크기 조정 가능한 PCIe BAR 및 AMD Smart Access 메모리 설명

10 월 28 일일,2020 년은 AMD의 Radeon 사업부에서 RDNA2 아키텍처를 기반으로 한 새로운 Radeon RX 6000 시리즈 그래픽 카드를 출시함에 따라 상당히 중요한 이정표를 시장에 내놓았습니다. 시리즈의 3 가지 새로운 그래픽 카드 인 AMD Radeon RX 6800, RX 6800 XT 및 RX 6900 XT는 Nvidia의 RTX 3000 시리즈에서 제공하는 최고의 제품과 정면으로 맞서야합니다. AMD는 10 년 동안 GPU 측면에서 Nvidia보다 뒤처져 왔지만 이제는 새롭고 개선 된 RDNA2 아키텍처를 통해 AMD가 마침내 시장이 요구하는 경쟁을 이끌고 있습니다. AMD의 최고 제품이 성능 측면에서 Nvidia의 최고 제품과 직접적으로 경쟁 한 것은 몇 세대 만에 처음입니다.



AMD 스마트 액세스 메모리는 RX 6000 시리즈 그래픽 카드에서 발표 된 주요 기능 중 하나입니다. – 이미지 : AMD

AMD는 이전 세대에 비해 카드의 전통적인 래스터 화 성능을 향상 시켰을뿐만 아니라 새로운 라인업에 꽤 매력적인 기능을 추가했습니다. 실시간 레이 트레이싱 지원과 같은 기능 (자세한 내용은 바로 여기에 )는 Nvidia의 Turing GPU 라인업이 더 높은 가격대에서도 해당 기능으로 인해 시장을 쉽게 장악했기 때문에 RX 5700 시리즈에서 크게 놓쳤습니다. AMD가 RDNA 2 아키텍처를 통해 실시간 레이 트레이싱을 지원함에 따라 RX 6000 시리즈로 변경되었습니다. AMD는 또한 일단 활성화되면 성능을 더욱 향상시키는 것을 목표로하는 'Rage Mode'로 알려진 원 클릭 오버 클럭킹 기능을 도입했습니다.



AMD가이 세대에 도입 한 가장 흥미로운 기능은 아마도 Smart Access Memory 또는 SAM입니다. 이 기능은 현재 AMD 전용이며 적절한 조건에서 일부 성능 향상을 제공 할 것을 약속합니다. SAM에 대해 자세히 알아보고이 기술의 메커니즘을 분석해 보겠습니다.



AMD 스마트 액세스 메모리

아마도 RX 6000 시리즈 그래픽 카드의 가장 흥미롭고 동시에 편광 기능은 스마트 액세스 메모리 또는 SAM 기능입니다. 이 기능은 Ryzen 5000 시리즈 CPU, 500 시리즈 마더 보드 및 Radeon RX 6000 시리즈 그래픽 카드를 사용하는 사용자 만 사용할 수 있습니다. Smart Access Memory는 PCI Express 크기 조정 가능 BAR (Base Address Registers) 기능을 구현 한 AMD의 브랜드입니다. 스마트 액세스 메모리는 기본적으로 CPU가 RX 6000 시리즈 그래픽 카드에있는 전체 GDDR6 메모리에 액세스 할 수 있도록합니다.



일반적인 256MB와 달리 SAM 기능을 사용하면 CPU가 카드의 전체 VRAM 풀에 액세스 할 수 있습니다. – 이미지 : AMD

일반적으로 CPU는 256MB 블록 또는 256MB I / O 메모리 주소 영역 만 VRAM에 액세스 할 수 있습니다. Smart Access Memory는 이러한 제한을 제거하고 CPU가 전체 VRAM 풀에 직접 액세스 할 수 있도록합니다. GDDR 메모리는 일반적으로 CPU에서 일반적으로 사용하는 표준 DDR 메모리보다 훨씬 빠릅니다. Ryzen 5000 시리즈 프로세서는 이보다 빠른 메모리에 액세스 할 수 있으므로 추가 수준의 성능을 제공 할 수 있습니다.

사용자가 보유한 하드웨어에 따라 추가 성능을 잠금 해제하는 기능을 회사가 출시 한 것은 이번이 처음이다. 이 결정은 커뮤니티의 엇갈린 반응으로 이루어졌습니다. 절반의 사람들은 이제 All-AMD 빌드로 활용할 수있는 추가 성능에 대해 정말 흥분했고 절반의 사람들은 AMD가 CPU에 대한 추가 성능을 제한하고 있다는 사실에 실망했습니다. 5000 시리즈에만 해당됩니다. Intel CPU 또는 이전 Ryzen CPU는 작성 시점에 추가 성능을 활용할 수 없으므로 RX 6000 시리즈 GPU를 구입하려는 플랫폼 사용자에게 실망 할 수 있습니다.



요구 사항

스마트 액세스 메모리는 AMD가 발명 한 것이 아닙니다. 이것은 PCIe Resizable BAR 기능의 구현 일뿐입니다 (잠시 논의 할 것입니다). 따라서 SAM은 이론적으로 모든 PCIe 3.0 및 PCIe 4.0 마더 보드와 그래픽 카드에서 작동 할 수 있습니다. 그러나 현재 AMD는이 구현을 새로운 RX 6000 시리즈 그래픽 카드로만 제한하고 있습니다. 반짝이는 새로운 Big Navi 카드 중 하나 외에도 Zen 3 아키텍처를 기반으로하는 AMD Ryzen 5000 시리즈 CPU와 500 시리즈 마더 보드 칩셋이 필요합니다.

AMD 스마트 액세스 메모리에는 Ryzen 5000 시리즈 프로세서가 필요합니다. – 이미지 : AMD

소프트웨어 측면에서 AMD는 AMD Radeon Driver 20.11.2 이상에서 기능을 검증했습니다. 또한 AMD AGESA 1.1.0.0 마이크로 코드 이상을 기반으로하는 최신 마더 보드 BIOS가 필요합니다. 현재 AMD는 다음 마더 보드를 권장하고 검증했습니다.

  • ASUS X570 Crosshair VIII Hero WiFi
  • ASRock X570 타이치
  • GIGABYTE AORUS X570 마스터
  • MSI X570 Godlike

이들은 검증 된 보드이며 SAM은 모든 B550 및 X570 마더 보드에서 거의 확실하게 작동합니다.

방법

시스템이 AMD Smart Access 메모리에 대한 모든 요구 사항을 충족하면 마더 보드 제품 페이지에서 BIOS를 최신 버전으로 업데이트하십시오. 이제 Smart Access Memory를 수동으로 활성화해야합니다.

SAM을 활성화하는 방법은 마더 보드마다 다릅니다. 일부 보드에서는 스마트 액세스 메모리라고도하지 않을 것입니다. 일부 마더 보드 제조업체는 다음과 같은 옵션을 선택했습니다. 4G 이상 디코딩 , BAR 크기 조정, 또는 크기 조정 가능한 BAR . 특정 마더 보드의 모델 번호를 온라인으로 빠르게 검색하면 올바른 옵션을 찾을 수 있습니다.

가이드를 위해 ASUS Crosshair VIII Hero X570 마더 보드의 프로세스를 살펴보고 있습니다. 이것은 방법에 대한 일반적인 아이디어를 제공하기에 충분합니다.

  • 먼저 CSM (Compatibility Support Module)을 끄고 비활성화되었는지 확인해야합니다. 이를 위해 신병 메뉴를 찾고 CSM / 호환성 지원 모듈 CSM을 다음으로 설정 장애인 .

  • 다음으로 이동 많은 메뉴를 검색하고 PCI 하위 시스템 설정 . 다른 마더 보드 모델에서는 다음과 같이 쓸 수 있습니다. PCIe / PCI Express 구성 옵션.
  • 이 설정에서 4G 이상 디코딩 .
  • 거기에서 구성 옵션 BAR 지원 크기 조정 사용할 수있게됩니다. 그것을 설정 자동 .

  • 지금 출구 고급 메뉴를 선택하고 변경 사항 저장 및 재설정 . 변경 사항을 확인하여 확인하고 확인을 클릭합니다.

  • 성공 후 재부팅 마더 보드의 PCIe 크기 조정 가능 BAR 옵션 (AMD 스마트 액세스 메모리)은 Radeon RX 6000 시리즈 그래픽 카드 및 Ryzen 5000 시리즈 CPU에 대해 활성화됩니다.

결과

AMD는 스마트 액세스 메모리를 활성화하면 게임에 따라 게임 성능이 2 %에서 최대 13 %까지 작지만 무료로 향상 될 수 있다고 주장합니다. AMD는 SAM이 SAM 및 Rage 모드를 모두 켠 상태에서 최대 14 % 더 많은 성능을 제공하는 일부 게임에서 SAM이 평균 2 ~ 13 %의 성능 향상에 기여할 수 있음을 보여주는 슬라이드를 발표했습니다. SAM은 완전히 무료이므로 올바른 하드웨어가 있으면 반드시 켜야합니다.

Rage 모드로 스마트 액세스 메모리를 활성화하면 성능을 최대 13 %까지 향상시킬 수 있습니다. – 이미지 : AMD

Nvidia의 발표

Nvidia는 현재 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드에 대해 Smart Access Memory와 유사한 기능을 작업 중이며 해당 카드의 드라이버 업데이트에서 곧 출시 될 것이라고 발표하면서 상황에 빠르게 뛰어 들었습니다. Nvidia는 SAM 기능을 뒷받침하는 기술이 PCIe 사양의 표준 포함이며 Nvidia의 대안이 더 광범위한 마더 보드 선택을 통해 Intel 및 AMD CPU 모두에서 작동 할 것이라고 주장합니다. Nvidia는 또한 내부 테스트에서 SAM을 사용하여 AMD가 주장한 성능과 유사한 성능을 보인다고 주장했습니다.

Nvidia가 언급하는 기술은 2008 년 PCIe 표준에 PCI-SIG가 포함 된 개방형 표준 인 Resizable PCIe BAR 기술입니다.

크기 조정 가능한 PCIe BAR

그렇다면 Resizable PCIe BAR는 정확히 무엇입니까? 음, PCI Express 물리적 버스에서 그래픽 카드와 프로세스 사이에 가상 터널이 생성됩니다. 이 터널을 사용하면 프로세서가 아무런 방해없이 VRAM 메모리에 직접 액세스 할 수 있습니다. 이 가상 터널의 크기를 조정하면 프로세서가 GPU의 모든 메모리 풀에 직접 액세스 할 수 있으며, 이는 새로운 스마트 액세스 메모리 기술로 볼 수 있습니다.

Resizable PCIe BAR 기술이 작동하는 방식은 약간 복잡합니다. 기본적으로 커널 모드 드라이버는 백그라운드 프로세스를 통해 액세스 가능한 VRAM 크기를 그래픽 카드의 전체 메모리 크기로 조정합니다. CPU에서 모든 메모리를 사용할 수 있지만 GPU에 텍스처와 자산 데이터를 훨씬 더 빨리 공급해야하기 때문에 항상 그래픽 카드에 우선 순위가 부여됩니다. 성공적인 크기 조정에서 커널 모드 드라이버는 'CPUvisible'이라는 단일 메모리 세그먼트를 VRAM 관리자에 노출해야합니다. VRAM 관리자는 필요에 따라 액세스 할 수있는 메모리에 CPU의 가상 주소를 직접 할당합니다.

AMD의 Smart Access Memory에 대한 설명 – 이미지 : AMD

Resizable BAR (또는 Base Access Register)는 실제로 2008 년에 HP와 AMD에서 제안했습니다.이 회사들은 PCI Express 표준을 관리하는 PCI-SIG에이 아이디어를 제안한 회사입니다. Resizable BAR은 수년 동안 다양한 이름을 받았으며 가장 주목할만한 것은 Smart Access Memory입니다. SAM 외에도 Resizable BAR은 마더 보드에서 ASRock에 의해 ASRock Clever Access Memory로 명명되었습니다.

구형 Ryzen CPU 및 Intel 지원

Nvidia의 발표에서 정말 유망한 한 가지는 Intel 및 이전 Ryzen 플랫폼에서도 작동해야한다는 사실입니다. 이것은 처음에 기술 커뮤니티로부터 긍정적 인 반응을 얻지 못한 AMD의 임의적 제한을 우회하는 것으로 보입니다. Nvidia의 구현이 이전 Ryzen 프로세서 및 400 시리즈 보드와도 호환되는 반면 AMD의 자체 SAM 구현은 Ryzen 5000 시리즈 프로세서 및 500 시리즈 마더 보드와 만 호환된다면 부끄러운 일입니다.

Ryzen 5000 시리즈 CPU와 PCIe Gen 4 마더 보드를 필요로하는 크기 조정 가능한 PCIe BAR에 대한 특정 사항이 없기 때문에이 기능이 Intel 및 기타 Ryzen 프로세서에서도 작동 할 가능성이 있습니다. 실제로 Intel 프로세서는 2013 년 Haswell 아키텍처가 출시 된 이후 PCIe BAR 기술을 지원합니다. 따라서 Nvidia의 향후 Resizable BAR 구현은 AMD의 Smart Access Memory보다 훨씬 더 널리 퍼질 수 있습니다.

미래의 의미

현재 AMD의 스마트 액세스 메모리는 Radeon RX 6000 시리즈 GPU와 함께 B550 또는 X570과 같은 500 시리즈 마더 보드와 쌍을 이루는 AMD Ryzen 5000 시리즈 프로세서에 고정되어 있습니다. 그러나 모든 징후는 Ampere 아키텍처를 기반으로 한 RTX 3000 시리즈 그래픽 카드에 대한 Nvidia의 PCIe 크기 조정 가능 BAR 구현을 가리키는 것으로 보입니다. 이는 엔비디아가 이미 발표했기 때문에 불가피한 것으로 보이며, 또한 유사한 성능을 제공하면서 더 넓은 범위의 호환성을받을 예정입니다.

Nvidia가 동등한 PCIe 크기 조정 가능 BAR 구현을 출시 한 후 AMD는 호환성 네트워크도 확장해야 할 수 있습니다. Ryzen 5000 시리즈 CPU와 500 시리즈 마더 보드가있는 RX 6000 시리즈 그래픽 카드를 구매하는 사람은 많지 않습니다. 특히 글로벌 실리콘 공급 문제가 계속되고 있습니다. 400 시리즈 마더 보드를 사용하는 구형 Ryzen 프로세서를 사용하는 게이머와 일반 소비자가 훨씬 더 많고이 기술과의 호환성을 원하는 인텔 플랫폼 게이머가 더 많습니다. 이를 염두에두고 AMD는 조만간 이전 Ryzen CPU, 구형 마더 보드, Intel의 CPU 및 마더 보드로 호환성 범위를 확장해야합니다.

11 세대 Intel Rocket Lake CPU는 PCIe Gen 4도 지원하는 것으로 확인되었습니다. – Image : Intel

PCIe Resizable BAR 기술은 이미 PCI 사양에 내장 된 PCI 표준이므로 더 넓은 호환성 네트워크를 통해이 기술이 다음 몇 세대에 걸쳐 주류가 될 수 있습니다. 무료로 성능을 향상시키고 최악의 시나리오에서도 성능에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 PCIe Resizable BAR 기술이 향후 몇 년 동안 표준 기능이 될 것으로 기대하는 것이 합리적입니다.

마지막 단어

AMD는 가장 흥미롭고 동시에 편광 기능 중 하나를 제공했습니다. RX 6000 시리즈 그래픽 카드 스마트 액세스 메모리 기능은 사용자가 호환 가능한 하드웨어 세트를 가지고있는 경우 무료로 성능을 향상시킵니다. SAM 기능은 PCI 사양에있는 기존 PCIe BAR 기술의 리 브랜딩 일 뿐이므로 AMD가이 기술의 지원을 다른 CPU 및 마더 보드로 확장하는 것을 방해하는 것은 없습니다.

Nvidia는 AMD의 독점 성을 활용하여 RTX 3000 시리즈 GPU로 다양한 플랫폼에서 작동 할 예정인 Resizable PCIe BAR 기술의 향후 변형을 발표했습니다. Nvidia의이 단계는 AMD가 Smart Access Memory 구현의 호환성을 확장하도록 압력을 가해 야하며 향후 몇 년 동안이 기술이 주류가 될 것으로 기대할 수 있습니다.