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AMD GameCache: ¿qué es y cómo funciona en los Ryzen 3000?

Con la llegada de los nuevos Ryzen 3000 han surgido una serie de nuevos términos en el mar del marketing. Algunos nombres ya los entenderás, pero otros quizás escapen a tu comprensión. Por eso, hoy vamos a explicarte qué es AMD GameCache y por qué es una característica ciertamente relevante.

¿Qué es AMD GameCache?

En cierto modo, AMD GameCache es un término creado puramente para el marketing. Sin embargo, tiene mejoras que son relevantes más allá de solo ser un nombre bonito. Podríamos resumir en que AMD GameCache es el sobrenombre que le han dado a su nueva estructura de memoria caché.

Ahora bien, ¿qué cambios nuevos tenemos? Te dejamos el vídeo comercial que usa AMD para explicar brevemente qué es AMD GameCache y así te haces una idea de qué es.

¿Qué trae y en qué nos repercute?

Como ves, el vídeo realza (y exagera un poco) las bondades que nos trae la nueva tecnología de Ryzen 3000.

Lo primero que nos muestran en el corto son los nuevos ‘hasta 72 MB’ de AMD GameCache. Lo cierto es que esa afirmación es un poco tramposa. La mayoría de Ryzen’s de 3ª generación llevan 35~36 MB de memoria caché (L1, L2 y L3) y solamente los dos Ryzen 9 ascienden hasta los 72 MB.

El Ryzen 5 3600 (el modelo más económico) tiene 32 MB de memoria caché L3, lo cual ya es el doble que lo que tenía el Ryzen 7 2700X (el mejor Ryzen 2000). Esto ya es una mejora bastante significativa.

A diferencia de otros procesadores, en los Ryzen de 3ª generación tenemos 2 chips de 7nm (núcleos físicos) y 1 chip de 12nm (control I/O).

Cada chip de 7nm cuenta con 3/4 núcleos activos (excepto Ryzen 9) y cada uno de estos cuenta con su propia memoria caché L1 y L2. Sin embargo, la memoria de nivel 3 es compartida entre los núcleos del mismo chip, por lo que es de gran ayuda a la hora de realizar ciertos cálculos.

Por ejemplo, en los videojuegos existen tareas que son muy similares entre ellas. Calcular gravedad (físicas), imágenes, ciclos y demás, por lo que algunos valores se repiten constantemente.

Es ahí donde tener una memoria generosa nos permite guardar muchos valores sin estar obligados a reemplazarlos. Además, al ser compartida, diversos núcleos pueden reusar datos que sus vecinos ya han pedido, aunque eso es una característica típica de los procesadores modernos.

Si no lo has comprendido bien, no te preocupes. Más adelante en el artículo te lo explicaremos en profundidad.

La memoria Caché

Creemos que conocer el funcionamiento de las memorias caché es algo que te puede interesar gratamente. Es algo que pertenece al ámbito de los conocimientos de un ingeniero en informática/hardware, pero intentaré explicártelo de una forma sencilla.

Vamos a repetir mucho las palabras ‘memoria’ y ‘caché’, así que te pedimos disculpas de antemano, pero es que el tema es complejo.

Los niveles de memoria

Los ordenadores tienen varios niveles de memorias y cada uno de ellos es más rápido que los que están por debajo de él. A raíz de esto, las memorias más rápidas también son las más caras, por lo que solamente se suelen instalar pequeñas cantidades.

Para ponerte un poco en contexto, tienes que saber que las velocidades se miden en fracciones de segundo. Acceder a un dato en caché L1 quizás toma 0,2 ns y “bajar” hasta memoria RAM quizás son 40ns.

Aquí puedes ver las diferentes memorias y sus tamaños usuales:

  • Caché L1: 16 ~ 64kB
  • Memoria caché L2: 32 kB ~ 4 MB
  • Memoria caché L3: 256 kB ~ 72 MB
  • Memoria/s RAM: 4 GB ~ 32 GB
  • Memoria/s principal (HDD o SSD): 256 GB ~ 2 TB

 

Como sabrás, la memoria RAM es bastante más rápida que los SSDs. Éstas alcanzan normalmente unas tasas de transferencia de alrededor de 20~25 GB/s, mientras que solamente los mejores discos sólidos llegan a 5GB/s con PCIe Gen 4. Existe la misma relación entre la memoria caché L1-L2 y la L2-L3 y demás, por lo que entenderás por qué unas son de uso exclusivo del procesador y otras lo son para el sistema entero.

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Otro punto relevante, aunque no va con este tema es que todas las memorias por encima de la RAM (ésta incluida) son volátiles. Esto quiere decir que solamente guardan datos si tienen electricidad, por lo que las caché y RAMs se “vacían” al apagar el equipo.

Por esta regla de tres, las SSDs y HDDs son memorias no volátiles así que todo dato que guardemos se mantendrá ahí hasta que lo sobreescribamos.

¿Cómo funciona la memoria caché?

Cuando la CPU necesita un dato, lo busca en la memoria caché L1. Si no está ahí, lo busca en la L2, luego en la L3 y acaba por “bajar” hasta memoria RAM.

Al conseguir el dato que necesitaba el procesador, éste es llevado “hacia arriba” y el valor es guardado consecutivamente en L3, L2 y L1 por si lo necesitamos en un futuro. Lo gracioso llega cuando el procesador quiere volver a usar este mismo valor.

Si el valor se encuentra en L1 solamente necesitamos unos instantes para reusarlo. En caso contrario, tendremos que “bajar” al siguiente nivel a comprobar si aún existe ahí, y así sucesivamente hasta volver a memoria RAM. El problema que tenemos es que las memorias superiores son terriblemente pequeñas.

Te dejamos aquí un corto vídeo (en inglés) que explica brevemente las memorias caché:

Por ejemplo, en 32 kB de memoria caché L1 caben aproximadamente 8000 valores (enteros o flotantes).

Un videojuego tranquilamente puede estar trabajando con millones de valores a cada segundo, por lo que no podemos guardar todos los valores allí. Es por esto que cada vez que guardamos un dato en memoria caché L1 (no reusado), el valor más antiguo es reemplazado.

Si el dato ha sido borrado de L1, quizás continúa existiendo en caché L2, ya que es más grande. Bajar un nivel es un proceso lento, pero mucho más rápido que ir hasta RAM. No obstante, si ha pasado algún tiempo, puede que haya ocurrido lo mismo y ese valor ya no exista en L2. En este caso, tendríamos que “bajar” hasta L3 y aquí es donde entra la mecánica principal de AMD GameCache.

Al ser una memoria tan generosa, caben muchos datos y la probabilidad de reutilizarlos es alta. Al reusarlos, no tenemos que “bajar” hasta memoria RAM, por lo que el proceso es bastante ágil. Además, al ser caché compartida entre un vecindario, un núcleo puede aprovechar los datos que otro núcleo ha pedido previamente, aunque eso es una característica común en los procesadores.

Beneficios de AMD GameCache y sus repercusiones

Como verás, esta nueva estructura y tamaños en las memorias caché significan una mejoría relevante en muchos tipos de programas.

Con el nombre que le ha dado, AMD ha hecho hincapié en los videojuegos, pero cualquier tarea que requiera de cálculos consecutivos tendrá el mismo efecto.

Aquí tienes una imagen comercial de AMD mostrando las ventajas de AMD GameCache contra una mejora en las frecuencias de la memoria RAM. En el ejemplo, comparan mejorar la memoria caché con mejorar las memorias RAM.

Aquí podemos ver una ventaja de entre un 1% y 12%. Si combinamos el AMD GameCache con frecuencias de RAM altas, podremos conseguir incluso speed-ups aún mayores.

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De hecho, en los nuevos Ryzen la frecuencia máxima sin overclocking de las RAM es de 3200 MHz, por lo que deberías apostar por estos componentes. Además, según varios artículos, las mejores frecuencias de RAM para que Ryzen 3000 funcione a máximo rendimiento está sobre los 3200~3600 MHz.

Conclusiones sobre AMD GameCache

En sí, AMD GameCache no es sino un título rimbombante que le han dado a las memorias caché para atraer a público. El punto importante es que la mejora en memoria caché L3 es real y de peso, por lo que tanto juegos como otros procesos se verán potenciados.

No obstante, algunos usuarios se han mostrado preocupados con esta decisión de AMD. Según ellos, renombran a la memoria caché L3 como GameCache es algo que perjudicará a la industria dándole un tono “para críos”.

Mientras que Intel lo ha renombrado su memoria como SmartCache (un nombre más sobrio), AMD ha tirado más por el público joven y gamer.

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Entendemos que en el mundo del gaming, Intel ha sido siempre la elección más obvia. Por eso, ahora que AMD ha recuperado algo de terreno, quiere exprimir todo lo que pueda la gallina de los huevos de oro.

La mejora en IPC, la mejor memoria caché L3 y el soporte para frecuencias altas de RAM permiten que AMD vuelva a ser una alternativa excelente para gaming. Sin embargo, no te dejes llevar por los nombre bonitos.

Te recomendamos este artículo sobre los Ryzen 5 de 3ª generación. Estos procesadores han sido especialmente creados para el gaming por sus altas frecuencias de reloj y buen rendimiento en single-core.

Por nuestro lado, esperamos que hayas entendido fácilmente los términos y tecnologías y que hayas aprendido algo nuevo. Sentimos si hemos cometido algún error en las explicaciones, ¡y podéis comentarnos cualquier cosa en la caja de comentarios!

Y a ti, ¿qué te parece esta mejora gracias a AMD GameCache? ¿Crees que no es para tanto? Comparte tus ideas aquí abajo.

Fuente
VortezAMD Ryzen 3000

Adrian L.

Soy Adrián, un estudiante universitario y me gusta muchos los videojuegos, la tecnología y debatir sobre cualquier clase de tema interesante. ¡Algún día quiero desarrollar mi propio videojuego!
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