قناة مزدوجة في ذاكرة الوصول العشوائي: أداء وحدة المعالجة المركزية و iGPU

قناة مزدوجة في ذاكرة الوصول العشوائي: أداء وحدة المعالجة المركزية و iGPU

عند شراء اللوحة الأم، جهاز كمبيوتر أو كمبيوتر محمول مسبقًا ، فإن النقطة المهمة هي أداء رامات الذاكرة وهذا لا يقتصر فقط على سرعة هذا ، ولكن للتحقق مما إذا كان لدينا تكوين ثنائي القناة أم لا. أن عدم امتلاكه يعني فقدان القوة تمامًا.

عند شراء لوحة أم ستكون قد سمعت عن الشروط قناة واحدة وقناة مزدوجة بخصوص ذاكرة RAM التي سيتم تثبيتها فيه. وقد قرأ الكثير منكم وسمعوا كيف أن وجود قناة ذاكرة واحدة يضر بأداء جهاز الكمبيوتر الخاص بنا مقارنةً بوجود قناة مزدوجة.

ما هي قناة الذاكرة؟

مزدوجة القناة

يعد الاتصال بين ذاكرة الوصول العشوائي وأي معالج أمرًا على الرغم من أنه غير مرئي تمامًا لكل من المستخدمين والمبرمجين ، إلا أنه في الحقيقة ليس شيئًا تافهًا. إنها عملية على مستوى الأجهزة يكون فيها ملف وحدة المعالجة المركزية‏: يجب أن يتبع سلسلة من الخطوات المرتبة استراتيجيًا لطلب البيانات المخزنة في الذاكرة من خلال سلسلة من الخطوات في وقت محدد.

تأتي المشكلة عندما يصبح IMC ، وحدة تحكم الذاكرة المدمجة ، وهي قطعة من الأجهزة داخل أي معالج مسؤول عن الوصول إلى الذاكرة ، مشبعة وهذا يحدث عندما يكون هناك العديد من الطلبات. هذا مثل صاحب متجر أمام قائمة انتظار كبيرة جدًا من العملاء عليه أن يخدم واحدًا تلو الآخر. المفتاح هو أنه مع زيادة قائمة الطلبات ، هناك المزيد من التأخير في خدمة العملاء في نهاية قائمة الانتظار. إذا كان العملاء يطلبون ذاكرة بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU) ، فإن هذا يتسبب في تشبع IMC تمامًا.

ماهو الحل؟ حسنًا ، أبسطها ليس أن يكون لديك IMC واحد ، بل اثنان مختلفان ، وهما مسؤولان عن القدرة على إدارة الطلبات في الذاكرة بشكل متوازٍ. الشيء المعتاد هو أنه لكل واجهة خارجية للذاكرة هناك IMC مرتبط بها مما يجعل الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي المخصصة للمعالج.

قناة واحدة مقابل قناة مزدوجة

حتى ظهور DDR5 ، حيث تدعم كل وحدة قناتين للذاكرة 32 بت بدلاً من ذاكرة 64 بت ، بشكل عام يمكننا حساب عدد القنوات المتاحة من خلال عدد وحدات DIMM التي تدعمها اللوحة الأم مقسومًا على اثنين ، من هذا أنه يمكننا تحديد اللوحة الأم أحادية القناة من خلال حقيقة أنها تحتوي على فتحتين فقط لوحدة DIMM وقناة مزدوجة مع 2.

لتسهيل المستخدم ، يتم تحديدها عادةً باللون: فتحتان باللون الأحمر وفتحتان باللون الأسود ، على سبيل المثال. بهذه الطريقة عادة ما تحتوي اللوحات الأم على أكواد لونية في فتحات الذاكرة لتحديد مكان وضع وحدات DIMM بالطريقة الصحيحة لوضع RA ؛ في المقابس المناسبة.

النقطة المهمة هي أنه إذا كان لدينا وحدة واحدة فقط في الكمبيوتر ، فهذا يعني أنه سيكون لدينا قناة إرسال واحدة فقط 64 بت لكل دورة ساعة ذاكرة. ومع ذلك ، إذا كان لدينا وحدتان في المقابس المقابلة ، فسوف يتضاعف عرض النطاق الترددي. الواقع؟ زيادة الأداء أبعد ما تكون عن الضعف. خاصة إذا كانت لدينا لوحة أم مصممة لاستخدام قناة ذاكرة واحدة ، لأنه في هذه الحالة سيتم استخدام IMC واحد للتواصل مع الذاكرة. باستثناء بالطبع ، كما قلنا عن DDR5 الذي تم إطلاقه مؤخرًا حيث يستخدمون قناتين للذاكرة لكل وحدة.

كيف أعرف التكوين لدي؟

CPU-Z Memoria

للتحقق مما إذا كان تكوين جهاز الكمبيوتر الخاص بنا هو أحادي القناة أو ثنائي القناة ، تكفي برامج مثل CPU-Z ، حيث يمكننا في علامة التبويب Memory التحقق منه مباشرة دون الحاجة إلى فتح جهاز الكمبيوتر الخاص بنا. هنا يتعين علينا إضافة تفاصيل ، فإن العديد من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بذاكرة DDR4 ودعم أقل للقناة المزدوجة ، ولكن نظرًا لأن لديها وحدة واحدة مثبتة فقط ، فإنها تعمل في قناة واحدة.

لذلك إذا كان لديك جهاز كمبيوتر محمول أو كمبيوتر شخصي مُصمم مسبقًا ، فإن CPU-Z يمنحك نتيجة لذلك أن لديك تهيئة أحادية القناة ثم لا تيأس ، فمن الممكن أن تتمكن من علاج ذلك عن طريق تثبيت وحدة ذاكرة أخرى على اللوحة الأم جهاز الكمبيوتر الخاص بك وبالتالي الحصول على مكافأة أداء إضافية.

لماذا لا يتضاعف الأداء؟

علينا أن نبدأ من فكرة أنه عندما نتحدث عن النطاق الترددي فإننا نتحدث حقًا عن حد نظري يتكون من 100٪ من الوقت الذي يتم فيه نقل البيانات. الحقيقة هي أن ذاكرة الوصول العشوائي لا تعمل على هذا النحو وهناك فترة وصول لتحديد عمود وصف الذاكرة الذي يريد المعالج الوصول إليه حيث لا يتم إرسال البيانات وعلينا أيضًا أن نأخذ في الاعتبار أن الطلبات يتم إجراؤها بواسطة تم دمج IMC في وحدة المعالجة المركزية بدلاً من النوى نفسها.

إن استخدام وحدة التحكم في الذاكرة المدمجة هو بحيث لا تضطر النوى إلى الانتظار حتى تستجيب ذاكرة الوصول العشوائي لها ، حيث تفقد أوقات التوقف هذه الأداء وبالتالي الحاجة إلى IMC. الحقيقة هي أنه على مستوى معالجة وحدة المعالجة المركزية ، فإن امتلاك ذاكرة ثنائية القناة لن يضاعف الأداء أبدًا لأنه معدل نظري ، وهو مثالي لن يتحقق أبدًا بسبب القيود المختلفة.

لذلك على الرغم من مضاعفة النطاق الترددي النظري ، فإن زيادة الأداء الحقيقية ستصل إلى ذلك 100٪ ، لكنها لن تفعل ذلك إذا استخدمنا قناة ذاكرة واحدة. ما هو واضح هو أن وجود ذاكرة دائمًا في Dual Channel سيعطي دائمًا أداءً أكثر من امتلاكها في Single Channel ، مما يعني أن اللوحة الأم ذات التكوين المحدود للوحدة لا تقتصر فقط على إمكانيات التوسيع ، ولكن أيضًا في الأداء.

أداء iGPU ثنائي القناة

وحدة معالجة الرسومات أحادية القناة مزدوجة القناة

تعد وحدات معالجة الرسومات ، بخلاف وحدات المعالجة المركزية (CPU) ، معالجات إنتاجية ، وهذا يعني أن أداؤها سيعتمد على النطاق الترددي ، وبالتالي على كمية البيانات التي يمكن أن تتلقاها. في حالة الرسومات المدمجة ، فإنها تعمل بشكل سيئ للغاية مع ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر الشخصي مقارنة بنظيراتها في شكل بطاقات رسومات حتى مع نفس التكوين بالضبط. علينا أن نأخذ في الاعتبار أنه في أجهزة الكمبيوتر ، تحتوي وحدات معالجة الرسومات على مساحة عنوان مختلفة عن مساحة وحدة المعالجة المركزية ، لذلك يتم تخصيص جزء من الذاكرة لها لا تستطيع وحدة المعالجة المركزية الوصول إليه.

تأتي المشكلة عند استخدام وحدة المعالجة المركزية و وحدة معالجة الرسوميات‏:‏ مشاركة مؤشر كتلة الجسم للوصول إلى الذاكرة وقد يعتقد المرء منذ البداية أن وقت الوصول إلى ذاكرة الوصول العشوائي يعادل وقت الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية بالإضافة إلى وقت الوصول إلى وحدة معالجة الرسومات ، ولكن هذا ليس هو الحال ، فالحقيقة مختلفة. منذ إنشاء الخلاف الذي يتسبب في تعطل الوصول من خلال الاضطرار إلى تغيير سياق IMC باستمرار. يعد هذا مميتًا في مواجهة وقت الوصول إلى وحدة المعالجة المركزية ، لذلك تضمن وحدة المعالجة المركزية الحد الأدنى من وقت الوصول لكل قناة ذاكرة ويترك الباقي لوحدة معالجة الرسومات المدمجة.

لحسن الحظ ، فإن وحدات معالجة الرسومات ليست عرضة لوقت الاستجابة ، ولكنها عرضة لعرض النطاق الترددي. هذا يعني أنه في التكوين ثنائي القناة ، إذا استخدمنا iGPU لتقديم لعبة ، فسنحصل على ضعف الأداء مقارنةً بالقناة الفردية ، نظرًا لأن شريحة الرسومات تتلقى نصف البيانات التي تعمل بها.