GPU延迟对比：AMD RDNA2完胜NVIDIA安培

cpu缓存与内存延迟测试，相信大家都有所耳闻，但是gpu同样的测试却几乎没人做过。

chips and cheese就做了一次特别的测试，对比考察了amd、nvidia gpu架构的缓存、显存迟问题。

首先是amd rdna2、nvidia ampere两家最新架构的比拼，代表是rx 6900 xt、rtx 3090，前者在几乎所有阶段都完胜。

rnda2架构创新性地加入了infinity cache无限缓存，提升带宽的同时，延迟也可圈可点，二级缓存命中率上只增加了大约20ns的延迟，明显低于ampere。

更惊人的是，rdna2显存延迟和ampere几乎一模一样，但是别忘了，ampere只有两个层级的缓存，rdna2却有四个。

ampere的缓存架构更加传统，sm阵列私有一级缓存到二级缓存要增加超过100ns的延迟，rdna2从零级缓存到二级缓存则只增加了约66ns。看起来，ga102核心面积过大，也直接增加了延迟。

这正好可以解释amd rdna2架构在低分辨率下性能、能效更优秀，因为二级缓存、三级缓存延迟很低，更适合执行较小的负载。ampere则相反，高负载下优势明显，比如说4k分辨率。

说完了gpu之间的对比，那么gpu、cpu放在一起怎么样呢？这里以rx 6900 xt、intel四代酷睿i7-4770为例来看看。

cpu的缓存自然不是一个级别的，所以这里y轴用了线性数据，可以看到全程大大低于rdna2，搭配ddr3-1600 cl9内存延迟只有63ns，rx 6900 xt、gddr6的组合则有226ns，另外末级缓存平均延迟分别是53.42ns、123.2ns。

再看看前几代的nvidia gpu，包括maxwell架构的gtx 980 ti、pascal架构的gtx 1080、turing架构的rtx 2060 mobile。

maxwell、pascal其实差不多，前者整体略高一些，可能是受制于芯片面积较大、核心频率较低。

turing则已经有了ampere的样子，一级缓存延迟低得多，二级差不多，奇怪的是显存延迟在32mb之后偏高，原因未知。

amd考察了terascale架构的hd 5850/6950、gcn架构的hd 7970，再加上rx 6900 xt，很明显在逐代降低，而且是各级缓存都在同时进步。

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