Dual Channel im RAM: CPU- und iGPU-Leistung

Dual Channel im RAM: CPU- und iGPU-Leistung

Beim Kauf eines Hauptplatine, ein vorgefertigter Computer oder ein Laptop, ein wichtiger Punkt ist die Leistung des RAM Speicher und dies ist nicht nur auf die Geschwindigkeit beschränkt, sondern um zu überprüfen, ob wir eine Dual-Channel-Konfiguration haben oder nicht. dass es nicht bedeutet, die Macht vollständig zu verlieren.

Beim Kauf eines Mainboards haben Sie schon von den Begriffen gehört Einkanal und Zweikanal bezüglich des RAM-Speichers, der darin installiert werden soll. Und viele von Ihnen haben gelesen und gehört, dass ein einzelner Speicherkanal die Leistung unseres PCs im Vergleich zu einem Dual-Channel beeinträchtigt.

Was ist ein Speicherkanal?

Doppelkanal

Die Kommunikation zwischen RAM und jedem Prozessor ist zwar für Benutzer und Programmierer völlig unsichtbar, aber nicht trivial. Es ist ein Prozess auf Hardwareebene, bei dem die CPU muss einer Reihe strategisch geordneter Schritte folgen, um im Speicher gespeicherte Daten durch eine Reihe von Schritten zu einem bestimmten Zeitpunkt abzurufen.

Das Problem tritt auf, wenn der IMC, der integrierte Speichercontroller, der für den Zugriff auf den Speicher verantwortliche Hardware in jedem Prozessor ist, gesättigt ist, und dies geschieht, wenn viele Anforderungen vorliegen. Das ist wie ein Ladenbesitzer vor einer sehr großen Schlange von Kunden, die er einzeln bedienen muss. Der Schlüssel besteht darin, dass mit zunehmender Anforderungsliste die Bedienung der Kunden am Ende der Warteschlange immer verzögert wird. Wenn die Clients Speicheranforderungen von der CPU sind, führt dies dazu, dass der IMC vollständig gesättigt ist.

Was ist die Lösung? Nun, am einfachsten ist es, nicht einen, sondern zwei verschiedene IMCs zu haben, die dafür verantwortlich sind, In-Memory-Anfragen parallel zu verwalten. Üblicherweise gibt es für jede speicherexterne Schnittstelle einen zugeordneten IMC, der die Zugriffe auf den dem Prozessor zugeordneten RAM durchführt.

Einkanal versus Zweikanal

Bis zum Aufkommen von DDR5, bei dem jedes Modul zwei 32-Bit-Speicherkanäle anstelle eines 64-Bit-Speichers unterstützt, konnten wir im Allgemeinen die Anzahl der verfügbaren Kanäle durch die Anzahl der DIMM-Module, die ein Motherboard unterstützt, dividiert durch zwei zählen dass wir ein Single-Channel-Motherboard daran erkennen können, dass es nur 2 DIMM-Slots und einen Dual-Channel mit 4 hat.

Um den Benutzer zu erleichtern, sind sie in der Regel farblich gekennzeichnet: zum Beispiel zwei rote und zwei schwarze Schlitze. Auf diese Weise haben Motherboards normalerweise Farbcodes in den Speichersteckplätzen, um zu markieren, wo die DIMM-Module richtig platziert werden müssen, um den RA zu platzieren; in die entsprechenden Buchsen.

Der Punkt ist, wenn wir nur ein Modul im Computer haben, bedeutet dies, dass wir nur einen 64-Bit-Übertragungskanal pro Speichertaktzyklus haben. Wenn wir jedoch zwei Module in den entsprechenden Sockeln haben, verdoppelt sich die Bandbreite. Wirklichkeit? Die Leistungssteigerung ist bei weitem nicht verdoppelt. Vor allem, wenn wir ein Motherboard haben, das für die Verwendung eines einzigen Speicherkanals ausgelegt ist, da in diesem Fall ein einzelner IMC für die Kommunikation mit dem Speicher verwendet wird. Außer natürlich, wie wir bereits beim kürzlich auf den Markt gebrachten DDR5 gesagt haben, bei dem zwei Speicherkanäle pro Modul verwendet werden.

Woher weiß ich, welche Konfiguration ich habe?

CPU-Z-Speicher

Um zu überprüfen, ob die Konfiguration unseres PCs Single oder Dual Channel ist, reichen Programme wie CPU-Z aus, wo wir auf der Registerkarte Speicher direkt überprüfen können, ohne unseren Computer öffnen zu müssen. Hier müssen wir noch ein Detail hinzufügen, viele der Laptops mit DDR4-Speicher und niedriger unterstützen Dual Channel, aber da sie nur ein Modul installiert haben, arbeiten sie in Single Channel.

Wenn Sie also einen Laptop oder einen vorgefertigten PC haben und CPU-Z Ihnen als Ergebnis liefert, dass Sie eine Single-Channel-Konfiguration haben, dann verzweifeln Sie nicht, es ist möglich, dass Sie dies beheben können, indem Sie ein anderes Speichermodul auf dem Motherboard von . installieren Ihren Computer und erhalten so einen zusätzlichen Leistungsbonus.

Warum wird die Leistung nicht verdoppelt?

Wir müssen von der Idee ausgehen, dass wir, wenn wir über Bandbreite sprechen, wirklich über eine theoretische Grenze sprechen, die darin besteht, dass 100% der Zeit Daten übertragen werden. Die Realität ist, dass RAM nicht so funktioniert und es eine Zugriffszeit gibt, um zu bestimmen, auf welche Spalte und Zeile des Speichers der Prozessor zugreifen möchte, wo keine Daten gesendet werden, und wir müssen auch berücksichtigen, dass die Anforderungen vom IMC in der CPU integriert statt der Kerne derselben.

Die Verwendung des integrierten Speichercontrollers dient dazu, dass die Kerne nicht auf die Zeit warten müssen, bis der RAM darauf reagiert, diese Ausfallzeiten sind Leistungsverlust und damit die Notwendigkeit des IMC. Tatsache ist, dass auf der CPU-Verarbeitungsebene ein Dual-Channel-Speicher die Leistung nie verdoppeln wird, da es sich um eine theoretische Rate handelt, ein Ideal, das aufgrund verschiedener Einschränkungen nie erreicht wird.

Trotz der Verdoppelung der theoretischen Bandbreite wird die tatsächliche Leistungssteigerung also 100 % erreichen, aber nicht, wenn wir einen einzigen Speicherkanal verwenden. Klar ist, dass immer ein Dual-Channel-Speicher immer mehr Leistung bringt als ein Single-Channel, was bedeutet, dass ein Motherboard mit einer begrenzten Modulkonfiguration nicht nur in den Erweiterungsmöglichkeiten, sondern auch in der Leistung eingeschränkt ist.

Dual-Channel-iGPU-Leistung

Single-Dual-Channel-iGPU

GPUs sind im Gegensatz zu CPUs Durchsatzprozessoren, das heißt, ihre Leistung hängt von der Bandbreite und damit von der Datenmenge ab, die sie empfangen können. Bei integrierter Grafik schneiden sie mit PC-RAM im Vergleich zu ihren Pendants in Form von Grafikkarten selbst bei exakt gleicher Ausstattung sehr schlecht ab. Zu berücksichtigen ist, dass in PCs die GPUs einen anderen Adressraum haben als die CPU, ihnen also ein Teil des Speichers zugewiesen wird, auf den die CPU nicht zugreifen kann.

Das Problem tritt auf, wenn CPU und GPU teilen sich den BMI, um auf den Speicher zuzugreifen, und man könnte von vornherein denken, dass die Zugriffszeit auf den RAM der Zugriffszeit der CPU plus der der GPU entspricht, aber dies ist nicht der Fall, die Realität sieht anders aus. Da Konflikte erzeugt werden, die Zugriffsausfallzeiten verursachen, indem der Kontext-IMC ständig geändert werden muss. Dies ist angesichts der CPU-Zugriffszeit tödlich, sodass der CPU eine minimale Zugriffszeit auf jedem Speicherkanal gewährleistet ist und der Rest der Onboard-GPU überlassen wird.

Glücklicherweise sind GPUs nicht anfällig für Latenz, jedoch anfällig für Bandbreite. Das bedeutet, dass wir in einer Dual-Channel-Konfiguration, wenn wir eine iGPU zum Rendern eines Spiels verwenden, die doppelte Leistung erzielen als in Single-Channel, da der Grafikchip die Hälfte der Daten erhält, mit denen er arbeiten muss.