Resizable PCIe BAR og AMD Smart Access Memory forklaret

28. oktober^th, 2020 markedsfører en ret betydelig milepæl for AMDs Radeon-division, da de udgav deres helt nye Radeon RX 6000-serie af grafikkort baseret på RDNA2-arkitekturen. De 3 nye grafikkort i serien, AMD Radeon RX 6800, RX 6800 XT og RX 6900 XT formodes at gå head-to-head med de bedste tilbud fra Nvidias RTX 3000-serie. AMD har kørt bag Nvidia med hensyn til GPU'er i den bedre del af årtiet, men nu med den nye og forbedrede RDNA2-arkitektur bringer AMD endelig den konkurrence, som markedet krævede. Dette er første gang i flere generationer, at AMDs topudbud har været direkte konkurrencedygtigt over for Nvidias topudbud med hensyn til ydeevne.

Ikke kun forbedrede AMD den traditionelle rasterisering af deres kort sammenlignet med den forrige generation, men de gik også videre og tilføjede nogle ret attraktive funktioner i deres nye lineup. Funktioner som understøttelse af realtidsstråling (som du kan lære mere om lige her) blev meget savnet i RX 5700-serien, da Nvidias Turing-serie af GPU'er let dominerede markedet på grund af denne funktion selv til et højere prispunkt. Det har ændret sig med RX 6000-serien, da AMD har bragt støtte til Real-Time Ray Tracing med RDNA 2-arkitekturen. AMD har også introduceret en overklokningsfunktion med et klik kendt som "Rage Mode", der sigter mod at øge ydeevnen yderligere, når den er aktiveret.

Måske er den mest interessante funktion, som AMD har introduceret i denne generation, Smart Access Memory eller SAM. Denne funktion er i øjeblikket eksklusiv for AMD og lover at levere nogle ydelsesforbedringer under de rette forhold. Lad os dykke dybt ned i SAM og analysere mekanismen bag denne teknologi.

AMD Smart Access-hukommelse

Sandsynligvis den mest interessante og samtidigt polariserende funktion i RX 6000-serien af ​​grafikkort er Smart Access Memory eller SAM-funktionen. Denne funktion er kun tilgængelig for brugere med en Ryzen 5000-serie CPU, et 500-seriens bundkort og et Radeon RX 6000-serie grafikkort. Smart Access Memory er AMDs branding til implementering af PCI Express Resizable BAR (Base Address Registers) -funktionen. Smart Access Memory giver i det væsentlige CPU'en adgang til den fulde mængde GDDR6-hukommelse, der findes på RX 6000-serien af ​​grafikkort.

Normalt har CPU kun adgang til VRAM er 256MB blokke eller 256MB I / O hukommelsesadresseregioner. Smart Access Memory fjerner denne begrænsning og giver CPU'en direkte adgang til hele puljen af ​​VRAM. GDDR-hukommelsen er traditionelt meget hurtigere end den normale DDR-hukommelse, der normalt bruges af CPU'er. Ryzen 5000-serien af ​​processorer kan få adgang til denne hurtigere hukommelse og kan således levere yderligere ydelsesniveauer.

Dette er første gang, at et firma frigiver en funktion, der låser op for yderligere ydelse afhængigt af den medfølgende hardware, som brugeren besidder. Denne beslutning blev mødt med et blandet svar fra samfundet, hvor halvdelen af ​​folk virkelig var begejstrede for den ekstra ydelse, der nu kan udnyttes med en All-AMD-opbygning, og halvdelen af ​​de mennesker, der er skuffede over, at AMD låser den ekstra ydelse til CPU'er af kun 5000-serien. Hverken Intel CPU eller ældre Ryzen CPU kan udnytte den ekstra ydelse i skrivende stund, hvilket kan komme som en skuffelse for brugerne af disse platforme, der ønsker at købe en RX 6000-serie GPU.

Krav

Smart Access-hukommelse er ikke noget, der er opfundet af AMD. Det er bare en implementering af PCIe Resizable BAR-funktionen (som vi vil diskutere et øjeblik). Derfor kan SAM arbejde teoretisk på alle PCIe 3.0 og PCIe 4.0 bundkort såvel som grafikkort. Imidlertid begrænser AMD i øjeblikket denne implementering til kun den nye RX 6000-serie af grafikkort. Ud over et af de skinnende nye Big Navi-kort skal du have en AMD Ryzen 5000-serie CPU baseret på Zen 3-arkitekturen og et 500-serie bundkortchipsæt.

På softwaresiden har AMD valideret funktionen på AMD Radeon Driver 20.11.2 eller nyere. Du bliver også nødt til at have det nyeste bundkort BIOS baseret på AMD AGESA 1.1.0.0 mikrokoden eller nyere. I øjeblikket har AMD anbefalet og valideret følgende bundkort:

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

Disse er bare validerede kort, og SAM fungerer næsten helt sikkert med alle B550- og X570-bundkort ned ad linjen.

Metode

Hvis dit system opfylder alle kravene til AMD Smart Access-hukommelse, skal du fortsætte med at opdatere din BIOS til den nyeste tilgængelige fra bundkortets produktside. Nu skal du aktivere Smart Access Memory manuelt.

Metoden til at aktivere SAM vil variere fra bundkort til bundkort. I nogle kort kaldes det sandsynligvis ikke engang Smart Access Memory. Nogle bundkortproducenter har valgt muligheder som Over 4G-afkodning, Ændring af størrelse på BAR eller Størrelse på størrelse BAR. En hurtig søgning online med dit specifikke bundkorts modelnummer fører dig til den rigtige mulighed.

For vores guide ser vi på processen til ASUS Crosshair VIII Hero X570 bundkort. Dette ville være nok til at give en generel idé om metoden.

• Først og fremmest skal du slå CSM (Compatibility Support Module) fra og sørge for, at det er deaktiveret. Gå til Støvle menuen og se efter CSM / kompatibilitetsstøttemodul Indstil CSM til handicappet.

• Gå til Fremskreden menuen og søg efter PCI-undersystemindstillinger. På andre bundkortmodeller kunne det skrives som PCIe / PCI Express-konfiguration muligheder.
• I disse indstillinger skal du aktivere Over 4G-afkodning.
• Derfra muligheden for at konfigurere Omstørr BAR-understøttelse bliver tilgængelig. Indstil det til Auto.

• Nu Afslut menuen Avanceret, og vælg Gem ændringer og nulstil. Bekræft ændringerne ved at bekræfte dem, og klik på OK.

• Efter en vellykket genstart på bundkortet vil PCIe Resizable BAR-indstillingen (AMD Smart Access Memory) være aktiveret til dit Radeon RX 6000-serie grafikkort og Ryzen 5000-seriens CPU.

Resultater

AMD hævder, at aktivering af Smart Access Memory vil give dig et lille, men gratis boost, der spænder fra 2% op til 13% i spilydelse afhængigt af spillet. AMD præsenterede et dias, der viser, at SAM kan bidrage til en stigning i ydeevne i gennemsnit fra 2% -13% med nogle spil, der leverer op til 14% mere ydeevne med både SAM og Rage Mode slået TIL. Da SAM er helt gratis, skal du helt sikkert tænde den, hvis du har den rigtige hardware.

Nvidias meddelelse

Nvidia var hurtig til at springe ind i situationen med en meddelelse om, at den i øjeblikket arbejder på en lignende funktion til Smart Access Memory til deres RTX 3000-serie af grafikkort, og den frigives snart i en driveropdatering til disse kort. Nvidia hævder, at teknologien bag SAM-funktionen er en standardinddragelse i PCIe-specifikationen, og at Nvidias alternativ også fungerer på både Intel- og AMD-CPU'er med et bredere udvalg af bundkort. Nvidia hævdede også, at deres interne test viser lignende ydelse som AMDs påståede ydeevne ved hjælp af SAM.

Den teknologi, som Nvidia henviser til, er Resizable PCIe BAR-teknologien, som er en åben standard inkluderet af PCI-SIG i PCIe-standarden i 2008.

Resize PCIe BAR

Så hvad er Resizable PCIe BAR nøjagtigt? Nå, under den fysiske PCI Express-bus, genereres en virtuel tunnel mellem grafikkortet og processen. Denne tunnel giver processoren adgang til VRAM-hukommelsen direkte uden nogen hindring. Ændring af størrelsen på denne virtuelle tunnel giver processoren mulighed for at få direkte adgang til hele hukommelsespoolen i GPU'en, hvilket er det, vi ser med den nye Smart Access Memory-teknologi.

Den måde, som Resizable PCIe BAR-teknologi fungerer på, er lidt kompliceret. I det væsentlige ændrer kerne-tilstandsdriveren størrelsen på den tilgængelige VRAM-størrelse til hele grafikkortets hukommelsesstørrelse gennem en baggrundsproces. Det er vigtigt at bemærke, at selvom al hukommelsen er tilgængelig for CPU'en til brug, gives der altid prioritet til grafikkortet, da GPU'en skal fodres med teksturer og aktivdata langt hurtigere. I en vellykket ændring af størrelse skal kernetilstandsdriveren udsætte et enkelt hukommelsessegment med navnet “CPUvisible” for VRAM-manager. VRAM-manager tildeler de virtuelle adresser på CPU'en direkte til hukommelsen, der forbliver tilgængelig efter behov.

Resizable BAR (eller Base Access Register) blev faktisk foreslået af HP og AMD tilbage i 2008. Disse virksomheder var dem, der foreslog denne idé til PCI-SIG, der administrerer PCI Express-standarden. Resizable BAR har modtaget forskellige navne gennem årene, hvoraf den mest bemærkelsesværdige er Smart Access Memory. Bortset fra SAM er Resizable BAR også blevet udnævnt ASRock Clever Access Memory af ASRock på dets bundkort.

Støtte til ældre Ryzen CPU'er og Intel

En ting, der virkelig er lovende i Nvidias meddelelse, er det faktum, at det angiveligt også skal fungere på Intel og ældre Ryzen-platforme. Dette ser ud til at omgå AMDs vilkårlige begrænsning, som i første omgang ikke fik et positivt svar fra teknologisamfundet. Det ville være en skam, hvis Nvidias implementering også var kompatibel med ældre Ryzen-processorer og 400-seriekort, mens AMDs egen SAM-implementering kun var kompatibel med Ryzen 5000-serieprocessorer og 500-seriens bundkort.

Det ser ud til at være muligt, at denne funktion også fungerer på Intel og andre Ryzen-processorer, da der ikke er noget specifikt ved Resizable PCIe BAR, der kræver en Ryzen 5000-serie CPU og et PCIe Gen 4-bundkort. Faktisk understøtter Intel-processorer PCIe BAR-teknologien lige siden Haswell-arkitekturen udgivet i 2013. Derfor kan Nvidias kommende Resizable BAR-implementering muligvis blive endnu mere udbredt end AMDs Smart Access Memory.

Fremtidige implikationer

I øjeblikket er AMDs Smart Access-hukommelse låst til AMD Ryzen 5000-serie processorer parret med et 500-bundkort som B550 eller X570 sammen med en Radeon RX 6000-serie GPU. Imidlertid ser alle tegn ud til at pege på en kommende PCIe Resizable BAR-implementering fra Nvidia til dets RTX 3000-serie grafikkort baseret på Ampere-arkitekturen. Dette ser ud til at være uundgåeligt, da Nvidia allerede har annonceret det, og desuden skal det modtage en bredere vifte af kompatibilitet, mens de leverer lignende ydeevne.

Det er muligt, at AMD efter Nvidias frigivelse af en ækvivalent PCIe Resizable BAR-implementering også skulle udvide sit kompatibilitetsnet. Der er simpelthen ikke mange mennesker, der køber et grafikkort i RX 6000-serien med en CPU i Ryzen 5000-serien og et bundkort i 500-serien, især med de igangværende globale problemer med siliciumforsyning. Der er mange flere gamere og generelle forbrugere på ældre Ryzen-processorer med bundkort i 400-serien og endnu flere Intel-platformspillere, der ville elske at være kompatible med denne teknologi. Med dette i tankerne skulle AMD udvide kompatibilitetsområdet til ældre Ryzen-CPU'er, ældre bundkort såvel som Intels CPU'er og bundkort hurtigere end senere.

Da PCIe Resizable BAR-teknologi er en PCI-standard, der allerede er indbygget i PCI-spec, vil det bredere kompatibilitetsnet sikre, at denne teknologi bliver mainstream i løbet af de næste par generationer. Det øger ydeevnen gratis, og selv i værste fald har det ingen indvirkning på ydeevnen. Derfor er det rimeligt at forvente, at PCIe Resizable BAR-teknologi bliver en standardfunktion i de kommende år.

Afsluttende ord

AMD leverede en af ​​de mest interessante og samtidigt polariserende funktioner med deres RX 6000-serien af ​​grafikkort i oktober 2020. Funktionen Smart Access Memory forbedrer ydeevnen gratis, forudsat at brugeren har et kompatibelt sæt hardware. SAM-funktionen er blot en omdøbning af den allerede eksisterende PCIe BAR-teknologi, der findes i PCI-specifikationen, så der er intet, der forhindrer AMD i at udvide understøttelsen af ​​denne teknologi til andre CPU'er og bundkort.

Nvidia udnyttede AMDs eksklusivitet og annoncerede deres kommende variant af Resizable PCIe BAR-teknologi, der formodes at fungere på en lang række platforme med deres RTX 3000-serie af GPU'er. Dette trin fra Nvidia burde lægge pres på AMD for at udvide kompatibiliteten af ​​deres implementering af Smart Access Memory, og vi kan forvente, at denne teknologi bliver mainstream i løbet af de næste par år.