挑戰(zhàn)卡皇TITAN！GTX 780 SLI巔峰測(cè)試
Kepler的內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)與Fermi類似。Kepler架構(gòu)支持統(tǒng)一內(nèi)存加載和存儲(chǔ)的請(qǐng)求路徑，每個(gè)SMX 多處理器有一個(gè)L1緩存。Kepler GK110 還使編譯器指示為只讀數(shù)據(jù)增設(shè)一個(gè)新的緩存，如下所述。
64KB可配置共享內(nèi)存和L1緩存
在 Kepler GK110 架構(gòu)（如在上一代 Fermi 架構(gòu)）中，每個(gè) SMX 有 64 KB 的片上存儲(chǔ)器，可配置為 48 KB 的 共享存儲(chǔ)器和 16 KB 的 L1 緩存，或配置為 16 KB 的共享存儲(chǔ)器和 48 KB 的 L1 緩存。Kepler 目前在配置共享存儲(chǔ)器的分配和 L1 緩存方面的靈活性更大，允許共享存儲(chǔ)器和 L1 緩存之間以 32KB/32KB 劃分。為了支持 SMX 單元增加的吞吐量，用于 64 位或更大負(fù)載運(yùn)算的共享存儲(chǔ)器帶寬相對(duì) Fermi SM 也增加一倍，到每主頻 256B。
48KB只讀‐數(shù)據(jù)緩存
除 L1 緩存之外，Kepler 為只讀數(shù)據(jù)引入 48 KB 緩存為了函數(shù)的持續(xù)時(shí)間。在 Fermi 時(shí)代，該緩存只能由紋理單元訪問(wèn)。專家程序員通常發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)是通過(guò)將數(shù)據(jù)映射為紋理來(lái)加載數(shù)據(jù)，但這種方法有很多局限性。
在 Kepler 中，除了大大提高了該緩存的容量之外，還伴隨著紋理功力的提高，我們決定讓緩存為一般負(fù)載運(yùn)算直接訪問(wèn) SM 。使用只讀的路徑好處極大，因?yàn)樗关?fù)載和工作組的影響遠(yuǎn)離共享/L1緩存路徑。此外，其他情況下，只讀數(shù)據(jù)緩存更高的標(biāo)簽帶寬支持全速非對(duì)齊內(nèi)存訪問(wèn)模式。
該路徑的使用是由編譯器自動(dòng)管理（通過(guò)參數(shù) C99 訪問(wèn)任何變量或稱為常量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）。標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵字 “const_restrict” 將被編譯器標(biāo)記以通過(guò)只讀數(shù)據(jù)緩存加載。
改進(jìn)的L2緩存
Kepler GK110 GPU 具有 1536KB 的專用 L2 緩存內(nèi)存，是 Fermi 架構(gòu)中 L2 的 2 倍。L2 緩存是SMX 單元之間主要數(shù)據(jù)統(tǒng)一點(diǎn)，處理所有加載、存儲(chǔ)和紋理請(qǐng)求并提供跨 GPU 之間有效、高速的數(shù)據(jù)共享。Kepler 上的 L2 緩存提供的每時(shí)鐘帶寬是 Fermi 中的 2 倍。之前不知道數(shù)據(jù)地址的算法，如物理求解器、光線追蹤以及稀疏矩陣乘法，從高速緩存層次結(jié)構(gòu)中獲益匪淺。需要多個(gè)SM讀取相同數(shù)據(jù)過(guò)濾和卷積內(nèi)核也從中受益。
內(nèi)存保護(hù)支持
與 Fermi 相同，Kepler的注冊(cè)文件、共享內(nèi)存、L1 緩存、L2 緩存和 DRAM 內(nèi)存受單錯(cuò)糾正雙錯(cuò)檢測(cè) (SECDED) ECC 代碼保護(hù)。此外，只讀的數(shù)據(jù)緩存‐通過(guò)奇偶校驗(yàn)支持單錯(cuò)糾正，在奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤的情況下，緩存單元自動(dòng)使失效，迫使從 L2 讀取正確的數(shù)據(jù)。
ECC 校驗(yàn)位從 DRAM 獲取必定消耗一定量的帶寬，這會(huì)導(dǎo)致啟用 ECC和停用 ECC的運(yùn)算之間的差異，尤其對(duì)于內(nèi)存帶寬敏感的應(yīng)用程序?；?Fermi 的經(jīng)驗(yàn)，Kepler GK110 對(duì) ECC 校驗(yàn)位獲取處理進(jìn)行了幾項(xiàng)優(yōu)化。結(jié)果，經(jīng)內(nèi)部的計(jì)算應(yīng)用測(cè)試套件測(cè)量，開(kāi)啟和關(guān)閉 ECC 的性能三角洲已經(jīng)平均降低 66%。
關(guān)注我們
