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    ◆ 缓存设计:迈向通用计算的重要一步

      这里打算将GCN架构中的缓存设计单独拿出来,因为以前做AMD显卡架构分析/评测的时候,在官方PDF中很少看到缓存设计的部分,甚至提都很少提到的,而看NVIDIA Fermi架构的官方PDF的时候,发现其中有很大篇幅在讨论Fermi架构的缓存设计,它对图形计算或许影响并不大,但是对通用计算来说,缓存设计相当重要。

    GCN将采用类似CPU那样的多级缓存机制,只是还没到L3级别而已

      由于CU单元中既有矢量ALU单元也有标量ALU单元,GCN的缓存要比CPU缓存更复杂。每个矢量单元有16KB的数据缓存,每四个CU单元再共享16KB标量L1数据缓存和32KB L1指令缓存,所有L1缓存是都可读写的,不像前代那样只支持读取操作。

      L2缓存通过64bit界面与L1相连,它与存储控制器通道数相关联,每通道L2缓存大小为64-128KB,而HD 7970是6条64bit GDDR5控制器,因此其L2缓存大小为384KB-768KB,而且所有L2缓存的数据都是同步相关的,所有CU都可以读取相同的缓存数据。

    GCN的缓存设计专为数据同步/共享有优化

      在GCN架构的缓存设计中,AMD非常注重数据共享与同步,每个CU中的64KB LDS本地缓存都能与L2缓存直接相连,L2缓存虽然与MC控制器相连,但是所有数据都是CU单元共享,并且可与CPU内存数据同步,提高了CPU与GPU的数据交换能力,这对CPU+GPU组成的异构计算大有裨益。

    GCN支持X86虚拟内存

      GCN还有一个重要设计不能不提,那就是支持X86 Virtual Memory(X86虚拟内存)功能,可以将GPU的显存映射为X86处理器可识别的内存,要知道GDDR5的带宽在上百GB/s量级,HD 7970的带宽大约在264GB/s,远高于目前四通道DDR3内存的理论带宽。

      这个功能相当于打通了GPU和CPU数据共享的高速通道,受益的并非只是通用计算,即便是3D游戏也是获益良多。在这方面最明显的一个例子是超大纹理数据的处理,ID的卡马克大神设计的《RAGE》游戏内容并不多,但是游戏的容量达到了20GB以上,这就要“归功”于ID Tech 5引擎的“Megatexture”技术了,超大容量纹理是提高游戏画质立竿见影的方式,但是对硬件来说是个极大的负担。

    有了X86虚拟内存,类似《RAGE》这样超大纹理数据的游戏更方便了

      卡神用自己的软件技术解决了这个问题,但是其他厂商不一定有这个技术,现在有了X86虚拟内存技术,CPU可以直接读取GPU中的数据,减少了速度较慢的系统内存读写过程,超大纹理素材也不再是问题了。

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    已有 23 条评论,共 163 人参与。
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    • 游客  2019-01-24 12:10

      该评论年代久远,荒废失修,暂不可见。

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      23#

    • 游客  2017-06-11 14:31

      游客

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      22#

    • 游客  2017-06-05 09:51

      本评论正在审核中,马上就好……

      21#

    • 游客  2012-11-26 07:41

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      20#

    • 游客  2012-11-26 02:46

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    • 超能网友终极杀人王 2012-01-09 00:21    |  加入黑名单

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      18#

    • 超能网友终极杀人王 2011-12-30 13:49    |  加入黑名单

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      17#

    • 游客  2011-12-29 11:28

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    • 游客  2011-12-29 11:28

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    • 超能网友学前班 2011-12-29 09:31    |  加入黑名单

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      14#

    • 超能网友高中生 2011-12-29 06:26    |  加入黑名单

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    • 游客  2011-12-25 12:38

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    • 游客  2011-12-24 23:40

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    • 游客  2011-12-24 19:37

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    • 游客  2011-12-24 01:54

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    • 游客  2011-12-24 01:54

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    • 游客  2011-12-23 21:23

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      7#

    • 我匿名了  2011-12-23 10:03

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    • 游客  2011-12-22 18:05

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    • 游客  2011-12-22 16:43

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    • 超能网友管理员 2011-12-22 16:39    |  加入黑名单

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    • 超能网友研究生 2011-12-22 16:26    |  加入黑名单

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    • 超能网友终极杀人王 2011-12-22 16:09    |  加入黑名单

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