Når du køber en bundkort, en forudbygget computer eller en bærbar, et vigtigt punkt er ydeevnen af RAM hukommelse, og dette er ikke kun begrænset til hastigheden af dette, men for at kontrollere, om vi har en Dual Channel-konfiguration eller ej. at ikke have det betyder at miste magten fuldstændigt.
Når du køber et bundkort, har du hørt om vilkårene Single Channel og Dual Channel vedrørende den RAM-hukommelse, der skal installeres i den. Og mange af jer har læst og hørt, hvordan det at have en enkelt hukommelseskanal er skadeligt for vores pc's ydeevne sammenlignet med at have en dobbeltkanal.
Hvad er en hukommelseskanal?
Kommunikation mellem RAM og enhver processor er noget, som selvom det er totalt usynligt for både brugere og programmører, er det virkelig ikke noget trivielt. Det er en proces på hardwareniveau, hvori CPU skal følge en række strategisk ordnede trin for at anmode om data gemt i hukommelsen gennem en række trin på et bestemt tidspunkt.
Problemet kommer, når IMC, integreret hukommelsescontroller, som er hardwaren i enhver processor, der er ansvarlig for at få adgang til hukommelsen, bliver mættet, og det gør det, når der er mange anmodninger. Det er som en butiksejer foran en meget stor kø af kunder, som han skal betjene én efter én. Nøglen er, at efterhånden som anmodningslisten øges, er der mere forsinkelse i at betjene kunder i slutningen af køen. Hvis klienterne er anmodninger til hukommelse fra CPU'en, får dette IMC'en til at mætte fuldstændigt.
Hvad er løsningen? Nå, det enkleste er ikke at have én, men to forskellige IMC'er, som har ansvaret for at kunne håndtere in-memory-anmodninger parallelt. Det sædvanlige er, at for hver grænseflade eksternt til hukommelsen er der en tilknyttet IMC, der foretager adgangen til den RAM, der er tildelt processoren.
Enkeltkanal versus dobbeltkanal
Indtil fremkomsten af DDR5, hvor hvert modul understøtter to 32-bit hukommelseskanaler i stedet for en 64-bit hukommelse, kunne vi generelt tælle antallet af tilgængelige kanaler med antallet af DIMM-moduler, som et bundkort understøttede divideret med to, fra f.eks. at vi kan identificere et Single Channel bundkort ved, at det kun har 2 DIMM slots og en Dual Channel med 4.
For at lette brugeren identificeres de normalt efter farve: to røde og to sorte slots, for eksempel. På en sådan måde har bundkort normalt farvekoder i hukommelsespladserne for at markere, hvor DIMM-modulerne skal placeres på den rigtige måde for at placere RA'en; i de relevante stikkontakter.
Pointen er, at hvis vi kun har ét modul i computeren, betyder det, at vi kun vil have én 64-bit transmissionskanal pr. hukommelsesurcyklus. Men hvis vi har to moduler i de tilsvarende stik, vil båndbredden fordobles. Virkelighed? Præstationsstigningen er langt fra det dobbelte. Især hvis vi har et bundkort designet til at bruge en enkelt hukommelseskanal, da der i så fald vil blive brugt en enkelt IMC til kommunikation med hukommelsen. Bortset fra selvfølgelig, som vi har sagt om den nyligt lancerede DDR5, hvor de bruger to hukommelseskanaler pr. modul.
Hvordan ved jeg, hvilken konfiguration jeg har?
For at tjekke om konfigurationen af vores PC er Single eller Dual Channel, vil programmer som CPU-Z være tilstrækkeligt, hvor vi i Memory fanen kan tjekke det direkte uden at skulle åbne vores computer. Her skal vi tilføje en detalje, mange af de bærbare computere med DDR4-hukommelse og lavere understøtter Dual Channel, men da de kun har et modul installeret, fungerer de i Single Channel.
Så hvis du har en bærbar eller en præbygget pc og CPU-Z giver dig som resultat at du har en enkeltkanals konfiguration så fortvivl ikke, det er muligt at du kan afhjælpe dette ved at installere et andet hukommelsesmodul på bundkortet på din computer og få dermed en ekstra præstationsbonus.
Hvorfor fordobles ydeevnen ikke?
Vi skal tage udgangspunkt i ideen om, at når vi taler om båndbredde, så taler vi i virkeligheden om en teoretisk grænse, der består i, at 100 % af tiden data bliver transmitteret. Virkeligheden er, at RAM ikke fungerer som dette, og der er en adgangsperiode til at bestemme, hvilken kolonne og række af hukommelsen processoren vil have adgang til, hvor data ikke sendes, og vi skal også tage højde for, at anmodningerne er lavet af IMC integreret i CPU'en i stedet for kernerne af samme.
Brugen af den integrerede hukommelsescontroller er, så kernerne ikke skal vente på, at RAM'en reagerer på dem, disse nedetider er tabt ydeevne og dermed behovet for IMC. Faktum er, at på CPU-behandlingsniveauet vil det aldrig fordoble ydeevnen at have en Dual Channel-hukommelse, fordi det er en teoretisk hastighed, et ideal, som på grund af forskellige begrænsninger aldrig vil blive opnået.
Så på trods af en fordobling af den teoretiske båndbredde, vil den reelle ydelsesforøgelse nå op på de 100%, men det vil ikke gøre det, hvis vi brugte en enkelt hukommelseskanal. Det, der er klart, er, at altid at have hukommelse i Dual Channel vil altid give mere ydeevne end at have den i Single Channel, hvilket betyder, at et bundkort med en begrænset modulkonfiguration ikke kun er begrænset i udvidelsesmuligheder, men også i ydeevne.
Dual Channel iGPU ydeevne
GPU'er, i modsætning til CPU'er, er gennemløbsprocessorer, hvilket betyder, at deres ydeevne vil afhænge af båndbredden og derfor af mængden af data, de kan modtage. I tilfælde af integreret grafik klarer de sig meget dårligt med PC RAM sammenlignet med deres modstykker i form af grafikkort selv med nøjagtig samme konfiguration. Vi skal tage højde for, at i pc'er har GPU'erne et andet adresserum end CPU'ens, så de er tildelt en del af hukommelsen til dem, som CPU'en ikke kan få adgang til.
Problemet kommer, når CPU og GPU dele BMI'et for at få adgang til hukommelsen, og man kunne måske fra starten tro, at adgangstiden til RAM'en svarer til adgangstiden for CPU'en plus GPU'ens, men det er ikke tilfældet, i virkeligheden er det anderledes. Da der skabes strid, der forårsager nedetid for adgang ved konstant at skulle ændre konteksten IMC. Dette er dødbringende i lyset af CPU-adgangstid, så CPU'en er sikret minimal adgangstid på hver hukommelseskanal, og resten overlades til den indbyggede GPU.
Heldigvis er GPU'er ikke sårbare over for latency, men de er sårbare over for båndbredde. Det betyder, at i en Dual Channel-konfiguration, hvis vi bruger en iGPU til at gengive et spil, vil vi opnå dobbelt så god ydeevne end i Single Channel, da grafikchippen modtager halvdelen af de data, som den kan arbejde med.
