Warum hat das Hinzufügen von Speicher die Spieleleistung einer AMD-APU erheblich verbessert?

Um von Anfang an klar zu sein, ist dies kein Problem. Dies ist nur etwas, was ich wirklich wissen möchte, was dahinter steckt.

Systemspezifikationen

• CPU : AMD A10-6790K 4,0 GHz
• GPU : AMD Radeon HD 8670D 1 GB (integrierte GPU)
• RAM : 2 x Team 4 GB 1600 DDR3 = 8 GB

Natürlich verwende ich ein 64-Bit-Betriebssystem, um meine 8 GB Arbeitsspeicher zu nutzen, aber meine Frage ist: Bevor ich die zusätzlichen 4 GB RAM bekam, liefen Spiele wie Mafia II mit durchschnittlich 22 mit den höchsten Einstellungen FPS, aber als ich die zusätzlichen 4 GB RAM bekam, bemerkte ich einen sehr ordentlichen Anstieg der Bildrate auf 40 FPS, obwohl das Spiel anscheinend nicht mehr als 4 GB RAM verbrauchte.

Was ist das Geheimnis dahinter?

Bei der Installation des zweiten Speichermoduls haben Sie den Zweikanalmodus aktiviert und die Speicherbandbreite verdoppelt. Die GPU-Leistung hängt stark von der Speicherbandbreite ab, und Ihre Bildraten spiegeln die Zunahme der Bandbreite wider.

• Der AMD A10-6790K ist eine "Accelerated Processing Unit" (APU) . APUs kombinieren eine CPU mit einem relativ leistungsstarken integrierten Grafikprozessor (GPU), sodass keine separate Grafikkarte erforderlich ist (zumindest für geringere Arbeitslasten). "AMD Radeon HD 8670D" bezieht sich auf die in dieser APU integrierte GPU.

• Die Leistung einer GPU wird stark von der Fähigkeit beeinflusst, schnell auf grafische Daten aus dem Speicher zuzugreifen. Ohne ausreichende Speicherbandbreite warten die Shader-Kerne auf der GPU häufig auf Daten, wodurch verhindert wird, dass der Chip sein volles Potenzial entfaltet. Grundsätzlich handelt es sich um einen Extremfall des von Neumann-Engpasses : Die heutigen GPUs verfügen über Hunderte, wenn nicht Tausende von GigaFLOPS an unformatierter Verarbeitungsleistung und können Daten so schnell verarbeiten, dass sie häufig nicht schnell genug Daten aus dem Speicher lesen können, um sich selbst zu beschäftigen.

• Aus diesem Grund verwenden die heutigen Hochleistungsvideokarten einen speziell entwickelten Videospeicher, normalerweise GDDR5 , um maximale Leistung zu erzielen. Leider verfügen die meisten integrierten GPUs, einschließlich derjenigen in APUs, nicht über einen eigenen dedizierten Speicher, sodass sie stattdessen den Systemspeicher verwenden müssen.

• Da AMD-APUs den Systemspeicher als Grafikspeicher verwenden, hängt die Leistung der integrierten GPU stark von der RAM-Geschwindigkeit ab. Der RAM des DDR3-Systems verfügt nicht nur über eine erheblich geringere Bandbreite als der GDDR5-Videospeicher, sondern die integrierte GPU muss diese Bandbreite für die normale Anwendungsnutzung mit der CPU teilen. Durch Erhöhen der Speicherbandbreite wird die Leistung direkt erhöht, indem dieser Engpass verringert wird.

• Beim Aufrüsten des Arbeitsspeichers Ihres Systems haben Sie ein zweites Speichermodul hinzugefügt. Mit zwei Modulen wird Ihr Speicher jetzt im Zweikanalmodus ausgeführt , wodurch sich die Speicherbandbreite verdoppelt und die Leistung erheblich gesteigert wird. Ein Upgrade auf einen schnelleren Arbeitsspeicher (mindestens DDR3-1866, vorzugsweise DDR3-2100 oder schneller) erhöht ebenfalls die Leistung.

Die Auswirkungen der Speicherbandbreite auf die GPU-Leistung sind gut dokumentiert.

• Real World Tech hat ausführlich erläutert, wie sich die Speicherbandbreite auf die GPU-Leistung auswirkt. Bei Grafikkarten mit ähnlichen oder identischen GPUs wurde festgestellt, dass Grafikkarten mit höherer Speicherbandbreite die Grafikkarten mit geringerer Speicherbandbreite deutlich übertreffen.

• Tom's Hardware hat gezeigt, dass die integrierte GPU-Leistung des A10-5800K linear mit der Speicherbandbreite von bis zu DDR3-2100 skaliert. Beim neueren A10-7850K meldet PC Perspective eine lineare Leistungsskalierung mit einem Arbeitsspeicher von DDR3-2500 (und wahrscheinlich darüber hinaus).

Quelle

• In den Artikeln zur Hardware- und PC-Perspektive von Tom wurden die Tests mit Dual-Channel-Speicherkonfigurationen durchgeführt. Daher führte die Verwendung eines einzelnen Speichermoduls zu schwerwiegenden Leistungsengpässen, die Sie vor dem Upgrade festgestellt haben. An dieser Stelle ist klar, dass Sie den schnellstmöglichen Speicher benötigen, um mit einer AMD-APU eine optimale Leistung zu erzielen.

Sie haben eine APU anstelle einer diskreten CPU und einer diskreten GPU. Das bedeutet, dass sie sich den System-RAM für den Textur-Cache teilen, anstatt den integrierten Speicher einer Grafikkarte.

Der Grund, warum das RAM-Upgrade die Dinge für Ihr Spiel beschleunigt hat, ist wahrscheinlich das Austauschen von Texturressourcen. Wenn insgesamt mehr RAM zur Verfügung steht, können mehr Texturdaten geladen und länger im RAM gehalten werden. Wenn Sie Ihren gesamten Arbeitsspeicher zugewiesen haben und Ihr Betriebssystem mehr benötigt, um mit einer Aufgabe zu arbeiten, findet es den zugewiesenen Arbeitsspeicher, der in letzter Zeit nicht verwendet wurde, speichert den Inhalt auf Ihrer Festplatte und ordnet ihn dann neu zu diese Aufgabe. Sobald diese Daten erneut benötigt werden, werden sie von der Festplatte in den Arbeitsspeicher zurückgespeichert. Dieser Austausch dauert (relativ) lange.

Sie haben wahrscheinlich viel mit Texturdaten getauscht. Als Sie Ihren RAM aufgerüstet haben, haben Sie mehr Platz für die Speicherung von Texturen zur Verfügung gestellt, was weniger Speicheraustausch bedeutet, was sich dann in einer höheren Bildrate niederschlägt.

Wenn Ihr Star Craft 2 oder Red Alert 3 spielt, ist es besser, mehr RAM hinzuzufügen, um die FPS nicht zu erhöhen, sondern das Spiel zu unterstützen, indem Sie die Geschwindigkeit beibehalten.

Beispiel:

8 GB = 100 Panzer (roter Alarm) erreichen 60 fps, wenn immer mehr Panzer hinzugefügt werden, verlangsamt sich die Geschwindigkeit.

16 GB = 250+ Tanks.

Einfach in die richtige Perspektive rücken.

Auch in Spielen mit offener Welt hilft es sehr, indem es das FPS-Absinken und den Schluckauf verringert.

Vereinfacht gesagt, behält RAM die Geschwindigkeit bei, erhöht jedoch nicht die FPS