显存访问革命

在AMD推出RX 6000系列显卡的时候，同时宣布了一个“新技术”——Smart Access Memory，简称SAM。它其实就是一种让处理器可以访问全部显存，即拥有全部权限（Full Access）的技术（图1）。

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在十几年前，当显卡接口转向PCIe插槽时，显卡与处理器的通信能力就是PCIe总线的重要“卖点”。当然，处理器和显卡的通信并不是直接访问处理器或者GPU，那样会扰乱数据处理的，GPU通过PCIe通道访问的主要是内存数据，而处理器访问的当然就是显存里的数据了。只不过由于当初设计的问题，处理器访问显存的范围被定在了256MB，也就是最初几代PCIe高端显卡（图2）的显存容量。

不过之后随着显卡显存容量的提升，这个能力似乎被遗忘了，于是处理器访问显存时需要的BAR（基础地址寄存器）就没有升级过，访问权限一直保持在256MB，显卡和处理器只能交流少量的数据。但PCIe规范本身其实并没有这种限制，反而有ResizabIe BAR Capabilitv（可调节大小的BAR容量）这个功能（图3）。Smart Access Memory实际上就是终于“想起”并用上了这个功能，只要按照PCIe规范调节BAR，就可以让处理器获得访问全部显存的权限了。

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英特爾和英伟达也随后推出了类似功能，大部分主板直接以PCIe规范的Resizable BAR Capability技术为名（图4），一般直接简称为BAR。也有部分主板比较个性，例如华擎将这一功能命名为CAM（Clever Access Mempry）（图5）。

至于为什么现在处理器和GPU厂商都突然想起来了这个功能，其实很简单，相对于目前的显卡，PCIe4.0×16插槽拥有了“太大”的带宽，比如我们测试支持PCIe 4.0的RTX 30系列、RX 5000/6000系列显卡时，使用PCIe 3.0×16（或PCIe 4.0×8）还是PCIe 4.0×16插槽，表现并没什么区别，说明有很大的接口带宽根本处于闲置状态。……