ユニファイドメモリは、CPUやGPUなどがメモリを共有する構成を指します。Apple Silicon等では、同じシステムメモリへ双方からアクセスし、不要なコピーを減らせる点が特徴です。ただし、全てのデータ転送や同期がなくなるわけではありません。
専用メモリを持つGPUとの比較
| 構成 | 基本的な考え方 | 確認する点 |
|---|---|---|
| CPU側とGPU側に別のメモリ | 処理に応じてデータを移す構成がある | 転送量、専用メモリ容量、帯域等 |
| 共有するメモリ | 双方が同じメモリ資源を利用する | 合計使用量、帯域競合、同期等 |
従来の全システムでCPU用とGPU用のメモリが別だったわけではありません。共有型の内蔵GPU等もあります。また「Unified Memory」という語は、単一の仮想アドレス空間やページ移動を提供するソフトウェア上の仕組みにも使われます。製品ごとの意味を確認しましょう。
コピーの削減と同期は別
同じ領域を利用できれば、CPU側からGPU側へ同じデータを複製する手間を減らせる場合があります。それでも実際の読出し・書込みではメモリとの間で情報が動きます。双方が同時に不適切な更新をしないよう、処理完了の確認等が必要です。
容量不足は起こり得る
共有しても総容量が増えるわけではありません。CPU側の処理、GPUの資源、OS、アプリが同じ容量を使うため、合計が大きければ不足します。帯域にも限度があり、全用途で専用メモリの構成より速いとは限りません。
SoCと増設可否
SoCはCPUやGPU等の機能を一つのチップへ統合する考え方です。全ての主記憶がCPUの半導体内部にある、という意味ではありません。ユニファイドメモリという方式だけで増設可否も決まりません。実際の機器の実装や仕様を見ます。
確認問題：CPUとGPUで共有すれば、片方の使用量が増えてもメモリ不足は防げる？
いいえ。共有する総容量には限度があります。双方とOS・アプリの合計使用量を考えます。
関連する基礎をnoteで復習する
CPUの役割と命令実行を押さえたうえで、メモリに何を置き、どの処理装置が使うかを整理しましょう。教材はGPUの個別製品の解説ではありません。
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