◆ 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。
游客 2019-01-24 12:10
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游客 2017-06-11 14:31
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游客 2017-06-05 09:51
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游客 2012-11-26 07:41
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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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超能网友终极杀人王 2011-12-30 13:49 | 加入黑名单
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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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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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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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