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两种内存工作模式
AMD的锐龙 Threadripper处理器不仅规模大、技术新颖,还加入了不少新的技术 。在内存方面,为了让用户有更出色的使用体验,AMD提供了两种不同的内存模式供用户选择 。
▲AMD的Ryzen Master调节软件里提供了两种内存模式切换功能,本次测试中我们还是采用了默认的Distributed Mode 。
其中一种模式被称为Distributed Mode,也就是采用UMA(Uniform Memory Access)统一内存访问模式 。在这种模式下,系统将统一、优先使用所有可用的内存通道并自动分配相应任务 。这种模式下,内存的总体性能和带宽表现会比较出色,这也是AMD的默认模式 。
另一种模式被称为Local Mode,采用的是nUMA(Non-Uniform Memory Access)非统一内存访问模式 。这种模式下,CPU核心和控制器较优先处理内存物理结构上离处理器较近的DIMM中的内容,除非内容过大会溢出到下一个内存模块 。实际应用中,如果将游戏或者需要加快处理速度的应用放置在离CPU较近的DIMM中,可以降低这些应用的延迟并提高整体效能 。
AMD在自家的Ryzen Master工具软件中,提供了两种模式调整的软件开关,用户只需要下载并安装Ryzen Master,就可以直接手动选择是采用Distributed亦或是Local模式 。AMD还提供了测试数据,理论数据来看,Local模式下的延迟要比Distributed模式大约低了23%,从86.9ns降低至66.2ns,但内存传输带宽也低了较高约18% 。而在实际应用中,这两种内存工作模式的影响则复杂得多 。根据AMD的评估,在75个游戏中,无论是Distributed还是Local模式,对不同游戏的影响是不确定的,Local模式大约会有5%到10%(峰值)的增益 。
总的来说,AMD提供的两种模式各有优劣,一般玩家使用默认模式就好,在本次测试中,我们也是采用Distributed Mode进行测试 。对于追求极限、技术上也比较成熟的玩家可以考虑使用nUMA模式获得与众不同的性能体验,不过可能需要一些额外操作,还需要进一步研究才能充分发挥其性能,本刊也将在后续对这一模式进行深度测试 。
连接、扩展——锐龙 Threadripper架构
目前AMD和英特尔都在推出超多核心处理器 。比如英特尔的Xeon至强家族,就推出了较高达28核心的方案 。不过,在核心数量超过4个以后,核心之间的互联和同步问题就成为了处理器设计的关键因素之一,在这一点上,AMD和英特尔走向了完全不同的道路 。在这里,本文先说一些题外话 。
英特尔在早期的超多核心设计中采用的是环形总线架构 。相比传统的交叉总线架构,环形总线架构的优势要明确的多:环形总线结构更为简单,更为节省晶体管、功耗较低、在恰当的优化下能够带来非常不错的性能 。英特尔在环形总线上的首款产品就是大名鼎鼎的Nehalem,后来又通过不断的优化,从一条环形总线到两条,英特尔的超多核心处理器从之前的6~8核心发展到较多22~24个,环形总线这才走向技术终点 。
环形总线的优势主要是结构简单,但是随着核心数量越来越多,其缺陷也逐渐放大 。比如环形总线上每个核心挂接的点也越来越多,使得延迟逐渐增高 。尤其是缓存一致性广播等,需要不断的在环形总线只减传递数据,维持不同物理核心的同步,核心太多会导致数据传输等待时间变长 。
在较差的情况下,双环形总线的两个物理核心同步延迟甚至会高达数十个周期,这会带来性能的大幅度降低和能源的损耗 。因此,英特尔在新的处理器上放弃了环形总线设计,改用了全新的Mesh网络,同时为此彻底更新了处理器的缓存设计——环形总线的L3缓存较大,方便一致性的同时可以同时为多个处理器提供共享服务 。