Intel 'Ice Lake' GPU Docs afslører Unganged hukommelsestilstand



When reading through the Gen11 GT2 whitepaper by Intel, which describes their upcoming integrated graphics architecture, we may have found a groundbreaking piece of information that concerns the memory architecture of computers running 10 nm 'Ice Lake' processors. The whitepaper mentions the chip to feature a 4x32-bit LPDDR4/DDR4 interface as opposed to the 2x64-bit LPDDR4/DDR4 interface of current-generation chips such as 'Coffee Lake.' This is strong evidence that Intel's new architecture will have unganged dual-channel memory controllers (2x 64-bit), as opposed to the monolithic 128-bit IMC found on current-generation chips.

En ubegrænset dobbeltkanals hukommelsesgrænseflade består af to uafhængige hukommelseskontrollere, der hver håndterer en 64-bit bred hukommelseskanal. Denne fremgangsmåde lader processoren udføre to operationer i tandem, forudsat at adgangerne går til forskellige hukommelsesbanker. Derudover er det nu muligt at læse og skrive på samme tid, noget der ikke kan gøres i 128-bit hukommelsestilstand. Fra en processors perspektiv er DRAM meget langsom, og hvad der tager det meste af tiden (= latenstid), åbner hukommelsen og forbereder læse / skrive-operationen - den faktiske dataoverførsel er ret hurtig.

Med to uafhængige hukommelseskontrollere kan disse latenser mindskes på flere måder i uovergået tilstand. Mens enkelttrådede arbejdsbelastninger, eller arbejdsbelastninger, der fungerer på et relativt lille problem sæt, drager fordel af den sammenkædede tilstand, kan uovertruffen tilstand skinne, når flere (eller flertrådede) applikationer arbejder med store mængder hukommelse, hvilket øger sandsynligheden for, at to uafhængige hukommelsesbanker får adgang. Måske kan ikke-bevidst opmærksom software, som f.eks. Hukommelsesstyring på OS-niveau hjælpe med at få mest muligt ud af ikke-overgået tilstand ved at forsøge at sprede processer jævnt i den fysiske hukommelse, så uafhængige hukommelsesadganger kan udføres så ofte som muligt.

Med hensyn til integreret grafik er ikke-gået tilstand imidlertid en rigtig killerapplikation. IGPU reserverer en del af systemhukommelsen til geometri, strukturer og framebuffer. Dette hukommelsesområde placeres typisk i slutningen af ​​den fysiske hukommelsesplads, mens Windows OS og applikationer normalt er placeret nær starten af ​​den fysiske hukommelse. Dette giver GPU effektivt sin egen dedikerede hukommelseskontroller, hvilket også reducerer hukommelsens latens, fordi en controller kan holde IGP's hukommelsessider næsten hele tiden åbne, mens den anden controller sørger for OS og applikationshukommelsesanmodninger.

AMD has been supporting unganged dual-channel memory interfaces for over a decade now. The company's first Phenom processors introduced unganged memory with a BIOS option to force the CPU to interleave all data, called ganged mode. The consensus among the tech-community over the past ten years and the evolution of the modern processor toward more parallelism favors unganged mode. With CPU core counts heading north of 8 for mainstream-desktop processors, and integrated GPUs becoming the norm, it was natural for Intel to add support for an unganged memory interface.Image Courtesy: ilsistemista.net