Hay una novedad emocionante memoria de la tarjeta gráfica tecnología en el horizonte que podría generar enormes ganancias en uno de los aspectos más importantes de las GPU: el ancho de banda de la memoria. La nueva GPU SCM con tecnología DRAM puede ofrecer ganancias máximas de hasta 12,5 veces en comparación con la memoria de alto ancho de banda (HBM), al tiempo que reduce el consumo de energía.
HBM es una tecnología que AMD utilizó en algunos de sus mejores competidores anteriores en tarjetas gráficas, en particular la línea de GPU AMD Vega, como AMD Radeon VII. Se buscó aumentar enormemente el ancho de banda de la memoria (una hazaña que logró con creces) apilando los chips de memoria uno encima del otro y alojándolos mucho más cerca de la GPU que el GDDR convencional. Sin embargo, era costoso de producir, tenía una capacidad general limitada y también era difícil de enfriar.
Esta nueva investigación, entonces, busca mejorar la idea general de HBM al permitir cantidades mucho mayores de memoria, gracias al uso de una ‘memoria de clase de almacenamiento’ (SCM) en lugar de DRAM para la mayor parte del almacenamiento, con un Una porción más pequeña de DRAM luego se usa como caché de lectura/escritura para ese almacenamiento. Esta disposición es análoga a la forma en que funcionan muchos de los mejores modelos de SSD, con una pequeña porción de DRAM utilizada como caché de lectura/escritura frente a la NAND más lenta.
El tipo de SCM utilizado aquí es una variación de la memoria 3DXPoint de Intel, que debutó hace unos años como un término medio intrigante entre una DRAM más rápida pero volátil (pierde sus datos sin energía) y una DRAM más lenta pero no volátil (retiene los datos sin energía). NAND. Se vendió brevemente en formato RAM y SSD, pero nunca encontró un papel más permanente en el ecosistema de PC.
Sin embargo, las nuevas mejoras en este estilo de SCM han llevado a este equipo de investigación a creer que una versión de este tipo de memoria podría ser viable para su uso con GPU. La ventaja de esta memoria es que es más barata de producir que la DRAM y funciona con un consumo de energía mucho menor. Eso significa que las tarjetas gráficas podrían tener enormes capacidades de memoria sin tener que gastar mucho dinero ni derretirse.
Sin embargo, para que el SCM funcione es crucial proporcionar el ancho de banda increíblemente alto y la baja latencia necesarios para que la memoria gráfica sea útil. Ahí es donde entra en juego la caché DRAM y el inteligente sistema de etiquetado de memoria basado en hardware ideado por el equipo de investigación POSTECH de la Universidad de Soongsil.
Las complejidades de la investigación son muy complejas e implican modelos de flujo de datos para predecir patrones típicos de acceso a la memoria, por ejemplo. Sin embargo, el resultado es que el equipo, que utiliza una GPU Nvidia A100 modificada, podría ver importantes ventajas de rendimiento en su nuevo sistema en comparación con el uso de memoria HBM convencional (que a su vez ya ofrece un ancho de banda mucho mayor que las configuraciones GDDR estándar). El artículo resume los resultados diciendo:
“En comparación con HBM, el HMS (pila de memoria heterogénea) mejora el rendimiento hasta 12,5 veces (2,9 veces en total) y reduce la energía hasta en un 89,3% (48,1% en total). En comparación con trabajos anteriores, reducimos la sonda de caché DRAM y el tráfico de escritura SCM en un 91-93% y un 57-75%, respectivamente”.
Es un desarrollo interesante, aunque viene con un par de advertencias importantes con respecto a las GPU para juegos. Para empezar, la investigación se basa en las cargas de trabajo de los centros de datos, donde los patrones de uso de la memoria y los requisitos generales del sistema son bastante diferentes a las cargas de trabajo de los juegos. Además, esta investigación es solo eso: está en fase de investigación. Incluso si se identificara de inmediato como el camino claro hacia el rendimiento de próxima generación, probablemente pasaríamos un par de generaciones de tarjetas antes de ver esta nueva tecnología integrada en las nuevas tarjetas gráficas.
Aún así, siempre es emocionante ver cifras que apuntan a un aumento de rendimiento de 12,5 veces (o incluso 2,9 veces) y una reducción de energía del 89,3%, ya que sugieren que todavía hay muchas maneras en que el mercado de tarjetas gráficas y tecnología de PC en general puede seguir ganando más. rendimiento, a pesar de que a los productores de chips les resulta cada vez más difícil fabricar chips cada vez más pequeños.