AMD Infinity Cache è una delle tecnologie più recenti in nuova generazione di grafiche Radeon RX 6000. Anche se AMD deve ancora rivelare il suo carta bianca con tutti i dettagli su questo, si sa già abbastanza per sapere come funziona, a cosa serve e perché è importante. Vuoi scoprire come aggiunge un bel tocco di prestazioni alla tua GPU? Vediamolo!

Introduzione: la necessità di accelerare la larghezza di banda delle memorie VRAM

Uno degli aspetti più importanti di una scheda grafica è la larghezza di banda dei tuoi ricordi VRAM, qualcosa che è fondamentale per fornire prestazioni decenti, sebbene sia più evidente su alcune architetture rispetto ad altre.

Nel caso di AMD, il loro ultimo grande tentativo di migliorarlo era stato introduzione di memorie di tipo HBM, che ha rivoluzionato il mercato essendo sul chip GPU stesso, con una vicinanza che ha permesso loro di raggiungere livelli di larghezza di banda effettivi che sarebbero irraggiungibili con alcune memorie GDDR.

finì per vedere come la HBM presentasse più problemi che benefici per le schede grafiche di gioco consumer, quindi AMD ha smesso di usarle in questo segmento con il lancio della sua Navi (Radeon RX 5000) nel 2019. Invece, hanno usato memorie GDDR6 molto più lento.

Ora con l’arrivo della nuova generazione Big Navi (Radeon RX 6000), AMD avrebbe potuto optare per la stessa soluzione di NVIDIA, ovvero utilizzare la memoria di tipo GDDR6X, una versione più veloce della classica GDDR6. Tuttavia, la strada che AMD ha deciso di intraprendere è stata un’altra: scommetti su Infinity Cache.

Cos’è AMD Infinity Cache?

AMD Infinity Cache è un marchio che si riferisce all’uso di una cache situata sui chip della GPU, che funziona in modo simile alla cache L3 della CPU.

Queste cache sono state introdotte con le Prime schede grafiche RX 6000, ovvero il RX 6900 XT, RX 6800 XT e RX 6800. I tre grafici fanno uso di diverse varianti del chip GPU Navi 21, e hanno esattamente la stessa capacità di Infinity Cache: 128 MB. Sebbene come ti abbiamo detto non sia esattamente la stessa di una cache L3 di una CPU, la verità è che è una quantità abbastanza generosa, è il doppio della cache L3 di un Ryzen 9 5950X.

Gerarchia della cache di una GPU AMD RDNA

Devi tenere presente che, attualmente, tutte le schede grafiche hanno una cache all’interno, ma si tratta cache di livello 1 (L1) e livello 2 (L2), e più basso è il livello di cui parleremo cache molto più veloci ma anche più piccole (infatti c’è anche un livello 0 o L0 in AMD RDNA 2). Quando un’unità di elaborazione GPU ha bisogno di dati, prima li cercherà nella sua cache di livello 0, e se non la trova lì andrà al livello 1, poi al livello 2 … E infine ricorrerà direttamente alla memoria VRAM , che è il più grande ma il più lento in questa gerarchia.

Questo sarebbe ciò che accadrebbe in una GPU AMD RDNA, come l’RX 5700 XT. Ora, nel nuovo RDNA 2 (RX 6000) quello che succede è che c’è un ulteriore livello 3, che è esattamente Infinity Cache.

L’idea è ridurre il numero di volte in cui la memoria VRAM viene utilizzata per ottenere dati, Potendo immagazzinare molto di più a un livello più alto come l’L3 poi aumentiamo le possibilità che non dobbiamo arrivare a questo punto, in cui le prestazioni calano molto non solo per la velocità delle memorie ma soprattutto dal fatto di non dover “viaggiare” fuori dal chipe sprecando molto tempo nel processo.

Per metterti in prospettiva, un RX 6800 XT ha 4 MB di cache L2 condivisa in totale, rispetto ai 128 MB di cache “L3”, Infinity Cache.

I miglioramenti di prestazioni e consumo consentiti da Infinity Cache

e larghezza di banda della cache infinita

Sulla carta, Infinity Cache sembra una soluzione molto intelligente, giusto? Ebbene, la grande incognita che rimane è cosa consente il miglioramento delle prestazioni su GDDR6. Per questo possiamo usare solo le informazioni della stessa AMD, il che lo indica GDDR6 a 256 bit + Infinity Cache da 128 MB offrono una larghezza di banda effettiva di 1664 GB / s, contro 936 GB / s per GDDR6X a 384 bit e 512 GB / s per GDDR6 a 256 bit.

Se andiamo nella stampa fine di AMD e vediamo da dove viene questo calcolo, fondamentalmente proviene dal tasso di successo di questa cache ottenuta in una selezione di giochi a 4K, che secondo AMD è del 58%. Dai, quando la GPU chiede un dato a Infinity Cache lo raggiunge il 58% delle volte, sbarazzandosi di viaggiare nella memoria VRAM, e AMD calcola quante prestazioni sono state ottenute grazie ad essa per fornire i dati.

Al momento della verità, tutto dipenderà da ogni gioco, ogni momento, la configurazione grafica e molte cose … quindi il vantaggio concreto è incommensurabile. Ma certamente Infinity Cache può dare un interessante incremento delle prestazioni.

Per loro natura, queste memorie Infinity Cache sono totalmente controllate dal chip GPU stesso e non possono essere gestite dal software, cosa assolutamente normale e prevista. Ciò significa che non possiamo abilitare e disabilitare Infinity Cache a piacimento, non è un software, è un elemento puramente integrato nell’hardware, quindi non c’è modo di vedere come sarebbero le prestazioni del gioco se non ci fossero.

È chiaro che, essendo uno dei punti cardine dell’architettura RDNA 2, e visto che è riuscita a raddoppiare le prestazioni rispetto a RDNA, allora Infinity Cache non è uno scherzo in termini di prestazioni.

Devi tenerlo a mente ci porta anche vantaggi in termini di consumo energetico, Dal momento che avere meno accesso alla memoria VRAM ci avvantaggia molto, poiché le memorie GDDR6 consumano molta energia, e proprio il fatto che AMD utilizzi questa soluzione (e con un bus di memoria molto più stretto, che riduce anche i consumi) rispetto alla “affamata” memoria GDDR6X della RTX 3080/3090 potrebbe sostenere parte della responsabilità che AMD ha superato NVIDIA in termini di efficienza energetica in questa generazione.

Infinity Cache è enorme

Nella foto sopra vediamo evidenziata in quale regione dei chip RDNA 2 si trova la nostra amata Infinity Cache, ma la verità è che È molto più grande di quanto sembri a livello di numero di transistor: abbiamo intorno 6 miliardi nella cache dei chip Navi 21, secondo i calcoli di Anandtech. Questo è più che una CPU completa come un AMD Ryzen 7 3700X, che ne ha 3,8 miliardi.

Ovviamente stiamo parlando di transistor molto miniaturizzati, a maggior ragione con il processo a 7nm di TSMC, ed è pur sempre una stima … ma è già chiaro che Infinity Cache non è uno scherzo ed è una proposta molto ambiziosa di AMD. La dimensione del chip a cui è dedicato è relativamente grande e non invano.

Cercando di compensare lo svantaggio contro NVIDIA

Uno dei maggiori vantaggi di AMD rispetto a NVIDIA in questa ultima generazione di schede grafiche è stato questo hanno utilizzato quantità di memoria ragionevolmente maggiori in molti casi, come i 16 GB della AMD RX 6800 contro gli 8 GB della NVIDIA RTX 3070.

Tuttavia, AMD è stato chiaramente indietro per quanto riguarda il tipo di memorie utilizzate, l’ampiezza del bus di memoria e la sua frequenza effettiva. Ad esempio, utilizza AMD Radeon RX 6800 XT GDDR6 da 16 GB con bus a 256 bit e 16 Gbps, mentre NVIDIA GeForce RTX 3080 utilizza GDDR6X da 10 GB con bus a 320 bit e 19 Gbps. Ovviamente, questo può far pendere la bilancia e mettere AMD dietro NVIDIA, quindi era abbastanza importante che includessero Infinity Cache per cercare di compensarlo e ottenere migliori valori di larghezza di banda della memoria.

Il ballast ad alta risoluzione, causato da Infinity Cache?

I test delle prestazioni della nuova grafica RX 6000 mostrano in modo abbastanza coerente come a una risoluzione più alta la grafica NVIDIA guadagna un vantaggio su AMD. Questo è qualcosa che abbiamo visto, ad esempio, nel nostro confronto tra RX 6900 XT e RTX 3090, dove in media l’opzione AMD ha guadagnato leggermente a 1080p (+ 2,1%), ha perso un po ‘a 1440p (-1,5%) Il 4K ha già perso molto di più (-7,6%) rispetto a NVIDIA.

È possibile che Infinity Cache abbia qualcosa a che fare con questo, poiché l’aumento della risoluzione e quindi la maggiore quantità e peso delle texture e dei dati da elaborare sono qualcosa che potresti notare nella gestione del tuo “Cache L3“di”appena“128 MB.

Parole finali e conclusioni su Infinity Cache

Con ogni nuova architettura grafica, NVIDIA e AMD cercano di introdurre nuove funzionalità che possono influire positivamente sulle prestazioni di gioco, e sono le piccole ottimizzazioni che poi fanno la differenza.

In caso di AMD RDNA 2, l’architettura della grafica RX 6000, una di queste novità è Infinity Cache, che è fondamentalmente l’inclusione di un nuovo tipo di cache mai visto prima su una scheda grafica desktop, e che equivale all’incirca a una cache di livello 3. La sua dimensione è di 128 MB, molto più della maggior parte delle CPU, dove le cache L3 sono le più comuni.

Ciò che questo nuovo tipo di cache, come tutti loro, mira a fare è ridurre il numero di volte in cui devi ricorrere alla VRAM per accedere ai dati, poiché questo è qualcosa di molto costoso in termini di tempo di esecuzione ed energia consumata.

Ciò che accade in ogni GPU (e CPU) quando si cercano dati è inizia a cercare in ciascuno dei suoi livelli di cache, dal più basso (il più piccolo ma anche il più veloce) al più alto di tutti, e se non si trova in nessuno di essi, verrà cercata la VRAM. Infinity Cache introduce un livello aggiuntivo a quelli esistenti con dimensioni relativamente grandi.

A livello pratico, ciò che si ottiene così è aumentare il larghezza di banda effettiva la memoria grafica in generale, e soprattutto quello che cerca AMD sta cercando di compensare il fatto che NVIDIA utilizza una memoria più veloce e bus più grandi, riducendo notevolmente il consumo di energia.

Cosa ne pensi di Infinity Cache? Pensi che NVIDIA proverà a mettere più livelli di cache nei loro futuri RTX? Non esitare a lasciarci i tuoi commenti!