AMD GameCache：それは何ですか、それはryzen 3000でどのように機能しますか？

新しい Ryzen 3000 の登場により、一連の新しい用語がマーケティングの海に浮かび上がりました。理解できる名前もあれば、理解できない名前もあります。そこで、今日は AMD GameCacheとは何か 、なぜそれが確実に関連する機能なのかを説明します。

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AMD GameCache とは何ですか？

ある意味で、 AMD GameCache は純粋にマーケティングのために作成された用語です。 ただし、かなりの名前であるだけでなく、関連性のある改善点があります。 AMD GameCache は、 新しいキャッシュ構造に付けたニックネームであると要約できます。

さて、どのような新しい変更がありますか？ AMDがAMD GameCacheとは何かを簡単に説明するために使用するコマーシャルビデオを残しているので、それが何であるかを理解できます。

それは何をもたらし、何に影響を与えますか？

ご覧のように、ビデオは Ryzen 3000の新しいテクノロジーがもたらすメリットを高めています（少し誇張しています）。

彼らが簡潔に最初に示すのは、 AMD GameCache の新しい「最大72 MB」です。 真実は、このステートメントは少しトリッキーです。ほとんどの第3世代Ryzenは35〜36MBの キャッシュメモリ（L1、L2、およびL3） を搭載しており、2つの Ryzen 9 のみが 72MBに達します。

Ryzen 5 3600（最も安いモデル）には 32 MB の L3キャッシュメモリがあり、これはすでに Ryzen 7 2700X（最高のRyzen 2000）の 2倍です。これはすでにかなりの改善です。

他のプロセッサとは異なり、第3世代の Ryzen には 2つの 7nm チップ（物理コア）と 1 つの 12nm チップ（I / O制御）があります。

各 7nm チップには3/4のアクティブコア （Ryzen 9を除く）があり、それぞれに独自の L1 および L2キャッシュがあります。 ただし、レベル3のメモリは同じチップのコア間で共有されるため、特定の計算を実行するときに非常に役立ちます。

たとえば、ビデオゲームでは、互いに非常によく似たタスクがあります。重力（物理）、画像、サイクルなどを計算するため、一部の値は常に繰り返されます。

そこに十分なメモリがあると、 多くの値を置き換えることを強制されることなく保存できます。 また、複数のコアが共有されている場合、それらは最近のプロセッサーの典型的な機能ですが 、近隣がすでに要求しているデータを再利用できます。

キャッシュメモリ

キャッシュがどのように機能するかを知ることは、あなたにとって非常に興味深いことだと信じています。 コンピュータ/ハードウェアエンジニアの知識分野に属するものですが、簡単に説明させていただきます。

「メモリ」と「キャッシュ」という言葉を何度も繰り返すので、事前に謝罪しますが、主題は複雑です。

メモリレベル

コンピュータには複数のレベルのメモリがあり、各レベルはその下のレベルよりも高速です。 その結果、最速のメモリも最も高価になるため、通常は少量しかインストールされません。

少し理解するために、 速度は1秒の端数で測定されることを知っておく必要があります。キャッシュされた L1 データへのアクセスには 0.2 ns 、 RAM への「ダウン」には 40 ns かかる場合があります。

ここでは、さまざまな思い出とその通常のサイズを確認できます。

L1キャッシュ： 16〜64kB L2キャッシュメモリ：32kB〜4MB L3キャッシュメモリ：256kB〜72MB RAMメモリ/秒： 4GB〜32GB メインメモリ/秒（HDDまたはSSD）：256GB〜2TB

ご存知かもしれませんが、 RAM は SSD よりもかなり高速です。 これらは通常、 約 20〜25GB /秒の 転送速度に達しますが、 PCIe Gen 4 で 5GB /秒に達するのは、最高のソリッドドライブだけです。 L1-L2キャッシュと L2-L3キャッシュなどの間にも同じ関係があり、一部がプロセッサ専用であり、他がシステム全体である理由を理解できます。

このトピックとは関係ありませんが、もう1つの重要な点は、 RAMの上のすべてのメモリ（これを含む）は揮発性であることです。 これは、電力が供給されている場合にのみデータを保存することを意味するため、コンピューターの 電源がオフになると、キャッシュと RAM は「空」になります。

この3つのルールにより、 SSD と HDD は不揮発性メモリであるため、保存するデータは上書きするまでそのまま残ります。

キャッシュはどのように機能しますか？

CPU がデータを必要とするとき、 L1 キャッシュでそれを探します。 そこにない場合は、 L2 で検索し、次に L3 で検索して RAMに移動します。

プロセッサが必要とするデータを取得すると、データは「アップ」に なり、その値は将来必要になった場合に備えて 、 L3、L2、L1 に連続して格納されます。 面白いのは、プロセッサが同じ値をもう一度使用したいときです。

値が L1にある場合、 それを再利用するのに必要な時間 はわずかです。それ以外の場合は、次のレベルに「下がって」、まだそこに存在するかどうかを確認する必要があり ます。RAM に戻るまで同様 です。 私たちが抱えている問題は、より高い記憶がひどく小さいということです。

キャッシュについて簡単に説明する短いビデオ（英語）をここに残します。

たとえば、 32 kB の L1キャッシュは約 8000の値 （整数または浮動小数点）を保持します。

ビデオゲームは毎秒何百万もの値を静かに処理する可能性があるため、そこですべての値を保存することはできません。これが、 L1データ（再利用されない）をキャッシュするたびに、最も古い値が置き換えられる理由です。

データが L1 から消去されている場合、データが大きいため 、おそらく L2 キャッシュにまだ存在しています。レベルを下げるのは遅いプロセスですが、 RAMに行くよりもはるかに高速です。 ただし、時間が経過した場合も同じことが起こり、その値は L2に存在しなくなります。 この場合、 L3に「下がる」必要があり、これが AMD GameCacheの主要なメカニズムの出番です。

そのような寛大な記憶であるので、それは多くのデータに適合し 、それを再利用する確率は高いです。 それらを再利用することで、 RAM に「ダウン」する必要がないため、プロセスが非常に効率化されます。また、カーネルは近隣間で共有されるキャッシュであるため、プロセッサで一般的な機能ですが、 別のカーネルが以前に要求したデータを利用できます。

AMD GameCacheの利点と影響

ご覧のとおり、キャッシュ内のこの新しい構造とサイズは、多くのタイプのプログラムの大幅な改善を意味します。

AMD はその名を冠して、 ビデオゲームに力を入れてきましたが、連続計算を必要とするタスクはどれも同じ効果があります。

これは、 RAM の周波数の向上に対する AMD GameCache の利点を示す AMDの商用イメージ です。この例では、 キャッシュメモリの改善とRAMメモリの改善を比較しています。

ここでは、1％から12％の利点を確認できます。 AMD GameCache を高い RAM 周波数と組み合わせると、さらに高速化できます。

実際、新しい Ryzen では、 RAM をオーバークロックしない場合の最大周波数は 3200 MHz なので、これらのコンポーネントに賭ける必要があります。また、さまざまな記事によると、 Ryzen 3000がピークパフォーマンスで実行するための最適な RAM 周波数は 3200〜3600 MHzを超えています。

AMD GameCache に関する結論

それ自体、 AMD GameCache は、観客を引き付けるためにキャッシュに与えられた大げさなタイトルに他なりません。重要な点は、L3キャッシュメモリの改善が現実的で重要であるため、ゲームと他のプロセスの両方が強化されることです。

ただし、一部のユーザーは AMDによるこの決定に懸念を示しています。彼らによると、 GameCache は L3キャッシュの名前を 「子供に優しい」トーンを与えることで業界に害を及ぼすものであるため、名前を変更しています。

Intel はメモリの名前を SmartCache（より地味な名前）に変更しましたが、 AMD は若者やゲーマーの人気をさらに高めました。

ゲームの世界では、インテルが常に最も明白な選択肢であると私たちは理解しています。 AMD がある程度の地位を取り戻した今、金の卵からガチョウをできるだけ絞り出したいと考えています。

IPCの向上、 L3キャッシュの向上、高 RAM 周波数のサポートにより、 AMD は優れたゲームの選択肢となります。 ただし、かわいらしい名前に夢中にならないでください。

3世代目のRyzen 5に関するこの記事をお勧めします。これらのプロセッサは、高いクロック周波数と優れたシングルコアパフォーマンスにより、ゲーム用に特別に作成されました 。

私たちの側では、用語やテクノロジーを簡単に理解していただき、新しいことを学んでいただければ幸いです。説明を間違えた場合は申し訳ありませんが、コメント欄に何でもご記入いただけます！

そして、 AMD GameCacheのおかげで、この改善についてどう思いますか？ それほど悪くないと思いますか？ 以下でアイデアを共有してください。

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