امکان دسترسی مستقیم به حافظه کش سطح سوم پردازنده‌های AMD Ryzen 3D V-Cache برای ایجاد رم دیسک

یکی از نکات جالب در مورد پردازنده‌های اخیر AMD با قابلیت 3D V-Cache، امکان دسترسی مستقیم به حافظه کش سطح سوم این پردازنده‌ها برای ایجاد یک رم دیسک می‌باشد.

در یک عکس اشتراک گذاشته شده مشاهده شد که یک رم دیسک که روی پردازنده AMD Ryzen 7 7800X3D اجرا می شود، توانسته سرعت‌های باورنکردنی 178 گیگابایت بر ثانیه برای خواندن دنباله‌ای و 163 گیگابایت بر ثانیه برای نوشتن دنباله‌ای را در برنامه CrystalDiskMark به دست آورد.

این مسئله باعث شک و تردید شد زیرا برای اجرای این بنچمارک باید بتوان حافظه کش سطح سوم را به صورت دیسک توده‌ای درآورد. حجم مدعی شده برای رم دیسک (508 مگابایت) از حجم حافظه کش سطح سوم روی پردازنده Ryzen 7 7800X3D (96 مگابایت) بیشتر بود.

به نظر می‌رسد که AMD امکان دسترسی مستقیم به حافظه کش سطح سوم را فراهم کرده تا بتوان با استفاده از آن یک رم دیسک بسیار سریع ایجاد کرد که حتی از سریع‌ترین دیسک‌های SSD PCIe نیز سریع‌تر عمل می‌کند. این امر نشان‌دهنده قدرت بالای معماری 3D V-Cache در پردازنده‌های AMD می‌باشد.

روشی برای استفاده از 3D V-Cache به عنوان یک رم دیسک

معمولاً فکر می‌کنیم که 3D V-Cache تنها برای افزایش عملکرد پردازشگر کاربرد دارد اما به نظر می‌رسد روش مناسبی برای استفاده از آن به عنوان یک رم دیسک نیز وجود دارد.

نمز، کاربری در شبکه اجتماعی ایکس، این روش را کشف کرده است. وی در فوریه گذشته مراحل ایجاد یک رم دیسک با استفاده از 3D V-Cache را توضیح داد اما ظاهراً این موضوع تاکنون زیر ذره‌بین قرار نگرفته بود.

نتایج بدست آمده از این روش حتی از روش قبلی نیز بهتر بود و میزان خواندن و نوشتن رم دیسک به ترتیب به 182 گیگابایت بر ثانیه و 175 گیگابایت بر ثانیه رسید که بر روی پردازنده  Ryzen 7 5800X3D انجام شد.

این روش مبتنی بر نرم‌افزار رایگان OSFMount است که امکان ساخت دیسک‌های رم و مانت کردن آنها را در فرمت‌های مختلف فراهم می‌کند.

ایجاد یک رم دیسک با فرمت FAT32 در ظاهر کار عجیبی نیست. اما برای کار کردن آن باید مقادیر دقیقی را در برنامه CrystalDiskMark تنظیم کرد. بر اساس گفته‌های نمز (Nemez) باید مقادیر تست را به SEQ 256KB، عمق صف 1 و تعداد ریسه‌ها را برابر 16 تنظیم کرد. همچنین باید پر کردن داده‌ها را به صفر به جای تصادفی تنظیم کرد.

با این روش ظاهراً امکان بهره‌برداری بهینه از ظرفیت بالای 3D V-Cache برای کاربردهای دیگری غیر از پردازش وجود دارد که البته نیازمند آزمایش و بررسی بیشتر خواهد بود.

تلاش برای بهره‌برداری بیشتر از حافظه کش 3D در AMD رایزن

با توجه به طبیعت بار سیستم، این روش احتمالا در اولین تلاش جواب ندهد و شاید نیاز باشد نمونه‌سنجی را چندین بار اجرا کرد. دیدن تلاش طرفداران برای پیدا کردن کاربردهای جدیدی برای حافظه کش 3D در پردازنده‌های AMD بسیار جالب است.

با این حال، اگرچه نتایج عملکرد بسیار شگفت‌انگیز به نظر می‌رسند، اما هنوز دور از بهره‌برداری کامل از توانمندی‌های حافظه کش 3D هستند. برای مثال، نسل اول حافظه کش 3D توانایی پهنای باند ۲ ترابایت بر ثانیه را دارد. سپس AMD پهنای باند آن را در نسل دوم به ۲.۵ ترابایت بر ثانیه افزایش داد.

این آزمایش جالب است، اما به دلیل فقدان روش مطمئن برای بهره‌برداری از حافظه کش 3D، در کاربردهای واقعی زیاد مفید نیست. همچنین این روش همیشه جوابگو نیست و احتمالا نیاز به تلاش‌های مکرر دارد. علاوه بر این، حجم حافظه کش 3D در پردازنده‌های رایزن مصرفی بسیار کوچک است. به عنوان مثال  Ryzen 9 7950X3D فقط دارای ۱۲۸ مگابایت حافظه L3 است.

از طرف دیگر، پردازنده‌های اپیک(EPYC) AMD مانند ژنوا-ایکس که دارای ۱.۳ گیگابایت حافظه L3 هستند، می‌توانند مورد جالب‌تری برای بهره‌برداری از این فناوری باشند.

امکانات و پتانسیل  3D V-Cache و رم دیسک

به نظر می رسد که استفاده از فناوری 3D V-Cache به همراه رم دیسک می تواند امکانات جالبی را فراهم کند. در حال حاضر SSDها رم دیسک را کهنه و بی استفاده کرده اند اما شاید با استفاده از حافظه سه بعدی بزرگ 3D V-Cache بتوان رم دیسک را دوباره احیا نمود.

تصور کنید که اگر AMD ایده استفاده از 3D V-Cache به عنوان رم دیسک را اجرایی کند و کاربران بتوانند با یک دکمه فشار دادن، این حافظه سه بعدی را به رم دیسک تبدیل کنند، امکانات شگفت انگیزی فراهم می شود.