Dual Channel en RAM : performances CPU et iGPU

Dual Channel en RAM : performances CPU et iGPU

Lors de l'achat d'un carte mère, un ordinateur pré-construit ou un ordinateur portable, un point important est la performance du RAM mémoire et ce n'est pas seulement limité à la vitesse de cela, mais pour vérifier si nous avons une configuration Dual Channel ou non. que ne pas l'avoir signifie perdre complètement le pouvoir.

Lors de l'achat d'une carte mère, vous aurez entendu parler des termes Canal simple et double canal concernant la mémoire RAM qui va y être installée. Et beaucoup d'entre vous ont lu et entendu à quel point le fait d'avoir un seul canal mémoire nuit aux performances de notre PC par rapport à un double canal.

Qu'est-ce qu'un canal mémoire ?

Deux canaux

La communication entre la RAM et n'importe quel processeur est quelque chose qui, bien qu'elle soit totalement invisible pour les utilisateurs et les programmeurs, n'est vraiment pas quelque chose de trivial. Il s'agit d'un processus au niveau matériel dans lequel le Processeur doit suivre une série d'étapes stratégiquement ordonnées pour demander des données stockées en mémoire à travers une série d'étapes à un moment précis.

Le problème survient lorsque l'IMC, le contrôleur de mémoire intégré, qui est la partie matérielle de tout processeur responsable de l'accès à la mémoire, devient saturé et cela se produit lorsqu'il y a de nombreuses demandes. C'est comme un commerçant devant une très grande file de clients qu'il doit servir un par un. La clé est qu'à mesure que la liste des demandes augmente, il y a plus de retard dans le service des clients à la fin de la file d'attente. Si les clients sont des demandes de mémoire par la CPU, cela provoque la saturation complète de l'IMC.

Quelle est la solution? Bon, le plus simple n'est pas d'avoir un, mais deux IMC différents, qui se chargent de pouvoir gérer les requêtes en mémoire en parallèle. L'habituel est que pour chaque interface externe à la mémoire il y a un IMC associé faisant les accès à la RAM affectée au processeur.

Canal simple contre double canal

Jusqu'à l'avènement de la DDR5, où chaque module prend en charge deux canaux mémoire 32 bits au lieu d'une mémoire 64 bits, en général, nous pouvions compter le nombre de canaux disponibles par le nombre de modules DIMM pris en charge par une carte mère divisé par deux, à partir de tels que l'on peut identifier une carte mère Single Channel par le fait qu'elle n'a que 2 slots DIMM et une Dual Channel avec 4.

Pour faciliter l'utilisation, ils sont généralement identifiés par des couleurs : deux emplacements rouges et deux noirs par exemple. De cette manière, les cartes mères ont généralement des codes de couleur dans les emplacements de mémoire pour indiquer où placer les modules DIMM de la bonne manière pour placer le RA ; dans les prises appropriées.

Le fait est que si nous n'avons qu'un seul module dans l'ordinateur, cela signifie que nous n'aurons qu'un seul canal de transmission 64 bits par cycle d'horloge mémoire. Cependant, si nous avons deux modules dans les sockets correspondants, la bande passante doublera. Réalité? L'augmentation des performances est loin d'être double. Surtout si nous avons une carte mère conçue pour utiliser un seul canal mémoire, car dans ce cas, un seul IMC sera utilisé pour la communication avec la mémoire. Sauf bien sûr, comme nous l'avons dit à propos de la DDR5 récemment lancée où ils utilisent deux canaux mémoire par module.

Comment savoir quelle configuration j'ai ?

Mémoire CPU-Z

Pour vérifier si la configuration de notre PC est simple ou double canal, des programmes comme CPU-Z suffiront, où dans l'onglet Mémoire nous pouvons la vérifier directement sans avoir à ouvrir notre ordinateur. Ici, nous devons ajouter un détail, la plupart des ordinateurs portables avec mémoire DDR4 et support inférieur Dual Channel, mais comme ils n'ont qu'un seul module installé, ils fonctionnent en Single Channel.

Donc si vous avez un ordinateur portable ou un PC pré-construit et que CPU-Z vous donne comme résultat que vous avez une configuration monocanal alors ne désespérez pas, il est possible que vous puissiez y remédier en installant un autre module mémoire sur la carte mère de votre ordinateur et obtenez ainsi un bonus de performance supplémentaire.

Pourquoi les performances ne sont-elles pas doublées ?

Nous devons partir de l'idée que lorsque nous parlons de bande passante, nous parlons en réalité d'une limite théorique qui consiste à ce que 100% du temps de transmission des données soit effectué. La réalité est que la RAM ne fonctionne pas comme ça et il y a une période d'accès pour déterminer à quelle colonne et à quelle ligne de mémoire le processeur veut accéder où les données ne sont pas envoyées et nous devons également tenir compte du fait que les demandes sont faites par le IMC intégré dans le CPU au lieu des cœurs de celui-ci.

L'utilisation du contrôleur de mémoire intégré est telle que les cœurs n'ont pas à attendre le temps que la RAM leur réponde, ces temps d'arrêt sont une perte de performances et donc le besoin de l'IMC. Le fait est qu'au niveau du traitement CPU, avoir une mémoire Dual Channel ne doublera jamais les performances car il s'agit d'un taux théorique, un idéal qui en raison de différentes limitations ne sera jamais atteint.

Ainsi, malgré le doublement de la bande passante théorique, l'augmentation réelle des performances atteindra ces 100%, mais cela ne le fera pas si nous utilisions un seul canal mémoire. Ce qui est clair, c'est que toujours avoir de la mémoire en Dual Channel donnera toujours plus de performances que de l'avoir en Single Channel, ce qui signifie qu'une carte mère avec une configuration de module limitée n'est pas seulement limitée en capacités d'extension, mais aussi en performances.

Performances iGPU double canal

iGPU simple double canal

Les GPU, contrairement aux CPU, sont des processeurs de débit, cela signifie que leurs performances dépendront de la bande passante et donc de la quantité de données qu'ils peuvent recevoir. Dans le cas des graphiques intégrés, ils fonctionnent très mal avec la RAM du PC par rapport à leurs homologues sous forme de cartes graphiques, même avec exactement la même configuration. Nous devons tenir compte du fait que dans les PC, les GPU ont un espace d'adressage différent de celui du CPU, ils se voient donc attribuer une partie de la mémoire à laquelle le CPU ne peut pas accéder.

Le problème survient lorsque le processeur et GPU partager le BMI pour accéder à la mémoire et on pourrait penser d'emblée que le temps d'accès à la RAM est équivalent au temps d'accès du CPU plus celui du GPU, mais ce n'est pas le cas, la réalité c'est différent. Étant donné qu'une contention est créée, cela entraîne des temps d'arrêt d'accès en modifiant continuellement le contexte IMC. Ceci est mortel face au temps d'accès au processeur, de sorte que le processeur est assuré d'un temps d'accès minimal sur chaque canal mémoire et le reste est laissé au GPU intégré.

Heureusement, les GPU ne sont pas vulnérables à la latence, mais ils sont vulnérables à la bande passante. Cela signifie que dans une configuration Dual Channel, si nous utilisons un iGPU pour rendre un jeu, nous obtiendrons deux fois plus de performances qu'en Single Channel, puisque la puce graphique reçoit la moitié des données avec lesquelles travailler.