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实现统一寻址 AMD新一代Kaveri APU评测

CPUGPU统一内存寻址 释放全部计算潜能

  毫无疑问,CPU与GPU的改进让KAVERI获得了更强的性能,不过CPU与GPU实现统一寻址才是KAVERI最引人注目的地方。

  Kaveri支持的HSA(Heterogeneous Systems Architecture)架构能够让APU中的CPU和GPU通过hUMA技术实现内存统一寻址,GPU和CPU对整体内存空间相互可见,并可同时访问,从而提升APU整体的运算能力。这样做的好处就是可以让CPU和GPU更好的协同工作,更加灵活的调度资源,提升APU整体的计算效能,从而大幅降低之前因独立内存寻址而带来的延迟效应。

CPUGPU统一内存寻址 释放全部计算潜能
▲统一内存寻址

  那么啥叫统一寻址呢?简单说就是CPU和GPU可以共享内存资源,在过去没有统一寻址的时候,内存中划拨了固定大小的区域给显卡做显存,剩下的部分留给CPU使用,虽然都是在同一个内存空间内,但CPU不能直接访问用作显存的部分,当CPU需要GPU去算个啥的时候,它需要先把数据拷贝到显存中,然后GPU做处理,完成以后的结果回传给CPU使用。这样一来造成了多次数据传输,耗费了系统资源,增加了数据出错的几率,二来存储空间分配不够智能,划分出去的显存太大就会造成浪费,过小就会不够用,同时也不好进一步分配。

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▲hUMA实现统一寻址

  AMD最新的Kaveri通过hUMA技术实现了CPU与GPU统一寻址,CPU和GPU能够共享同一个内存存储空间,并且CPU可直接存取GPU的存储地址,就好象是一栋建筑里的两个快递员给A座和B座客户送快递,其中A座里的门牌号写的是数字,B座的门牌号写的是莫尔斯电码,给A座送快递的兄弟只认识数字,给B座送东西的帅哥只明白莫尔斯电码,当A座的人要寄个快递给B座,A座的快递员由于看不懂莫尔斯电码,所以没法找到具体的地址,只能先收货再传给B座的快递员去派送,这就是过去没有统一寻址时的工作方式。

  而现在hUMA把B座的门牌号变成了数字,并且教会了B座快递员识数,这时A座与B座的门牌号是一致的,两个快递员都能够看懂,这就是统一寻址,CPU和GPU就像是这两个快递员,这栋大楼就是内存,A座和B座就是分割出来给CPU和GPU的存储空间,从前两者的地址编码不一样,互通有无很麻烦,hUMA把它们都换成统一的内存地址,不仅让CPU部分跟GPU部分数据交互更直接,同时还可动态分配内存空间,提升内存利用率。

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▲APU效率更高

  可以说hUMA技术解决了系统中不同种类计算核心在读取和访问内存之间的障碍,彻底将CPU和GPU绑在了一起,对异构运算起到了积极的作用,让CPU和GPU的融合更进一步。

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