【GPU】深入理解GPU硬件架构及运行机制-2. 内存 memory

时间:2024-01-26 10:53:02

回到这个文章的第一张图中来,我们接下来会讨论GPU和CPU内存方面的差别。

CPU的memory系统一般是基于DRAM的,在桌面PC中,一般来说是8G,在服务器中能达到数百(256)Gbyte。

CPU内存系统中有个重要的概念就是cache,是用来减少CPU访问DRAM的时间。cache是一片小的内存区域,但是访问速度更快,更加靠近处理器核心的内存段,用来储存DRAM中的数据副本。

cache一般有一个分级,通常分为三个级别L1,L2,L3 cache,cache离核心越近就越小访问越快,例如 L1可以是64KB L2就是256KB L3是4MB。

CPU Cache的内容不再这里展开讲解,感兴趣的读者可以自行查阅资料。

从第一张图可以看到GPU中有一大片橙色的内存,名称为DRAM,这一块被称为全局内存或者GMEM。

GMEM的内存大小要比CPU的DRAM小的多,在最便宜的显卡中一般只有几个G的大小,在最好的显卡中GMEM可以达到24G。

GMEM的尺寸大小是科学计算使用中的主要限制。十年前,显卡的容量最多也就只有512M,但是,现在已经完全克服了这个问题。

关于cache,从第一张图中不难推断,左上角的小橙色块就是GPU的cache段。然而GPU的缓存机制和CPU是存在一定的差异的,稍后将会证明这一点。