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AMD Ryzen tiene su punto débil en la caché L3 por el diseño CCX

Los nuevos procesadores AMD Ryzen 7 han mostrado un rendimiento general muy bueno, sin embargo hay algunos casos en los que su desempeño decae de una forma bastante extraña. Aparentemente el mayor punto débil de los nuevos procesadores de AMD es su subsistema de memoria, un punto en el que los de Sunnyvale tienen que trabajar de forma muy dura antes de la llegada de Ryzen 3 y Ryzen 5 para mejorar la velocidad y las latencias.

La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen

amd ryzen 7 caché
Hardware.fr ha hecho un exhaustivo examen del sistema de memoria y de la caché de los nuevos procesadores AMD Ryzen 7. Aparentemente hay un problema en la implementación de la caché L3 en Ryzen, esta memoria presenta unas latencias muy elevadas (100ns) que pueden ser hasta 30 ns más altas que en el caso de los Intel i7 e incluso de los anteriores AMD FX (70 ns).

La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen

Seguimos investigando en la caché de los nuevos Ryzen y vemos que la L1 aún está muy lejos del rendimiento de los procesadores de Intel, por otra parte la caché L2 de Ryzen logra ofrecer unas velocidades superiores a las de Intel aunque con una latencia algo mayor. La mayor debilidad de la L3 la encontramos en una latencia casi tres veces la de Intel.
La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen

En el caso de los procesadores Intel Core i7-6900K, los cuales tienen 32 KB de caché L1, el rendimiento es máximo hasta que los datos a manejar no caben dentro de la L1, entonces tienen que saltar a la caché L2 que tiene un tamaño de 256 KB, en caso de que el volumen de datos sea mayor ya tendría que pasar a la caché L3 que tiene una capacidad de 20 MB. Si los datos son mayores de 16 MB entonces son forzados a la memoria principal del sistema que tiene una latencia de 70 ms.

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La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen

En el caso del Ryzen 7 1800X todo funciona bien en al caso de las cachés L1 y L2 que tienen un tamaño de 32 KB y 512 KB respectivamente. Sin embargo cuando llegamos a la caché L3 el comportamiento es totalmente diferente, hasta 4 MB de utilización de L3 se ve un aumento en las latencias que se corresponde a lo esperado, no obstante, las latencias aumentan de forma desmesurada cuando se utilizan 16 MB de la caché L3. Este problema estaría derivado del diseño modular CCX de los nuevos procesadores Ryzen, cada uno de los módulos está formado por cuatro núcleos y 8 MB de caché L3.

La caché L3 es el gran punto débil de AMD Ryzen

El rendimiento irregular de la caché L3 de Ryzen entre usar 4 MB o usar 8 MB se debe a que su diseño modular causa diferencias en el tiempo de acceso según en que parte de la L3 esté accediendo el complejo CCX. Si se están usando solo los cuatro núcleos de un complejo CCX solo se tienen acceso a 8 MB de caché mientras que se si estuvieran usando dos núcleos de cada complejo CCX se podrían usar los 18 MB de caché L3 totales.

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En este último caso el rendimiento aún estaría limitado por el ancho de banda del bus AMD Data Fabric interconnect que une los complejos CCX con un ancho de banda de solo 22 GB/s, una cifra mucho menor que los 175 GB/s de la caché L3 de Intel e incluso que la memoria RAM.

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La nueva arquitectura AMD Zen ofrece un rendimiento excelente, AMD ha optado por un diseño que logra el mejor balance entre rendimiento, coste y escalabilidad gracias a sus módulos CCX. Sin embargo, este diseño explicaría la causa de un rendimiento inferior a lo esperado en algunos escenarios muy dependientes de la caché, como por ejemplo los juegos.

Fuente: techpowerup

Juan Gomar

Soy un apasionado de la tecnología en general pero principalmente de la informática y los videojuegos.
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