Le nuove schede video AMD RX 6000 basate sull’architettura RDNA 2 potrebbero anche utilizzare una nuova tecnologia denominata Infinity Cache per sfruttare al massimo la potenza della GPU. Vediamo di che cosa potrebbe trattarsi
Sapevamo che RDNA 2 avrebbe introdotto diverse novità, tuttavia non ci era stato indicato quali. Solamente a livello qualitativo ci erano stati forniti dei dati come un incremento del rapporto performance su watt di circa il 50%. Sappiamo anche praticamente tutto delle specifiche di diverse schede grafiche della linea AMD RX 6000, ad esempio AMD RX 6900 XT, ma ancora non sappiamo come questa forza bruta sarà gestita ed ottimizzata.
Ora però qualcosa si è messo: il sito Videocardz riporta un rumor molto affidabile che chiaramente indica che le nuove schede grafiche AMD RX 6000 utilizzeranno una misteriosa tecnologia Infinity Cache. La denominazione fa ben sperare perché si accorda con la tecnologia Infinity Fabric utilizzata per la comunicazione all’interno delle CPUe GPU ed in effetti ci erano stati promessi dei passi avanti nella gestione della cache con l’architettura Zen 3, ma nulla o poco era stato detto sulle GPU. Che cosa potrebbe essere Infinity Cache?
Infinity Cache: ripassiamo le basi
I meccanismi di caching sono molto utilizzati per accelerare i trasferimenti di dati e la loro elaborazione, in genere quando si utilizzano due tipi di memorie: una molto veloce ma con ridotta capacità, l’altra più lenta ma ad elevata capacità. Il trucco è questo: in genere durante l’elaborazione dei dati è probabile che il processore vada a richiedere dati che sono “vicini” in termini temporali e spaziali a quello attualmente interessato. Quindi nella memoria veloce vengono caricati dati che la CPU probabilmente andrà ad utilizzare nel prossimo futuro in modo da non dover accedere alla memoria più lenta dove sono situati tutti gli altri dati. Nei nostri PC questo avviene per gerarchie: si passa da memoria di grandi dimensioni (i dischi fissi) a quelle più piccole e veloci (memorie RAM, cache, registri). Nelle CPU il meccanismo della cache è molto importante per evitare colli di bottiglia ed esistono algoritmi molto efficienti per riempire e svuotare in maniera ottimale la gerarchia della cache. Nelle GPU invece la cosa non è così evoluta: potrebbe essere questa la carta vincente di AMD RX 6000 su NVIDIA?
Principio di località utilizzato negli algoritmi di caching
AMD RX 6000 e le specifiche di memoria
Ricordiamo infatti la presunta top di gamma Radeon RX 6900 XT, la famigerata Big Navi, adotterà un’interfaccia di memoria con bus a 256 bit stando ai rumor. Inoltre sembra che la velocità delle memoria GDDR6 sia stata fissata a 16 Gbps, il che si traduce in una larghezza di banda totale di 512 GB / s. Per fare un confronto, le GPU NVIDIA GA102 dispongono di memoria GDDR6X che arrivano fino a 19,5 Gbps su un’interfaccia bus a 384 bit che fornisce una larghezza di banda prossima a 1 TB / s. Ovviamente queste ultime memorie sono molto prestanti, ma anche estremamente costose. Ma ecco che allora con AMD RX 6000 si potrebbe giocare la carte vincente: introdurre una tecnologia di caching, la misteriosa Infinity Cache, per compensare la banda di memoria più ridotta.
Struttura di una GPU RDNA, da notare la gerarchia della cache divisa in L1 ed L2
Infinity Cache: di che cosa potrebbe trattarsi?
Di che cosa potrebbe trattarsi nello specifico? Difficile dirlo. Vediamo alcune ipotesi, ovviamente da prendere con pinze. La prima idea potrebbe essere quello di dotare le varie CU di una maggiore quantitativo di cache; in questo modo si potrebbero immagazzinare più dati e quindi la frequenza di scambi con la VRAM sarebbe minore. C’è però da dire che la cache integrate nei die sono comunque molto costose, sia termini di area che realizzativi. Un seconda soluzione compatibile con Infinity Cache sarebbe quella di pensare ad algoritmi di caching più efficienti; teniamo conto che però ormai questo ramo è abbastanza consolidato e il margine di miglioramento è abbastanza basso. Inoltre gestire il caching con una elevata parallelizzazione è ancora più complesso. Infine c’è la possibilità di aggiungere una memoria di media velocità e media dimensione che faccia da interfaccia tra il basso livello (quello delle CU) e l’alto livello (quello della VRAM), un po’ quello che avviene con Intel Optane quanto viene montato a fianco di un SSD. O in altri termini si andrebbe a gerarchizzare maggiormente la cache con l’introduzione di una sorta di cache L3 che già troviamo nelle CPU. Anche qui c’è un costo che però sarebbe minore rispetto a quello delle cache L1 o L2, ma è anche di dimensioni maggiori.
Come Infinity Fabric, ovvero la tecnologia che attualmente gestisce le comunicazione all’interno dei chip AMD, anche Infinity Cache potrebbe essere una tecnologia presente sia nella nuove GPU AMD RX 6000 che nelle nuove CPU Zen. Quindi, più che di una specifica ottimizzazione della gestione della memoria VRAM, potremmo essere di fronte ad un nuovo ed unificato paradigma di gestione delle strategie di caching. Questo potrebbe includere sia delle novità a livello di hardware, ma anche novità lato software. Quindi una sorta di framework per la gestione unificata e trasperante dei meccanismi di caching. Tra l’altro la cosa potrebbe anche spiegare il lancio così ravvicinato di CPU e GPU che potrebbero condividere la nuova tecnologia Infinity Cache – a parte il fatto che siamo in prossimità del Natale. Non ci resta che attendere un paio di giorni dato che i processori Zen 3 verranno svelato l’8 ottobre. Continuate a seguirci per saperne di più! Dalla sezione hardware è tutto!
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