Un equipo de investigadores de Stanford está estudiando una nueva tecnología que podría mejorar las memorias caché internas de los actuales CPUs y GPUs.
Para ello, están trabajando en una memoria de celda de ganancia híbrida, una ingeniosa mezcla de tecnología SRAM y DRAM diseñada para resolver los problemas a los que se enfrentan actualmente las cachés SRAM.
Philip Wong, director del proyecto y profesor de Ingeniería Eléctrica en Stanford, subraya uno de los grandes obstáculos en el diseño de las GPU actuales: el problema del muro de memoria.
Se trata de la complejidad y el elevado coste energético que supone llevar los datos de la DRAM, más lenta, a la caché, más rápida pero más pequeña, basada en SRAM. Debido a este cuello de botella, los investigadores buscan alternativas a la SRAM que ofrezcan mejores prestaciones.
Otro de los inconvenientes de la SRAM es su tamaño. Actualmente, los chips utilizan mucho espacio para la SRAM, que ocupa seis transistores por bit, es decir, cuatro para almacenar los datos y dos para gestionar el acceso.
La DRAM, por otro lado, puede almacenar datos con un solo transistor y unos pocos componentes adicionales, si bien tiene la molesta peculiaridad de requerir un refresco constante para mantener los datos activos.
En este punto es donde interviene la memoria de celda de ganancia híbrida, que puede aportar importantes ventajas:
- Mayor densidad de almacenamiento: El mayor beneficio de las memorias de celda de ganancia es su mayor capacidad de almacenamiento, fundamental para las memorias caché de bajo nivel.
- Aumento del rendimiento: Las cachés más grandes acortan el tiempo de transferencia de datos de la DRAM del sistema al CPU o la GPU, lo que mejora el rendimiento en general y disminuye la latencia.
- Eficiencia energética: Se trata de una tecnología que pretende resolver los problemas de consumo energético ligados a las actuales arquitecturas de caché.
Según los investigadores, esta tecnología podría revolucionar los futuros diseños de CPU y GPU, ya que permitiría aumentar la capacidad de las cachés de bajo nivel más allá de lo que es posible en la actualidad.
La memoria híbrida de celda de ganancia también funciona correctamente con técnicas de apilamiento 3D, como la caché 3D V-Cache de AMD, lo que abre la puerta a incrementos de capacidad aún mayores. Tal combinación puede afectar considerablemente al rendimiento del procesador en toda una serie de tareas informáticas.
Esta investigación, si todo sale según lo previsto, podría allanar el camino a una nueva era de la arquitectura informática y resolver algunos de los viejos problemas de velocidad y eficiencia que han venido lastrando a los sistemas actuales.
Vía: NotebookCheck
