Was ist Unified Memory und wie funktioniert es?

Was ist Unified Memory?

Bei Unified Memory geht es darum, die Datenredundanz zu minimieren, die zwischen den verschiedenen Teilen des Speichers, die von der CPU, der GPU usw. verwendet werden, kopiert wird. Kopieren ist langsam und verschwendet Speicherkapazität. Bei herkömmlichen Speicherimplementierungen ist ein Teil des RAM für die GPU reserviert. Wenn Ihr Laptop mit 16 GB RAM wirbt und 2 GB für die GPU reserviert sind, haben Sie nur 14 GB für Systemaufgaben zur Verfügung. Apple hat dieses Problem mit UMA gelöst, wodurch die Speicherzuweisung reibungsloser verläuft und die Leistung verbessert wird.

Warum braucht Ihr Computer Unified Memory?

Die Unified Memory Architecture auf Apple Silicon führt mehrere Änderungen am Speichersystem des Computers ein. Von der Änderung der Art und Weise, wie der Arbeitsspeicher mit den Recheneinheiten verbunden wird, bis hin zur Neudefinition der Speicherarchitektur, ändert Apple die Art und Weise, wie Speichersysteme konzipiert werden, um die Effizienz des Systems zu verbessern.

Allerdings führt die neue Architektur zu einem Wettlauf zwischen der CPU, der GPU und der Neural Engine, wodurch die vom System benötigte RAM-Menge steigt.

Wie funktioniert Unified Memory?

Bei Mehrzwecksystemen wird der Arbeitsspeicher über Sockel auf der Hauptplatine mit der CPU verbunden. Diese Verbindung begrenzt die Menge der an die CPU gesendeten Daten.

Apple Silicon hingegen verwendet dasselbe Substrat, um RAM und SoC unterzubringen. Während der RAM bei dieser Architektur nicht Teil des SoC ist, verwendet Apple ein Interposer-Substrat (Fabric), um den RAM mit dem SoC zu verbinden. Ein Interposer ist nichts anderes als eine Siliziumschicht zwischen dem SoC und dem RAM.

Im Vergleich zu herkömmlichen Sockeln, die zur Datenübertragung auf Drähte angewiesen sind, ermöglichen Interposer die Verbindung von RAM mit Chipsätzen über Durchkontaktierungen im Silizium. Das bedeutet, dass bei MacBooks mit Apple Silicon Technologie der Arbeitsspeicher direkt in das Gehäuse eingebettet ist, was eine schnellere Datenübertragung zwischen dem Speicher und dem Prozessor ermöglicht. Der Arbeitsspeicher ist auch physisch näher an dem Ort, an dem die Daten benötigt werden (dem Prozessor), so dass die Daten schneller dorthin gelangen, wo sie benötigt werden.

Aufgrund dieses Unterschieds bei der Verbindung von RAM mit dem Chipsatz kann dieser auf eine hohe Datenbandbreite zugreifen.

Zusätzlich zu den oben genannten Unterschieden hat Apple auch die Art und Weise geändert, wie die CPU und die GPU auf das Speichersystem zugreifen.

Wie bereits erwähnt, haben GPUs und CPUs in herkömmlichen Konfigurationen unterschiedliche Speicherpools. Apple geht den umgekehrten Weg und ermöglicht es der GPU, der CPU und der Neural Engine, auf denselben Speicherpool zuzugreifen. Daher müssen die Daten nicht von einem Speichersystem zum anderen übertragen werden, was die Effizienz des Systems weiter verbessert.

Aufgrund all dieser Unterschiede in der Speicherarchitektur bieten Unified Memory-Systeme SoCs eine hohe Datenbandbreite.

Wie viel Unified Memory brauchen Sie?

Nachdem wir nun ein grundlegendes Verständnis der Unified Memory-Architektur haben, können wir sehen, wie viel Sie brauchen.

Obwohl die Unified Memory-Architektur mehrere Vorteile hat, weist sie auch einige Nachteile auf. Erstens ist der Arbeitsspeicher mit dem SoC verbunden, so dass der Benutzer den Arbeitsspeicher des Systems nicht aufrüsten kann. Außerdem greifen die CPU, die GPU und die Neural Engine auf denselben Speicherpool zu. Das hat zur Folge, dass der vom System benötigte Speicherplatz drastisch ansteigt.

Wenn Sie also viel im Internet surfen und eine Menge Textverarbeitungsprogramme verwenden, sollten 8 GB RAM mehr als genug sein. Wenn Sie jedoch viel mit den Adobe Creative Cloud-Programmen arbeiten, ist die 16-GB-Variante die bessere Wahl, da die Bearbeitung von Fotos, Videos und Grafiken auf Ihrem Rechner reibungsloser vonstatten gehen wird.

Wenn Sie viele Deep Learning Modelle trainieren oder mit Video-Timelines mit vielen Ebenen und 4K-Material arbeiten, sollten Sie auch die M1 Ultra mit 128 GB RAM in Betracht ziehen.