Giải thích về PCIe BAR có thể thay đổi kích thước và bộ nhớ truy cập thông minh AMD

28 tháng 10^{thứ tự,} Thị trường năm 2020 là một cột mốc quan trọng đối với bộ phận Radeon của AMD khi họ phát hành dòng card đồ họa Radeon RX 6000 hoàn toàn mới dựa trên kiến ​​trúc RDNA2. 3 card đồ họa mới trong sê-ri, AMD Radeon RX 6800, RX 6800 XT và RX 6900 XT được cho là sẽ đối đầu với những dịch vụ tốt nhất từ ​​dòng RTX 3000 của Nvidia. AMD đã đi sau Nvidia về GPU trong suốt thập kỷ nhưng giờ đây với kiến ​​trúc RDNA2 mới và cải tiến, AMD cuối cùng cũng đang mang đến sự cạnh tranh mà thị trường yêu cầu. Đây là lần đầu tiên trong nhiều thế hệ, sản phẩm hàng đầu của AMD cạnh tranh trực tiếp với sản phẩm hàng đầu của Nvidia về mặt hiệu suất.

AMD không chỉ cải thiện hiệu suất phân loại truyền thống của thẻ so với thế hệ trước, mà họ còn tiếp tục và bổ sung một số tính năng khá hấp dẫn trong dòng sản phẩm mới của mình. Các tính năng như hỗ trợ theo dõi tia theo thời gian thực (bạn có thể tìm hiểu thêm về ngay chỗ này) đã bị bỏ lỡ rất nhiều trong dòng RX 5700 vì dòng GPU Nvidia’s Turing dễ dàng thống trị thị trường do tính năng đó ngay cả ở mức giá cao hơn. Điều đó đã thay đổi với dòng RX 6000 vì AMD đã hỗ trợ tính năng Truy tìm tia thời gian thực với kiến ​​trúc RDNA 2. AMD cũng đã giới thiệu tính năng ép xung bằng một cú nhấp chuột được gọi là “Chế độ thịnh nộ” nhằm mục đích tăng hiệu suất hơn nữa khi nó được kích hoạt.

Có lẽ tính năng thú vị nhất mà AMD đã giới thiệu trong thế hệ này là Bộ nhớ truy cập thông minh hoặc SAM. Tính năng này hiện chỉ dành riêng cho AMD và hứa hẹn mang đến một số cải tiến hiệu suất trong các điều kiện thích hợp. Chúng ta hãy đi sâu vào SAM và phân tích cơ chế đằng sau công nghệ này.

Bộ nhớ truy cập thông minh AMD

Có lẽ tính năng phân cực đồng thời và thú vị nhất của dòng card đồ họa RX 6000 là tính năng Bộ nhớ truy cập thông minh hoặc tính năng SAM. Tính năng này sẽ chỉ khả dụng cho người dùng có CPU dòng Ryzen 5000, bo mạch chủ 500 series và card đồ họa Radeon RX 6000 series. Bộ nhớ truy cập thông minh là thương hiệu của AMD để triển khai khả năng PCI Express BAR (Bộ ghi địa chỉ cơ sở) có thể thay đổi kích thước. Bộ nhớ truy cập thông minh về cơ bản cho phép CPU truy cập toàn bộ dung lượng bộ nhớ GDDR6 có trên dòng card đồ họa RX 6000.

Thông thường, CPU chỉ có quyền truy cập vào VRAM là khối 256MB hoặc Vùng địa chỉ bộ nhớ I / O 256MB. Bộ nhớ truy cập thông minh loại bỏ hạn chế đó và cho phép CPU truy cập trực tiếp vào toàn bộ nhóm VRAM. Bộ nhớ GDDR theo truyền thống nhanh hơn nhiều so với bộ nhớ DDR tiêu chuẩn được sử dụng bởi CPU thông thường. Dòng vi xử lý Ryzen 5000 có thể truy cập bộ nhớ nhanh hơn này và do đó có thể cung cấp các mức hiệu suất bổ sung.

Đây là lần đầu tiên một công ty phát hành một tính năng mở khóa hiệu suất bổ sung tùy thuộc vào phần cứng đi kèm mà người dùng sở hữu. Quyết định này đã vấp phải phản ứng trái chiều từ cộng đồng, với một nửa số người thực sự hào hứng với hiệu suất bổ sung hiện có thể được tận dụng với bản dựng All-AMD và một nửa số người thất vọng rằng AMD đang khóa hiệu suất bổ sung cho các CPU của chỉ dành cho sê-ri 5000. Không có bất kỳ CPU Intel nào hoặc bất kỳ CPU Ryzen nào cũ hơn có thể tận dụng hiệu suất bổ sung tại thời điểm viết bài, điều này có thể gây thất vọng cho người dùng của những nền tảng đang tìm mua GPU RX 6000 series.

Yêu cầu

Bộ nhớ truy cập thông minh không phải là thứ do AMD phát minh ra. Nó chỉ là một triển khai của tính năng PCIe Resizable BAR (mà chúng ta sẽ thảo luận trong giây lát). Do đó, về mặt lý thuyết SAM có thể hoạt động trên tất cả các bo mạch chủ PCIe 3.0 và PCIe 4.0 cũng như các card đồ họa. Tuy nhiên, hiện tại, AMD đang giới hạn việc triển khai này chỉ đối với dòng card đồ họa RX 6000 mới. Ngoài một trong những thẻ Big Navi mới sáng bóng, bạn sẽ yêu cầu một CPU AMD Ryzen 5000 series dựa trên kiến ​​trúc Zen 3 và một chipset bo mạch chủ 500 series.

Về mặt phần mềm, AMD đã xác nhận tính năng này trên AMD Radeon Driver 20.11.2 hoặc mới hơn. Bạn cũng sẽ cần có BIOS của bo mạch chủ mới nhất dựa trên vi mã AMD AGESA 1.1.0.0 hoặc mới hơn. Hiện tại, AMD đã khuyến nghị và xác nhận các bo mạch chủ sau:

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

Đây chỉ là những bo mạch đã được xác thực và SAM gần như chắc chắn sẽ hoạt động với tất cả các bo mạch chủ B550 và X570.

phương pháp

Nếu hệ thống của bạn đáp ứng tất cả các yêu cầu đối với Bộ nhớ truy cập thông minh AMD, hãy tiếp tục và cập nhật BIOS của bạn lên phiên bản mới nhất hiện có từ trang sản phẩm của bo mạch chủ. Bây giờ bạn cần bật Bộ nhớ truy cập thông minh theo cách thủ công.

Phương pháp để kích hoạt SAM sẽ khác nhau giữa các bo mạch chủ. Trong một số bảng, nó có thể sẽ không được gọi là Bộ nhớ truy cập thông minh. Một số nhà sản xuất bo mạch chủ đã chọn các tùy chọn như Giải mã trên 4G, Thay đổi kích thước BAR, hoặc là BAR có thể thay đổi kích thước. Tìm kiếm nhanh trực tuyến với số kiểu máy của bo mạch chủ cụ thể sẽ đưa bạn đến tùy chọn phù hợp.

Đối với hướng dẫn của chúng tôi, chúng tôi đang xem xét quy trình dành cho bo mạch chủ ASUS Crosshair VIII Hero X570. Điều này sẽ đủ để đưa ra một ý tưởng chung về phương pháp.

• Trước hết, bạn cần tắt CSM (Mô-đun hỗ trợ tương thích) và đảm bảo rằng nó đã bị tắt. Đối với điều này, hãy chuyển đến Khởi động menu và tìm kiếm CSM / Mô-đun hỗ trợ tương thích Đặt CSM thành Tàn tật.

• Đi đến Nâng cao menu và tìm kiếm Cài đặt hệ thống con PCI. Trên các mẫu bo mạch chủ khác, nó có thể được viết là Cấu hình PCIe / PCI Express các tùy chọn.
• Trong các cài đặt này, hãy bật Giải mã trên 4G.
• Từ đó, tùy chọn để cấu hình Hỗ trợ kích thước lại BAR sẽ trở nên khả dụng. Đặt nó thành Tự động.

• Hiện nay Lối ra Menu Nâng cao và chọn Lưu thay đổi và thiết lập lại. Xác nhận các thay đổi bằng cách xác minh chúng và nhấp vào OK.

• Sau khi thành công khởi động lại của bo mạch chủ, tùy chọn BAR có thể thay đổi kích thước PCIe (Bộ nhớ truy cập thông minh AMD) sẽ được bật cho cạc đồ họa dòng Radeon RX 6000 và CPU dòng Ryzen 5000 của bạn.

Các kết quả

AMD tuyên bố rằng việc bật Bộ nhớ truy cập thông minh sẽ mang lại cho bạn một mức tăng nhỏ nhưng miễn phí, từ 2% đến 13% về hiệu suất chơi game tùy thuộc vào trò chơi. AMD đã trình bày một slide cho thấy SAM có thể góp phần tăng hiệu suất trung bình từ 2% -13% với một số trò chơi mang lại hiệu suất cao hơn tới 14% khi BẬT cả SAM và Chế độ thịnh nộ. Vì SAM hoàn toàn miễn phí, bạn chắc chắn nên BẬT nó nếu bạn có phần cứng phù hợp.

Thông báo của Nvidia

Nvidia đã nhanh chóng vào cuộc với một thông báo rằng họ hiện đang làm việc trên một tính năng tương tự như Bộ nhớ truy cập thông minh cho dòng card đồ họa RTX 3000 của họ và nó sẽ sớm được phát hành trong bản cập nhật trình điều khiển cho các loại card đó. Nvidia tuyên bố rằng công nghệ đằng sau tính năng SAM là tiêu chuẩn đưa vào thông số kỹ thuật PCIe và giải pháp thay thế của Nvidia sẽ hoạt động trên cả CPU Intel và AMD với nhiều lựa chọn bo mạch chủ hơn. Nvidia cũng tuyên bố rằng thử nghiệm nội bộ của họ cho thấy hiệu suất tương tự như hiệu suất được AMD tuyên bố bằng cách sử dụng SAM.

Công nghệ mà Nvidia đang đề cập đến là công nghệ PCIe BAR có thể thay đổi kích thước, đây là một tiêu chuẩn mở được PCI-SIG đưa vào tiêu chuẩn PCIe năm 2008.

Thanh PCIe có thể thay đổi kích thước

Vậy chính xác thì Resizable PCIe BAR là gì? Vâng, bên dưới bus vật lý PCI Express, một đường hầm ảo được tạo ra giữa card đồ họa và tiến trình. Đường hầm này cho phép bộ xử lý truy cập trực tiếp vào bộ nhớ VRAM mà không gặp bất kỳ cản trở nào. Việc thay đổi kích thước đường hầm ảo này cho phép bộ xử lý có quyền truy cập trực tiếp vào tất cả nhóm bộ nhớ của GPU, đó là những gì chúng ta đang thấy với công nghệ Bộ nhớ truy cập thông minh mới.

Cách thức hoạt động của công nghệ PCIe BAR có thể thay đổi kích thước hơi phức tạp. Về cơ bản, trình điều khiển chế độ hạt nhân thay đổi kích thước kích thước VRAM có thể truy cập thành toàn bộ kích thước bộ nhớ của cạc đồ họa thông qua một quá trình nền. Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù tất cả bộ nhớ đều có sẵn cho CPU để sử dụng, nhưng ưu tiên luôn được ưu tiên cho card đồ họa vì GPU cần được cung cấp kết cấu và dữ liệu nội dung nhanh hơn nhiều. Khi thay đổi kích thước thành công, trình điều khiển chế độ hạt nhân sẽ hiển thị một phân đoạn bộ nhớ duy nhất có tên là “CPUvisible” cho trình quản lý VRAM. Trình quản lý VRAM chỉ định các địa chỉ ảo của CPU trực tiếp cho bộ nhớ luôn có thể truy cập được khi cần thiết.

BAR có thể thay đổi kích thước (hay Thanh ghi truy cập cơ sở) thực sự đã được HP và AMD đề xuất vào năm 2008. Các công ty này là những người đã đề xuất ý tưởng này cho PCI-SIG, công ty quản lý tiêu chuẩn PCI Express. BAR có thể thay đổi kích thước đã nhận được nhiều tên khác nhau trong suốt nhiều năm, trong đó đáng chú ý nhất là Bộ nhớ truy cập thông minh. Ngoài SAM, BAR có thể thay đổi kích thước cũng đã được ASRock đặt tên là Bộ nhớ truy cập thông minh ASRock trong các bo mạch chủ của nó.

Hỗ trợ cho các CPU Ryzen cũ hơn và Intel

Một điều thực sự hứa hẹn trong thông báo của Nvidia là thực tế là nó được cho là cũng hoạt động trên nền tảng Intel và Ryzen cũ hơn. Điều này dường như giải quyết được hạn chế tùy tiện của AMD mà ngay từ đầu đã không nhận được phản hồi tích cực từ cộng đồng công nghệ. Sẽ thật đáng tiếc nếu cách triển khai của Nvidia tương thích với các bộ xử lý Ryzen cũ hơn và bo mạch 400 series trong khi việc triển khai SAM của riêng AMD chỉ tương thích với các bộ xử lý Ryzen 5000 series và bo mạch chủ 500 series.

Có vẻ như tính năng này cũng sẽ hoạt động trên Intel và các bộ xử lý Ryzen khác vì không có gì cụ thể về PCIe BAR có thể thay đổi kích thước yêu cầu CPU dòng Ryzen 5000 và bo mạch chủ PCIe Gen 4. Trên thực tế, bộ xử lý Intel hỗ trợ công nghệ PCIe BAR kể từ khi kiến ​​trúc Haswell được phát hành vào năm 2013. Do đó, việc triển khai BAR có thể thay đổi kích thước sắp tới của Nvidia có thể còn phổ biến hơn Bộ nhớ truy cập thông minh của AMD.

Hàm ý trong tương lai

Hiện tại, Bộ nhớ truy cập thông minh của AMD bị khóa đối với bộ xử lý dòng AMD Ryzen 5000 được ghép nối với bo mạch chủ 500 series như B550 hoặc X570 cùng với GPU Radeon RX 6000 series. Tuy nhiên, tất cả các dấu hiệu dường như đều hướng tới việc triển khai PCIe Resizable BAR sắp tới từ Nvidia cho các card đồ họa dòng RTX 3000 dựa trên kiến ​​trúc Ampere. Điều này dường như là không thể tránh khỏi vì Nvidia đã công bố nó và hơn nữa, nó được cho là nhận được nhiều khả năng tương thích hơn trong khi mang lại hiệu suất tương tự.

Có thể là sau khi Nvidia phát hành triển khai PCIe Resizable BAR tương đương, AMD cũng sẽ phải mở rộng mạng lưới tương thích của mình. Đơn giản là không có nhiều người mua card đồ họa dòng RX 6000 với CPU dòng Ryzen 5000 và bo mạch chủ dòng 500, đặc biệt là với các vấn đề về nguồn cung silicon toàn cầu đang diễn ra. Có rất nhiều game thủ và người tiêu dùng phổ thông sử dụng bộ vi xử lý Ryzen cũ hơn với bo mạch chủ 400 series và thậm chí nhiều game thủ nền tảng Intel cũng muốn có khả năng tương thích với công nghệ này. Lưu ý điều này, AMD sẽ phải mở rộng phạm vi tương thích của mình với các CPU Ryzen cũ hơn, bo mạch chủ cũ hơn, cũng như CPU ​​và bo mạch chủ của Intel sớm hơn.

Vì công nghệ PCIe Resizable BAR là một tiêu chuẩn PCI đã được tích hợp sẵn trong thông số kỹ thuật PCI, mạng lưới tương thích rộng hơn sẽ đảm bảo rằng công nghệ này sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong vài thế hệ tới. Nó làm tăng hiệu suất miễn phí và ngay cả trong trường hợp xấu nhất cũng không ảnh hưởng đến hiệu suất. Do đó, rất hợp lý khi kỳ vọng công nghệ PCIe Resizable BAR sẽ trở thành một tính năng tiêu chuẩn trong những năm tới.

Từ cuối cùng

AMD đã cung cấp một trong những tính năng phân cực đồng thời và thú vị nhất với Dòng card đồ họa RX 6000 vào tháng 10 năm 2020. Tính năng Bộ nhớ truy cập thông minh tăng hiệu suất miễn phí với điều kiện người dùng có bộ phần cứng tương thích. Tính năng SAM chỉ là sự thay đổi thương hiệu của công nghệ PCIe BAR đã có trong thông số kỹ thuật PCI, vì vậy không có gì ngăn cản AMD mở rộng hỗ trợ công nghệ này cho các CPU và bo mạch chủ khác.

Nvidia đã tận dụng lợi thế độc quyền của AMD và công bố biến thể sắp tới của công nghệ PCIe BAR có thể thay đổi kích thước được cho là hoạt động trên nhiều nền tảng với dòng GPU RTX 3000 của họ. Bước đi này của Nvidia sẽ gây áp lực lên AMD trong việc mở rộng khả năng tương thích của việc triển khai Bộ nhớ truy cập thông minh của họ và chúng ta có thể mong đợi công nghệ này sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong vài năm tới.