Při nákupu deska, předem sestavený počítač nebo notebook, důležitým bodem je výkon počítače RAM paměti a to není omezeno pouze na rychlost tohoto, ale pro kontrolu, zda máme konfiguraci Dual Channel nebo ne. že nemít to znamená úplně ztratit moc.
Při nákupu základní desky jste o pojmech slyšeli Jednokanálový a dvoukanálový ohledně paměti RAM, která do ní bude instalována. A mnozí z vás četli a slyšeli, jak mít jeden paměťový kanál škodí výkonu našeho počítače ve srovnání s dvoukanálovým.
Co je paměťový kanál?
Komunikace mezi RAM a libovolným procesorem je něco, co je sice zcela neviditelné pro uživatele i programátory, ale ve skutečnosti nejde o nic triviálního. Je to proces na hardwarové úrovni, ve kterém je procesor musí následovat řadu strategicky uspořádaných kroků k vyžádání dat uložených v paměti prostřednictvím řady kroků v konkrétním čase.
Problém nastává, když se IMC, integrovaný řadič paměti, což je část hardwaru v jakémkoli procesoru odpovědném za přístup k paměti, nasytí, a to se stane, když existuje mnoho požadavků. Je to jako obchodník před velkou frontou zákazníků, které musí jednoho po druhém obsloužit. Klíčové je, že jak se seznam požadavků zvyšuje, dochází k většímu zpoždění při obsluhování zákazníků na konci fronty. Pokud jsou klienti požadavky na paměť ze strany CPU, způsobí to úplné nasycení IMC.
Co je řešení? No, nejjednodušší není mít jeden, ale dva různé IMC, které mají na starosti možnost paralelně spravovat požadavky v paměti. Obvyklá věc je, že pro každé rozhraní mimo paměť existuje přidružený IMC, který umožňuje přístup k paměti RAM přiřazené procesoru.
Single Channel versus Dual Channel
Do příchodu DDR5, kde každý modul podporuje dva 32bitové paměťové kanály místo 64bitové paměti, jsme obecně mohli počítat počet dostupných kanálů počtem modulů DIMM, které základní deska podporovala, děleno dvěma, např. že jednokanálovou základní desku poznáme podle toho, že má pouze 2 sloty DIMM a duální kanál se 4.
Pro usnadnění uživatele jsou obvykle identifikovány podle barvy: například dva červené a dva černé sloty. Tímto způsobem mají základní desky obvykle barevné kódy v paměťových slotech, které označují, kam umístit moduly DIMM správným způsobem pro umístění RA; v příslušných zásuvkách.
Jde o to, že pokud máme v počítači pouze jeden modul, znamená to, že budeme mít pouze jeden 64bitový přenosový kanál na takt paměti. Pokud však máme dva moduly v odpovídajících zásuvkách, šířka pásma se zdvojnásobí. Realita? Nárůst výkonu není zdaleka dvojnásobný. Zejména pokud máme základní desku navrženou pro použití jediného paměťového kanálu, protože v takovém případě bude pro komunikaci s pamětí použit jeden IMC. Samozřejmě kromě toho, jak jsme si řekli o nedávno uvedeném DDR5, kde používají dva paměťové kanály na modul.
Jak zjistím, jakou mám konfiguraci?
Pro kontrolu, zda je konfigurace našeho PC Single nebo Dual Channel, nám postačí programy jako CPU-Z, kde v záložce Memory to můžeme zkontrolovat přímo, aniž bychom museli otevírat náš počítač. Zde musíme přidat detail, mnoho notebooků s pamětí DDR4 a nižší podporou Dual Channel, ale protože mají nainstalovaný pouze jeden modul, pracují v Single Channel.
Pokud tedy máte notebook nebo předpřipravený počítač a CPU-Z vám dává jako výsledek jednokanálovou konfiguraci, nezoufejte, je možné, že to napravíte instalací dalšího paměťového modulu na základní desku váš počítač a získejte tak další výkonnostní bonus.
Proč se výkon nezdvojnásobí?
Musíme vycházet z myšlenky, že když mluvíme o šířce pásma, mluvíme skutečně o teoretické hranici, která spočívá v tom, že se přenáší 100 % časových dat. Realita je taková, že RAM takto nefunguje a existuje perioda přístupu, která určuje, ke kterému sloupci a řádku paměti chce procesor přistupovat, kam se data neposílají, a musíme také vzít v úvahu, že požadavky jsou vytvářeny IMC integrované v CPU namísto jader téhož.
Využití integrovaného paměťového řadiče je proto, aby jádra nemusela čekat na dobu, než na ně RAM zareaguje, tyto prostoje jsou ztrátou výkonu a tedy nutností IMC. Faktem je, že na úrovni procesoru, dvoukanálová paměť nikdy nezdvojnásobí výkon, protože je to teoretická rychlost, ideál, kterého kvůli různým omezením nebude nikdy dosaženo.
Takže i přes zdvojnásobení teoretické šířky pásma dosáhne skutečný nárůst výkonu těchto 100 %, ale neudělá to, pokud použijeme jeden paměťový kanál. Je jasné, že mít paměť vždy ve dvou kanálech vždy poskytne vyšší výkon než mít ji v jednom kanálu, což znamená, že základní deska s omezenou konfigurací modulů není omezena pouze možnostmi rozšíření, ale také výkonem.
Výkon dvoukanálového iGPU
GPU jsou na rozdíl od CPU procesory s propustností, to znamená, že jejich výkon bude záviset na šířce pásma, a tedy na množství dat, které mohou přijímat. V případě integrovaných grafik si s PC RAM vedou velmi špatně ve srovnání s jejich protějšky v podobě grafických karet i při úplně stejné konfiguraci. Musíme vzít v úvahu, že v PC mají GPU jiný adresní prostor než CPU, takže je jim přidělena část paměti, ke které CPU nemá přístup.
Problém nastává, když CPU a GPU sdílejte BMI pro přístup k paměti a člověk by si od začátku mohl myslet, že přístupová doba do RAM je ekvivalentní přístupové době CPU plus GPU, ale není tomu tak, realita je jiná. Protože je vytvořen spor, který způsobuje výpadek přístupu tím, že je nutné neustále měnit kontext IMC. To je smrtící tváří v tvář přístupové době CPU, takže CPU má zajištěnou minimální přístupovou dobu na každém paměťovém kanálu a zbytek je ponechán na integrovaném GPU.
GPU naštěstí nejsou zranitelné vůči latenci, ale jsou zranitelné vůči šířce pásma. To znamená, že v konfiguraci Dual Channel, pokud použijeme k vykreslení hry iGPU, získáme dvojnásobný výkon než v Single Channel, protože grafický čip přijímá polovinu dat, se kterými pracovat.
