RAMのデュアルチャネル：CPUとiGPUのパフォーマンス| ITIGIC

購入するときマザーボード、構築済みのコンピューターまたはラップトップ、重要なポイントは、 RAM メモリとこれは、これの速度に制限されるだけでなく、デュアルチャネル構成があるかどうかを確認するためにも使用されます。それがないということは、完全に力を失うことを意味します。

マザーボードを購入するとき、あなたは用語を聞いたことがあるでしょう シングルチャネルおよびデュアルチャネル それにインストールされる予定のRAMメモリに関して。そして、多くの人は、デュアルチャネルのものと比較して、シングルメモリチャネルを持つことがPCのパフォーマンスにどのように悪影響を与えるかを読んだり聞いたりしました。

メモリチャネルとは何ですか？

RAMとプロセッサ間の通信は、ユーザーとプログラマーの両方にはまったく見えませんが、実際には些細なことではありません。これは、ハードウェアレベルでのプロセスです。 CPU 特定の時間に一連の手順を実行してメモリに格納されたデータを要求するには、戦略的に順序付けられた一連の手順に従う必要があります。

問題は、メモリへのアクセスを担当するプロセッサ内のハードウェアであるIMC統合メモリコントローラが飽和状態になると発生します。これは、多くの要求がある場合に発生します。これは、非常に多くの顧客の列の前にいる店主がXNUMX人ずつサービスを提供しなければならないようなものです。重要なのは、リクエストリストが増えると、キューの最後で顧客にサービスを提供する際の遅延が増えることです。クライアントがCPUによるメモリへの要求である場合、これによりIMCは完全に飽和状態になります。

解決策は何ですか？最も単純なのは、XNUMXつではなく、XNUMXつの異なるIMCを使用することです。これらのIMCは、メモリ内の要求を並行して管理できるようにします。通常、メモリの外部にあるインターフェイスごとに、プロセッサに割り当てられたRAMにアクセスするIMCが関連付けられています。

シングルチャネルとデュアルチャネル

各モジュールが5ビットメモリではなく32つの64ビットメモリチャネルをサポートするDDR2が登場するまで、一般に、マザーボードがサポートするDIMMモジュールの数を4で割って、使用可能なチャネルの数を数えることができました。シングルチャネルマザーボードは、DIMMスロットがXNUMXつと、デュアルチャネルがXNUMXつしかないという事実から識別できます。

ユーザーを容易にするために、それらは通常、色で識別されます。たとえば、XNUMXつの赤とXNUMXつの黒のスロットです。このように、マザーボードのメモリスロットには通常、RAを配置する正しい方法でDIMMモジュールを配置する場所を示すカラーコードがあります。適切なソケットに。

重要なのは、コンピュータにモジュールが64つしかない場合、メモリクロックサイクルごとに5ビットの伝送チャネルがXNUMXつしかないということです。ただし、対応するソケットにXNUMXつのモジュールがある場合、帯域幅はXNUMX倍になります。現実？パフォーマンスの向上はXNUMX倍にはほど遠いです。特に、単一のメモリチャネルを使用するように設計されたマザーボードがある場合、その場合、単一のIMCがメモリとの通信に使用されるためです。もちろん、モジュールごとにXNUMXつのメモリチャネルを使用する最近発売されたDDRXNUMXについて述べたように。

自分の構成を知るにはどうすればよいですか？

PCの構成がシングルチャネルかデュアルチャネルかを確認するには、CPU-Zなどのプログラムで十分です。[メモリ]タブでは、コンピューターを開かなくても直接確認できます。ここで詳細を追加する必要があります。DDR4メモリ以下のラップトップの多くはデュアルチャネルをサポートしていますが、モジュールがXNUMXつしかインストールされていないため、シングルチャネルで動作します。

したがって、ラップトップまたはビルド済みのPCを使用していて、CPU-Zを使用すると、シングルチャネル構成になり、絶望しない場合は、マザーボードに別のメモリモジュールをインストールすることでこれを解決できます。お使いのコンピュータとこのように追加のパフォーマンスボーナスを取得します。

パフォーマンスがXNUMX倍にならないのはなぜですか？

帯域幅について話すときは、データが送信される時間の100％にある理論上の制限について話しているという考えから始めなければなりません。現実には、RAMはこのようには機能せず、データが送信されない場所でプロセッサがアクセスするメモリの列と行を決定するためのアクセス期間があり、要求が同じコアの代わりにCPUに統合されたIMC。

統合メモリコントローラーを使用すると、RAMが応答するまでコアが待機する必要がなくなり、これらのダウンタイムによってパフォーマンスが低下するため、IMCが必要になります。実際のところ、CPU処理レベルでは、デュアルチャネルメモリを使用してもパフォーマンスがXNUMX倍になることはありません。これは理論上の速度であり、さまざまな制限のために達成されることはないという理想です。

したがって、理論上の帯域幅を100倍にしても、実際のパフォーマンスの向上はXNUMX％に達しますが、単一のメモリチャネルを使用した場合はそれは実現しません。明らかなことは、常にデュアルチャネルにメモリを搭載すると、シングルチャネルに搭載するよりも常にパフォーマンスが向上することです。つまり、モジュール構成が制限されているマザーボードは、拡張機能だけでなくパフォーマンスも制限されます。

デュアルチャネルiGPUのパフォーマンス

GPUは、CPUとは異なり、スループットプロセッサです。つまり、GPUのパフォーマンスは帯域幅に依存し、したがって、受信できるデータの量に依存します。統合グラフィックスの場合、まったく同じ構成であっても、グラフィックスカードの形式の対応するグラフィックスと比較して、PCRAMでのパフォーマンスは非常に低くなります。 PCではGPUのアドレス空間がCPUのアドレス空間とは異なるため、CPUがアクセスできないメモリの一部がGPUに割り当てられることを考慮に入れる必要があります。

問題はCPUと GPU BMIを共有してメモリにアクセスすると、RAMへのアクセス時間はCPUのアクセス時間にGPUのアクセス時間を加えたものに等しいと最初から考えるかもしれませんが、そうではなく、実際には異なります。コンテキストIMCを継続的に変更する必要があるため、アクセスのダウンタイムを引き起こす競合が発生するため。これはCPUアクセス時間に直面すると致命的であるため、CPUは各メモリチャネルで最小限のアクセス時間を保証され、残りはオンボードGPUに任されます。

幸い、GPUはレイテンシーに対して脆弱ではありませんが、帯域幅に対して脆弱です。つまり、デュアルチャネル構成では、iGPUを使用してゲームをレンダリングすると、グラフィックチップが処理するデータの半分を受け取るため、シングルチャネルのXNUMX倍のパフォーマンスが得られます。