15. 1. 2013

RAM: 4 alebo 8 gigabajtov


Nielen história /a wikipedia/ mi hovorí, že pomaly lineárne sa zlepšujúca výkonnosť počítačových pamätí s bežiacim časom neuveriteľne zostáva za rýchlosťou výpočetných jednotiek /CPU, GPU/ riadiacich sa exponenciálne akcelerujúcim Moorovým zákonom. Relatívna miera latencie sa od čias 8 bitového ZX spektra ku dnešnej špičke zhoršila asi 400 krát /slajdy č.17-18/. CPU spektra teda čaká o stovky cyklov menej za svojou ramkou. Dnes zatiaľ nepoznáme efektívnejšie riešenie tohto problému. Nemáme novú, lacnú a výkonnejšiu metodiku na ukladanie dát. A narážame na veľmi zaujímavé fyzikálne limity. Zrazu elektróny v medených vodičoch alebo v upravenom kremíku nelietajú až tak rýchlo. Dobrá priepustnosť je dnes alfa a omega slušného výkonu.

aj Sir James Paul McCartney vie, že super rýchla RAM je dôležitejšia ako silný baran medzi nohami

Položím vam jednu otázku. Čo by ste si ako programátor svojich hier vybrali ? PS4 s údajne 4 gigabajtami veľmi rýchlej pamäte na úrovni 200-256 giga/sec, alebo 8 gigabajtov pre xcrap 720 s 30-40 giga/sec ? A čo vlastne znamená to, že billšmejd 720 môže za jeden frame obslúžiť 1 gigabajt ram ? Vychádzať budem s dostupných fám a "100% insajderského infa". Nechcem vás inak ovplyvňovať ale výrazne výkonnejšia Geforce GT 640 /2 GB, DDR3/ si úplne rozbila hubu na oveľa pomalšej Geforce GTS 450 /1GB, GDDR5/. Rozdiel je dramatický a 640ke nepomohlo ani o 100% viac vram. Doplatila na typ použitej síce lacnejšej ale aj pomalšej videopamäte. RSX v PS3ke má presne tento istý problém /nedostatočná šírka GDDR3 zbernice/.

Nemenovaný a známy herný programátor: "V jednom okamihu použiteľné množstvo pamäte je priamo úmerné šírke pamäťovej priepustnosti. Viac priepustnosti dovoľuje hre pristup, za danú časovú jednotku, ku väčšiemu objemu dát. Percento naraz dosiahnuteľnej pamäte, napriek prítomnosti veľkej ramky, pri malej priepustnosti klesá doslova dramaticky."

Preklad. Zákony fyziky neoklamete. Ak naprogramujete "rýchlu" hru na 60fps, tak pri pomalej ramke ako je tých 8 giga pre xcrap 720, stihnete za 1/60 sekundy aka 1 frame obsiahnúť dáta maximálne na 1.08 gigabajte plochy !! Pri PS4 obehnete celých 4 giga. Viete ako ja, že moderné sandbox hry stoja a padajú na kvalite streamingu dát. Hry majú veľmi sofistikované "manažéry pamäte", ktoré sa snažia udržať kešku pre herné asety stále plnú, k dispozícií herného enginu, napriek pomalému HDD, DVD, BD. CPU alebo GPU sú bohužiaľ nemilosrdne kruté ak dôjde k obmedzeniu ich rýchleho prístupu ku pamäti. Akejkoľvek. Predsa len CPU pracuje v nanosekundách, harddisk v milisekundách. Nasleduje okamžitá degradácia grafiky /počet objektov, komplexnosť geometrie, rozlíšenie asetov/. Kvalitná "fyzika" a AI drancujú úbohú priepustnosť ešte viac, pomalá RAM tak značne obmedzí kvalitu vašej fyziky a mnohočlennej NPC AI !!

Laickí experti preto čakajú práve na validné informácie ohľadom riešenia pamäťového subsystému niektorej z next gen konzol. Je to zatiaľ ta najzáhadnejšia a najdôležitejšia premenná. Sila výpočetných čipov CPU/GPU sa dá "ľahko" vyrátať z približne odhadovanej spotreby /pri GPU cirka 25GFlops na 1 watt/. Typ použitého GPU viacmenej nie je životne dôležitý ako nám ukázalo aj porovnanie Nv 450 a 640. Pri GPU PS3ky - zmena šírky VRAM zbernice z 128 na 256 bitov zdvihne okamžite výkon celej PS3 minimálne o 50%. Pracovnej frekvencie alebo architektúry samotnej sa pritom ani len nedotkneme. Zatiaľ len hádame, ale SONY asi najskôr pôjde cestou Wide I/O a MS opäť eDRAM formátu, aby tam tu priepustnosť nejako dostali. Nožnice medzi CPU/GPU a RAM však budú ešte viac roztvorené, než v aktuálnej generácii. V ďalšej technologickej next gen vojne konzol teda pôjde o bitku medzi výkonnosťami zberníc /pamätí/ a nie výškou pracovných frekvencií.