Σε μια νέα ερευνητική εργασία, η AMD διερευνά τρόπους στοίβαξης της προσωρινής μνήμης L2 στα μελλοντικά της τσιπ, προσφέροντας παρόμοια ή καλύτερη καθυστέρηση.
3D V-Cache αλλά για L2: Η AMD εξερευνά την ενσωμάτωση στοιβαγμένων κρυφών μνήμης L2 εκτός από το L3 για μελλοντικά τσιπ
Η AMD δημοσίευσε μια ενδιαφέρουσα ερευνητική εργασία με τίτλο “Balanced Latency Stacked Cache” με αριθμό αίτησης διπλώματος ευρεσιτεχνίας “US20260003794A1Σε αυτό το έγγραφο, η AMD αποκαλύπτει τεχνικές για μια ισορροπημένη λανθάνουσα στοιβαγμένη κρυφή μνήμη, όπου ένα σύστημα στοιβαγμένης κρυφής μνήμης περιλαμβάνει ένα πρώτο καλούπι κρυφής μνήμης και τουλάχιστον ένα δεύτερο καλούπι κρυφής μνήμης σε στοιβαγμένο προσανατολισμό με το πρώτο καλούπι κρυφής μνήμης.
Γνωρίζουμε ότι η AMD προσφέρει ήδη στοιβαγμένη κρυφή μνήμη με τη μορφή 3D V-Cache, η οποία χρησιμοποιεί ένα πρόσθετο επίπεδο κρυφής μνήμης L3, είτε πάνω είτε κάτω από τα υπολογιστικά chiplet του πυρήνα της. Η πρώτη γενιά του 3D V-Cache στοιβάστηκε πάνω από τα υπολογιστικά chiplet Zen, ενώ η δεύτερη γενιά είδε την τοποθέτηση της στοίβας κάτω από το υπολογιστικό chiplet. Αυτές οι προσεγγίσεις είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοιες στις εγκαταστάσεις, καθώς και οι δύο χρησιμοποιούν ένα στρώμα κρυφής μνήμης στοίβας.
Η λύση 3D V-Cache ή X3D της AMD έχει χρησιμοποιηθεί σε τσιπ που κυμαίνονται από τη σειρά πελάτη “Ryzen” έως τα κορυφαία κέντρα παραγωγής δεδομένων, όπως η σειρά “EPYC”. Ενώ η AMD συνεχίζει να αναπτύσσει τις τεχνολογίες L3 3D V-Cache, η εταιρεία διερευνά περισσότερους τρόπους για να στοιβάζει περαιτέρω κρυφές μνήμες. Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας δείχνει ότι οι στοίβες L2 είναι το επόμενο εγχείρημα της κόκκινης ομάδας.
Για τη σχεδίαση της στοιβαγμένης κρυφής μνήμης L2, η AMD χρησιμοποιεί ένα ενδεικτικό παράδειγμα, παρουσιάζοντας ένα βασικό καλούπι που είναι συνδεδεμένο σε ένα υπολογιστικό καλούπι και ένα καλούπι κρυφής μνήμης και, στη συνέχεια, ένα επιπλέον καλούπι υπολογισμού και προσωρινής μνήμης προστίθεται πάνω του. Αυτό το παράδειγμα χρησιμοποιεί μια μονάδα κρυφής μνήμης με τέσσερις περιοχές 512 KB για συνολικά 2 MB προσωρινής μνήμης L2 και ένα κύκλωμα ελέγχου CCC ή Cache. Αυτό το σύμπλεγμα κρυφής μνήμης L2 μπορεί να επεκταθεί όπως απαιτείται με προθήκες έως και 4 MB στο μπλοκ διάγραμμα.
Η προσέγγιση στοίβαξης χρησιμοποιεί την ίδια αρχή 3D V-Cache για τη σύνδεση των στοίβων L2 / L3 στη βάση μήτρας και των συμπλεγμάτων υπολογισμού χρησιμοποιώντας Silicon Vias, διαμορφωμένα κατακόρυφα στο κέντρο του συστήματος στοιβαγμένης κρυφής μνήμης, το οποίο περιλαμβάνει ένα πρώτο καλούπι κρυφής μνήμης και ένα δεύτερο καλούπι κρυφής μνήμης. Το CCC ελέγχει τις εισόδους και τις εξόδους δεδομένων.
Στο έγγραφο, η AMD χρησιμοποιεί ως παράδειγμα επίπεδες διαμορφώσεις κρυφής μνήμης 1 MB L2 και 2 MB L2. Δηλώνει ότι μια κρυφή μνήμη L2M 1 MB έχει τυπικό λανθάνοντα χρόνο 14 κύκλων σε επίπεδη διαμόρφωση, ενώ μια στοιβαγμένη L2M 1 MB έχει λανθάνουσα κατάσταση 12 κύκλων. Αυτό δείχνει ότι η στοιβαγμένη κρυφή μνήμη L2 όχι μόνο μπορεί να προσφέρει υψηλότερες χωρητικότητες, αλλά μπορεί επίσης να επιτύχει παρόμοια ή καλύτερη καθυστέρηση κύκλου από τις τυπικές επίπεδες προσεγγίσεις.
Σε πτυχές των περιγραφόμενων τεχνικών, η διαμόρφωση του συστήματος στοιβαγμένης κρυφής μνήμης μειώνει την καθυστέρηση απόκρισης κατά την πρόσβαση στη στοιβαγμένη κρυφή μνήμη και παρέχει επίσης μια δυνατότητα εξοικονόμησης ενέργειας. Το σύστημα στοιβαγμένης κρυφής μνήμης βελτιώνει την απόδοση μεταφοράς δεδομένων και έχει χαμηλότερο λανθάνοντα χρόνο από μια συμβατική επίπεδη κρυφή μνήμη που βασίζεται σε ένα μόνο καλούπι. Συγκεκριμένα, οι διόδους σύνδεσης δρομολογούνται μέσα και έξω από το κέντρο του συστήματος στοιβαγμένης κρυφής μνήμης. Αυτό αποφεύγει την προσθήκη καλωδίων σταδίων (αναφέρονται επίσης εδώ ως στάδια σωλήνα), όπως σε μια συμβατική επίπεδη κρυφή μνήμη, για τη δρομολόγηση δεδομένων σε ένα μέρος της κρυφής μνήμης για να φτάσει σε ένα τμήμα της κρυφής μνήμης που είναι πιο μακριά από τις εισόδους/εξόδους δεδομένων.
Στις περιγραφόμενες τεχνικές, οι διόδους σύνδεσης που δρομολογούνται στο κέντρο του συστήματος στοιβαγμένης κρυφής μνήμης δημιουργούν ισορροπημένες (ή πανομοιότυπες) λανθάνουσες περιόδους μεταξύ των δύο μισών του συστήματος στοιβαγμένης κρυφής μνήμης στο στοιβαγμένο καλούπι (π.χ. του πρώτου καλουπιού κρυφής μνήμης και του τουλάχιστον δεύτερου καλουπιού κρυφής μνήμης). Για παράδειγμα, μια συμβατική επίπεδη κρυφή μνήμη L2M 1 MB έχει καθυστέρηση 14 κύκλων, ενώ μια στοιβαγμένη κρυφή μνήμη L2M 1 MB που υλοποιείται χρησιμοποιώντας τις περιγραφόμενες τεχνικές έχει καθυστέρηση μόνο 12 κύκλων. Αυτό προβλέπει την υλοποίηση μιας μεγαλύτερης στοιβαγμένης κρυφής μνήμης από μια τυπική επίπεδη κρυφή μνήμη, αλλά επιτυγχάνει τον ίδιο ή καλύτερο λανθάνοντα χρόνο κύκλου.
Αντίστοιχα, οι περιγραφόμενες πτυχές της στοιβαγμένης κρυφής μνήμης ισορροπημένης καθυστέρησης παρέχουν χαμηλότερο λανθάνοντα χρόνο για ένα αίτημα πρόσβασης και τα δεδομένα επιστρέφονται από την κρυφή μνήμη δεδομένων ταχύτερα. Υπάρχει επίσης εξοικονόμηση ενέργειας λόγω του αιτήματος πρόσβασης που ολοκληρώνεται σε λιγότερους κύκλους, επομένως μια κρυφή μνήμη L2, για παράδειγμα, δεν είναι ενεργοποιημένη για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς και εξοικονόμηση ενέργειας κατά τη συντομότερη μετάβαση από μια ενεργή κατάσταση σε μια κατάσταση αδράνειας της κρυφής μνήμης. Επιπλέον, τα μήκη των καλωδίων στο καλούπι της κρυφής μνήμης είναι μικρότερα, γεγονός που οδηγεί αποτελεσματικά σε λιγότερη χωρητικότητα και επίσης εξοικονομεί ενέργεια. Υπάρχει επίσης λιγότερη φόρτωση σήματος επειδή τα σήματα διανύουν μόνο τη μισή απόσταση για ένα αίτημα πρόσβασης και τα δεδομένα επιστρέφουν. Επιπλέον, παράγεται λιγότερη θερμότητα ως αποτέλεσμα της εξοικονόμησης ενέργειας, της μικρότερης χωρητικότητας και των σημάτων που ταξιδεύουν λιγότερη απόσταση.
Και δεν είναι μόνο η καλύτερη καθυστέρηση, η AMD αποκαλύπτει επίσης ότι η στοιβαγμένη κρυφή μνήμη L2 παρέχει επίσης εξοικονόμηση ενέργειας. Θα χρειαστεί λίγος χρόνος μέχρι να δούμε στοιβαγμένες κρυφές μνήμες L2 σε δράση σε πραγματικές μάρκες, αλλά όπως το στοιβαγμένο L3 3D V-Cache, υπάρχει καλός λόγος να πιστεύουμε ότι θα το δούμε ενσωματωμένο σε μελλοντικά τσιπ από την AMD, είτε πρόκειται για CPU είτε για GPU. Αυτό μένει να φανεί.
Πηγή ειδήσεων: Kepler_L2
Ακολουθώ Wccftech στο Google για να λαμβάνετε περισσότερες από τις ειδήσεις μας στις ροές δεδομένων σας.
VIA: wccftech.com
