcev in splošnih potrošnikov in še več igralcev na platformi Intel, ki bi radi imeli združljivost s to tehnologijo. Ob upoštevanju tega bi AMD moral svoj obseg združljivosti razširiti na starejše procesorje Ryzen, starejše matične plošče, pa tudi Intelove CPU in matične plošče prej kot slej.

Za procesorje Intel Rocket Lake iz 11. generacije je potrjena tudi podpora za PCIe Gen 4 - Slika: Intel

Ker je tehnologija PCIe Resizable BAR standard PCI, ki je že vgrajen v specifikacijo PCI, bo širša mreža združljivosti zagotovila, da bo ta tehnologija postala glavna v naslednjih nekaj generacijah. Brezplačno poveča zmogljivost in tudi v najslabšem primeru ne vpliva na učinkovitost. Zato je smiselno pričakovati, da bo tehnologija PCIe Resizable BAR postala standardna funkcija v prihodnjih letih.

Končne besede

AMD je z njimi ponudil eno najbolj zanimivih in hkrati polarizirajočih funkcij Grafične kartice RX 6000 oktobra 2020. Funkcija pomnilnika Smart Access poveča zmogljivost brezplačno, če ima uporabnik združljiv nabor strojne opreme. Funkcija SAM je le preimenovanje že obstoječe tehnologije PCIe BAR, ki je prisotna v specifikaciji PCI, zato AMD ne preprečuje, da bi razširil podporo te tehnologije na druge procesorje in matične plošče.

Nvidia je izkoristila AMD-jevo ekskluzivnost in najavila svojo prihajajočo različico tehnologije Resizable PCIe BAR, ki naj bi delovala na številnih platformah s serijo grafičnih procesorjev RTX 3000. Ta Nvidijin korak bi moral pritisniti na AMD, da razširi združljivost njihove implementacije pametnega dostopa do pomnilnika, in lahko pričakujemo, da bo ta tehnologija v naslednjih nekaj letih postala osrednja.