Amd Ryzen hat seine Schwachstelle im l3-Cache von ccx design

Die neuen AMD Ryzen 7- Prozessoren haben eine sehr gute Gesamtleistung gezeigt, es gibt jedoch einige Fälle, in denen ihre Leistung merkwürdig abnimmt. Anscheinend ist die größte Schwäche der neuen AMD-Prozessoren das Speichersubsystem, ein Punkt, an dem Sunnyvale vor der Ankunft von Ryzen 3 und Ryzen 5 sehr hart arbeiten muss, um Geschwindigkeit und Latenz zu verbessern.

Der L3-Cache ist die große Schwachstelle von AMD Ryzen

Hardware.fr hat das Speichersystem und den Cache der neuen AMD Ryzen 7-Prozessoren eingehend untersucht. Anscheinend gibt es ein Problem bei der Implementierung des L3-Cache in Ryzen. Dieser Speicher weist sehr hohe Latenzen (100 ns) auf bis zu 30 ns höher sein als beim Intel i7 und sogar beim vorherigen AMD FX (70 ns).

Wir untersuchen weiterhin den Cache des neuen Ryzen und stellen fest, dass der L1 immer noch sehr weit von der Leistung der Intel-Prozessoren entfernt ist. Andererseits bietet der L2-Cache des Ryzen höhere Geschwindigkeiten als der von Intel, wenn auch mit etwas höherer Latenz. Die größte Schwäche des L3 liegt in einer Latenz, die fast dreimal so hoch ist wie die von Intel.

Bei Intel Core i7-6900K-Prozessoren mit 32 KB L1-Cache ist die Leistung maximal, bis die zu verarbeitenden Daten nicht mehr in L1 passen. Dann müssen sie zum L2-Cache mit einer Größe springen 256 KB, falls das Datenvolumen größer ist, müsste es in den L3-Cache mit einer Kapazität von 20 MB verschoben werden. Wenn die Daten größer als 16 MB sind, werden sie in den Hauptspeicher des Systems mit einer Latenz von 70 ms gezwungen.

Beim Ryzen 7 1800X funktioniert alles gut bei den L1- und L2-Caches mit 32 KB bzw. 512 KB. Wenn wir jedoch zum L3-Cache gelangen, ist das Verhalten völlig anders. Bis zu 4 MB L3-Auslastung sehen wir eine Zunahme der Latenzen, die den erwarteten entspricht. Die Latenzen nehmen jedoch dramatisch zu, wenn 16 MB von der L3-Cache. Dieses Problem würde sich aus dem modularen CCX-Aufbau der neuen Ryzen-Prozessoren ergeben. Jedes der Module besteht aus vier Kernen und 8 MB L3-Cache.

Die ungleichmäßige Leistung des Ryzen L3-Cache zwischen 4 MB und 8 MB ist auf seinen modularen Aufbau zurückzuführen, der zu unterschiedlichen Zugriffszeiten führt, je nachdem, wo ein Teil des L3 auf den CCX-Komplex zugreift. Wenn Sie nur die vier Kerne eines CCX-Komplexes verwenden, haben Sie nur Zugriff auf 8 MB Cache. Wenn Sie zwei Kerne jedes CCX-Komplexes verwenden, können Sie insgesamt 18 MB L3-Cache verwenden.

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Im letzteren Fall wäre die Leistung immer noch durch die Bandbreite des AMD Data Fabric-Verbindungsbusses begrenzt, der die CCX-Komplexe mit einer Bandbreite von nur 22 GB / s verbindet, was viel weniger ist als die 175 GB / s des Caches. Intels L3 und sogar dieser RAM.

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Die neue AMD Zen-Architektur bietet hervorragende Leistung. AMD hat sich für ein Design entschieden, das dank seiner CCX-Module das beste Gleichgewicht zwischen Leistung, Kosten und Skalierbarkeit erzielt. Dieses Design würde jedoch die Ursache für eine Leistung erklären, die in einigen stark vom Cache abhängigen Szenarien, wie z. B. Spielen, unter den Erwartungen liegt.

Quelle: techpowerup