AMD: maggiori dettagli sulla memoria unificata delle prossime APU

Lo scorso giugno, al Fusion Developer Summit, furono presentati i progetti delle APU Kaveri, basate su architettura Steamroller e le prime con memoria totalmente unificata. La scorsa settimana AMD ha diffuso ulteriori dettagli sulle APU a memoria unificata, tecnologia che assume il nome di hUMA (heterogeneous Uniform Memory Access).

Forse in AMD, a differenza che in Intel,  non avranno molta fantasia per l’efficacia dei nomi delle nuove tecnologie, ma l’avvento della memoria unificata nelle APU è, nome a parte, un beneficio tangibile sotto molti aspetti.

Fino alla generazione corrente (Trinity e Richland), le APU hanno avuto accesso non unificato alla memoria, in breve The processor cores must jump through hoops to access memory being used by the graphics hardware (non Uniform Memory Access). Sebbene i core CPU e la IGP siano entrambi dotati di accesso alla memoria di sistema, hanno differenti sistemi di accesso e, in un dato istante, i core CPU devono passare attraverso una lunga procedura per accedere alle porzioni di memoria che sono utilizzate dal core grafico. Lo stesso discorso si verifica quando la grafica deve accedere alla memoria che in quel momento è utilizzata dai core CPU, ciò comporta latenze che allungano i tempi di processo.

Ad esempio, vista l’esistenza di diversi spazi di indirizzamento, quando alcuni dati sono condivisi tra CPU e IGP, questi devono venire copiati più volte tra i due spazi di memoria.

Architettura NUMA (non Uniform Memory Access)

In Kaveri, CPU ed IGP utilizzano lo stesso spazio di indirizzi e condividono sia la memoria fisica che quella virtuale, inoltre i dati sono mantenuti in coerenza anche nelle cache di CPU e grafica, eliminando la necessità di cicli di sincronizzazione.

Questa architettura dovrebbe tradursi in maggiori performance nelle applicazioni general-purpose GPU-computing, senza contare che AMD ha  integrato hUMA interamente in-hardware, consentendo il supporto multi-OS e perfino la virtualizzazione.

Architettura hUMA (heterogeneous Memory Access)

Caratteristiche principali architettura hUMA

Quando si parla di GPU discrete, però, hUMA non si traduce in memoria unificata, ma in uno spazio di indirizzamento unico. Ciò consente a CPU e GPU di condividere le locazioni di memoria, ma la differenza di bandwidth tra le veloci GDDR5 e le più lente DDR3 rende ancora necessari i cicli di sincronizzazione. 

AMD ha previsto la possibilità di realizzare APU dotate sia di memoria DDR che GDDR e di condividere ogni tipo di memoria con i differenti core che compongono l’unità di elaborazione.

A completare il quadro, le APU Kaveri, che arriveranno nella seconda metà del 2013 (probabilmente verso fine anno), saranno realizzate con processo produttivo a 28 nm (contro i 32 nm delle attuali APU A-Series) e saranno dotate di core grafico con architettura GCN, la stessa delle Radeon HD 7000

Fonte: TechReport