RDNA 2 mimarisi ve RX 6000 serisinde kullanılan Infinity Cache teknolojisine yakından bakıyoruz.
AMD’nin RDNA 2 tabanlı RX 6000 serisi ekran kartları, tanıtımı itibariyle büyük ilgi görmeye başladı ve rekabet yeni bir boyut kazandı. Kırmızı takımın sunumunda hem donanımsal hem yazılımsal yenilikler gördük. Ayrıca karşımıza üç yeni model çıktı: RX 6800, RX 6800 XT ve RX 6900 XT.
Bunların arasında en dikkat çekenlerden birisi ise şüphesiz Infinity Cache bellek teknolojisi oldu. Ekran kartlarının kalbinde yer alan GPU’lar çok önemli olsa da, önem sırasında ikinci sırada muhakkak bellekler (VRAM) yer alıyor.
RX 6000 ailesindeki üç ekran kartı da 16 GB GDDR6 belleğe ve 256-bit bellek arabirimine sahip. Dolayısıyla bant genişliğinin çok kısıtlı olabileceği akıllara geliyor. İşte bu noktada devreye Infinity Cache teknolojisi giriyor.
AMD sunumunda çok fazla ayrıntıya girmese de, bunu CPU’daki L3 önbelleği gibi büyük ve çok hızlı, yongayla birleşik (on-chip) bir önbellek yapısı olarak tanımlayabiliriz. Ancak kavramsal olarak ana bellekten okuma ve yazma işlemlerinde tampon olarak kullanılan ve verilerin VRAM’e gitmek zorunda kalmadan doğrudan doğrudan işlenebilmesi için çok daha hızlı olan büyük işlemler için birebir. Ayrıca GPU verilerin VRAM’den gelmesini beklemek yerine önbelleğe başvuruyor ve GPU’da saat döngüsü başına elde edilen iş miktarı iyileştiriliyor.
GPU kullanımı için dahili önbellekler, özellikle AMD için yeni bir fikir değil. Şirket, Xbox One ve Xbox One S SoC’leri için 32 MB eSRAM önbelleği sunuyordu. Ayrıca ondan önceki Xbox 360’ta bir eDRAM bulunuyordu. Ancak PC platformunda kullanılan bir GPU’da ilk kez büyük bir önbellek ortaya çıktı.
Big Navi olarak da anılan Navi 21 GPU’lar, 128 MB kapasiteli Infinity Cache ile birlikte geliyor. Kırmızı ekip farklı GPU’lardan bahsetmiş değil. Ancak büyük olasılıkla daha küçük yapıdaki önbellekler de göreceğiz.
Infinity Cache Yapısı
AMD’nin standart 6T SRAM kullandığını varsayarak, Navi 21’in Infinity Cache yapısında en az 6 milyar transistör bulunuyor olmalı. Bu da TSMC’nin gelişmiş 7nm üretiminde bile önemli bir rakam ve nitekim GPU’nun önemli bir bölümü bu belleğe ayrılmış olmalı. Öte yandan AMD, bilmediğimiz optimizasyonlar da yapmış olabilir.
Yeni Infinity Cache, GPU dahilinde harcanan gücü en aza indirirken performansı önemli bir şekilde üst düzeye çıkarmak için GPU’nun yeniden tasarlanan veri yollarını kullanıyor.
Enerji Verimliliği
GPU üzerinde bu tür bir önbelleğe sahip olmanın enerji verimliliği tarafında da önemli avantajları var. Watt başına performans değerine gelince, bu önbellek yüksek enerji tüketen VRAM’e giden trafik miktarını azaltarak enerji verimliliğini daha iyi bir noktaya taşıyor.
Ayrıca AMD’nin daha az DRAM yongası ve daha az bellek denetleyicisine sahip olan küçük bir bellek alt sisteminden kurtulmasına olanak tanınıyor. Sonucunda tüketilen güç biraz daha azalıyor.
Sonuç
Infinity Cache teknolojisi ile bellek bant genişliğinin %117 oranında artış yaşanacağı söylenmişti. Bildiğiniz gibi 2K, 4K ve 8K gibi çözünürlüklere geçtiğimizde bellekler çok daha fazla önem kazanmaya başlıyor.
NVIDIA tarafı bu konuyu GDDR6X bellek teknolojisiyle çözmüştü. AMD ise farklı bir yol benimseyerek hızlı bir önbellek tasarımı tercih etti.
AMD, Infinity Cache’in Zen CPU’nun L3 önbellek tasarımına dayandığını, yani AMD’nin CPU ve GPU ekipleri arasındaki çapraz çalışmanın meyvesi olduğunu söylüyor. Bildiğiniz gibi HMB tabanlı bellekler her ne kadar hızlı olsa da oldukça pahalı. Kırmızı takım, bu tür bir pahalı çözüme gitmekten ziyade Infinity Cache teknolojisinin daha iyi bir mühendislik yatırımı olduğunu düşünüyor.
Son olarak bu teknolojinin ışın izleme performansına da önemli katkılar sunacağından bahsedilmiş. Zira işlenen veri kümelerinin birçoğu, GPU’nun içerisindeki hesaplama birimlerine daha yakın bir yerde tutuluyor.
