メモリを追加すると AMD APU のゲームパフォーマンスが大幅に向上するのはなぜですか?

メモリを追加すると AMD APU のゲームパフォーマンスが大幅に向上するのはなぜですか?

最初に明確にしておきますが、これは問題ではありません。これは単に私がその背後にある秘密を本当に知りたいだけなのです。

システム仕様

  • CPU: AMD A10-6790K 4.0GHz
  • グラフィックプロセッサ: AMD Radeon HD 8670D 1 GB (統合 GPU)
  • ラム: 2 x チーム 4 GB 1600 DDR3 = 8 GB

もちろん、8GBのメモリを活用するために64ビットOSを使用していますが、私の質問は次のとおりです。追加の4GB RAMを入手する前は、マフィア II最高設定で平均 22 FPS で実行されましたが、4 GB の RAM を追加したところ、ゲームが 4 GB を超える RAM を使用していないように見えても、フレーム レートが 40 FPS に大幅に向上しました。

この背後にある秘密は何でしょうか?

答え1

2 番目のメモリ モジュールをインストールすると、デュアル チャネル モードが有効になり、メモリ帯域幅が 2 倍になります。GPU のパフォーマンスはメモリ帯域幅に大きく依存し、フレーム レートは帯域幅の増加を反映します。

  • AMD A10-6790Kは「アクセラレーテッド プロセッシング ユニット」(APU)APU は、CPU と比較的強力な統合グラフィック プロセッサ (GPU) を組み合わせ、個別のグラフィック カードの必要性を排除します (少なくとも軽いワークロードの場合)。「AMD Radeon HD 8670D」は、この APU に組み込まれた統合 GPU を指します。

  • GPUのパフォーマンスは、メモリからグラフィックデータに素早くアクセスする能力に大きく左右されます。十分なメモリ帯域幅がないと、GPUのシェーダーコアはデータを待つことになり、チップが最大限に機能しなくなります。これは、フォン・ノイマン・ボトルネック今日の GPU は、数百、場合によっては数千ギガフロップスの生の処理能力を備えており、非常に高速にデータを処理できるため、メモリからデータを読み取って処理を続けるのに十分でないことがよくあります。

  • このため、今日の高性能ビデオカードでは、通常、特別に設計されたビデオメモリが使用されています。DDR5 の、最大のパフォーマンスを達成します。残念ながら、APU に搭載されているものも含め、ほとんどの統合 GPU には専用のメモリがないため、代わりにシステム メモリを使用する必要があります。

  • AMD APU はシステム メモリをグラフィックス メモリとして使用するため、統合 GPU のパフォーマンスは RAM の速度に大きく依存します。DDR3 システム RAM の帯域幅は GDDR5 ビデオ メモリよりも大幅に小さいだけでなく、統合 GPU は通常のアプリケーション使用時にこの帯域幅を CPU と共有する必要があります。メモリ帯域幅を増やすと、このボトルネックが軽減され、パフォーマンスが直接向上します。

  • システムのメモリをアップグレードしたときに、2つ目のメモリモジュールを追加しました。モジュールが2つあると、メモリはデュアルチャネルモードメモリ帯域幅が 2 倍になり、結果としてパフォーマンスが大幅に向上します。より高速な RAM (少なくとも DDR3-1866、できれば DDR3-2100 以上) にアップグレードすると、同様にパフォーマンスが向上します。

メモリ帯域幅が GPU パフォーマンスに与える影響は十分に文書化されています。

  • 現実世界のテクノロジーメモリ帯域幅が GPU のパフォーマンスにどのように影響するかについて詳細に説明しました。同様または同一の GPU を搭載したグラフィック カードの中で、メモリ帯域幅が大きいグラフィック カードの方が、メモリ帯域幅が小さいグラフィック カードよりも大幅に優れたパフォーマンスを発揮することがわかりました。

  • トムズハードウェアA10-5800Kの統合GPUパフォーマンスは、DDR3-2100までのメモリ帯域幅に比例して増加することが示されています。新しいA10-7850Kでは、PC の視点DDR3-2500 と同等の速度のメモリ (おそらくそれ以上) で線形パフォーマンス スケーリングが報告されています。

Tom's Hardware の Aliens vs. Predator のメモリスケーリングを示すグラフ
ソース

  • Tom's Hardware および PC Perspective の記事では、テストはデュアル チャネル メモリ構成で実行されたため、アップグレード前に観察されたように、メモリ モジュールが 1 つしかないためにパフォーマンスのボトルネックが深刻化しました。この時点で、AMD APU で最適なパフォーマンスを得るには、入手できる最速のメモリが必要であることは明らかです。

答え2

あなたはアジア太平洋大学、個別の CPU と個別の GPU ではありません。つまり、グラフィック カード上の専用のオンボード メモリではなく、テクスチャ キャッシュ用のシステム RAM を共有します。

RAM のアップグレードによってゲームが高速化された理由は、テクスチャ リソースのスワッピングによるものと考えられます。全体的に RAM の使用可能容量が増えると、より多くのテクスチャ データをロードして RAM に長時間保持できるようになります。すべてのメモリが割り当てられ、オペレーティング システムがタスクを処理するためにさらにメモリを必要とする場合、オペレーティング システムは最近使用されていない割り当て済みメモリを見つけ、その内容をディスクに保存してから、そのタスクにメモリを再割り当てします。そのデータが再び必要になると、ディスクから RAM にスワップバックされます。このスワップには (比較的) 長い時間がかかります。

おそらくテクスチャ データのスワップが頻繁に行われていたのでしょう。RAM をアップグレードすると、テクスチャを保存するためのスペースが増え、メモリ スワップが減り、フレーム レートが向上します。

答え3

Star Craft 2 または Red Alert 3 をプレイしている場合は、RAM を追加すると効果的ですが、FPS は向上しませんが、速度を維持することでゲームのパフォーマンスが向上します。

例:

8GB = 100 台の戦車 (赤色警告) では 60 fps になりますが、戦車を追加すると速度が低下します。

16GB = 250 以上のタンク。

ただそれを客観的に見るだけです。

また、オープンワールド ゲームでは、fps の低下や中断も軽減されるため、非常に役立ちます。

もっと簡単に言えば、RAMは速度を維持しますが、FPSは向上しません。

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