CPU緩存與內(nèi)存延遲測試,相信大家都有所耳聞,但是GPU同樣的測試卻幾乎沒人做過。
Chips And Cheese就做了一次特別的測試,對比考察了AMD、NVIDIA GPU架構(gòu)的緩存、顯存遲問題。
首先是AMD RDNA2、NVIDIA Ampere兩家最新架構(gòu)的比拼,代表是RX 6900 XT、RTX 3090,前者在幾乎所有階段都完勝。
RNDA2架構(gòu)創(chuàng)新性地加入了Infinity Cache無限緩存,提升帶寬的同時,延遲也可圈可點,二級緩存命中率上只增加了大約20ns的延遲,明顯低于Ampere。
更驚人的是,RDNA2顯存延遲和Ampere幾乎一模一樣,但是別忘了,Ampere只有兩個層級的緩存,RDNA2卻有四個。
Ampere的緩存架構(gòu)更加傳統(tǒng),SM陣列私有一級緩存到二級緩存要增加超過100ns的延遲,RDNA2從零級緩存到二級緩存則只增加了約66ns??雌饋?,GA102核心面積過大,也直接增加了延遲。
這正好可以解釋AMD RDNA2架構(gòu)在低分辨率下性能、能效更優(yōu)秀,因為二級緩存、三級緩存延遲很低,更適合執(zhí)行較小的負(fù)載。Ampere則相反,高負(fù)載下優(yōu)勢明顯,比如說4K分辨率。
說完了GPU之間的對比,那么GPU、CPU放在一起怎么樣呢?這里以RX 6900 XT、Intel四代酷睿i7-4770為例來看看。
CPU的緩存自然不是一個級別的,所以這里Y軸用了線性數(shù)據(jù),可以看到全程大大低于RDNA2,搭配DDR3-1600 CL9內(nèi)存延遲只有63ns,RX 6900 XT、GDDR6的組合則有226ns,另外末級緩存平均延遲分別是53.42ns、123.2ns。
再看看前幾代的NVIDIA GPU,包括Maxwell架構(gòu)的GTX 980 Ti、Pascal架構(gòu)的GTX 1080、Turing架構(gòu)的RTX 2060 Mobile。
Maxwell、Pascal其實差不多,前者整體略高一些,可能是受制于芯片面積較大、核心頻率較低。
Turing則已經(jīng)有了Ampere的樣子,一級緩存延遲低得多,二級差不多,奇怪的是顯存延遲在32MB之后偏高,原因未知。
AMD考察了TeraScale架構(gòu)的HD 5850/6950、GCN架構(gòu)的HD 7970,再加上RX 6900 XT,很明顯在逐代降低,而且是各級緩存都在同時進(jìn)步。