为什么增加内存可以显着提高 AMD APU 的游戏性能？

Question

从一开始就清楚，这不是问题。这只是我很想知道背后的秘密。

系统规格

• CPU : AMD A10-6790K 4.0 GHz
• GPU：AMD Radeon HD 8670D 1 GB（集成 GPU）
• RAM：2 x Team 4 GB 1600 DDR3 = 8 GB

当然，我使用 64 位操作系统来利用我的 8 GB 内存，但我的问题是：在我获得额外的 4 GB RAM 之前，像Mafia II这样的游戏在最高设置下运行，平均为 22 FPS，但是当我获得额外的 4 GB RAM 时，我注意到帧速率非常可观地增加到 40 FPS，即使游戏似乎没有使用超过 4 GB 的 RAM。

这背后有什么秘密？

Answer 1

当您安装第二个内存模块时，您启用了双通道模式并加倍了内存带宽。GPU 性能高度依赖于内存带宽，您的帧速率反映了带宽的增加。

• AMD A10-6790K 是“加速处理单元”(APU)。APU 将 CPU 与相对强大的集成图形处理器 (GPU) 结合在一起，无需独立显卡（至少对于较轻的工作负载而言）。“AMD Radeon HD 8670D”指的是内置在此 APU 中的集成 GPU。

• 任何 GPU 的性能都受到其从内存中快速访问图形数据的能力的严重影响。如果没有足够的内存带宽，GPU 上的着色器内核通常最终会等待数据，从而阻止芯片发挥其全部潜力。这本质上是冯诺依曼瓶颈的一个极端情况：今天的 GPU 拥有数百甚至数千 gigaFLOPS 的原始处理能力，并且可以如此快速地处理数据，以至于它们通常无法足够快地从内存中读取数据以保持忙碌。

• 因此，当今的高性能显卡使用专门设计的显存，通常为GDDR5，以实现最高性能。不幸的是，大多数集成 GPU，包括 APU 中的那些，都没有自己的专用内存，因此它们需要使用系统内存。

• 由于 AMD APU 将系统内存用作图形内存，因此集成 GPU 性能高度依赖于 RAM 的速度。不仅 DDR3 系统 RAM 的带宽明显低于 GDDR5 视频内存，集成 GPU 需要与 CPU 共享此带宽以供正常应用程序使用。通过减少这个瓶颈，增加内存带宽将直接提高性能。

• 升级系统内存时，您添加了第二个内存模块。有了两个模块，您的内存现在可以在双通道模式下运行，从而使内存带宽翻倍并因此显着提高性能。升级到更快的 RAM（至少 DDR3-1866，最好是 DDR3-2100 或更快）同样会提高性能。

内存带宽对 GPU 性能的影响已有详细记录。

• Real World Tech详细讨论了内存带宽如何影响 GPU 性能。在具有相似或相同 GPU 的显卡中，发现显存带宽较大的显卡明显优于显存带宽较低的显卡。

• Tom's Hardware已经表明，A10-5800K 上的集成 GPU 性能与高达 DDR3-2100 的内存带宽呈线性关系。在较新的 A10-7850K 上，PC Perspective报告了内存的线性性能扩展与 DDR3-2500（甚至可能更高）一样快。

来源

• 在 Tom's Hardware and PC Perspective 文章中，测试是在双通道内存配置下执行的，因此在升级之前，使用单个内存模块会导致严重的性能瓶颈。在这一点上很明显，要使用 AMD APU 获得最佳性能，您需要获得最快的内存。

Answer 2

你有一个APU，而不是一个独立的 CPU 和独立的 GPU。这意味着它们共享用于纹理缓存的系统 RAM，而不是图形卡上的专用板载内存。

RAM 升级加快游戏速度的原因可能是因为纹理资源交换。总体上有更多的可用 RAM，这意味着可以加载更多纹理数据并在 RAM 中保存更长时间。当您分配了所有内存，并且您的操作系统现在需要更多内存来处理任务时，它会找到最近未使用的已分配内存，将内容保存到您的磁盘，然后重新分配内存用于那个任务。一旦再次需要该数据，它会将其从磁盘交换回 RAM。这种交换需要很长时间（相对）。

您可能在纹理数据上进行了大量交换。当您升级 RAM 时，您为要存储的纹理提供了更多空间，这意味着更少的内存交换，从而转化为更高的帧速率。