Dual Channel in RAM: CPU- en iGPU-prestaties

Dual Channel in RAM: CPU- en iGPU-prestaties

Bij aankoop van een moederbord, een vooraf gebouwde computer of een laptop, een belangrijk punt zijn de prestaties van de RAM geheugen en dit is niet alleen beperkt tot de snelheid hiervan, maar om te controleren of we een Dual Channel-configuratie hebben of niet. dat het niet hebben betekent dat je de macht volledig verliest.

Bij het kopen van een moederbord heb je vast wel eens van de termen gehoord Single Channel en Dual Channel met betrekking tot het RAM-geheugen dat erin wordt geïnstalleerd. En velen van jullie hebben gelezen en gehoord hoe het hebben van een enkel geheugenkanaal nadelig is voor de prestaties van onze pc in vergelijking met het hebben van een dubbelkanaals kanaal.

Wat is een geheugenkanaal?

Dubbelkanaal

Communicatie tussen RAM en elke processor is iets dat, hoewel het volledig onzichtbaar is voor zowel gebruikers als programmeurs, echt niet iets triviaals is. Het is een proces op hardwareniveau waarbij de CPU moet een reeks strategisch geordende stappen volgen om op een bepaald moment via een reeks stappen in het geheugen opgeslagen gegevens op te vragen.

Het probleem doet zich voor wanneer de IMC, geïntegreerde geheugencontroller, het stuk hardware in elke processor dat verantwoordelijk is voor toegang tot geheugen, verzadigd raakt en dit doet het wanneer er veel verzoeken zijn. Dit is als een winkelier voor een zeer grote rij klanten die hij één voor één moet bedienen. De sleutel is dat naarmate de lijst met verzoeken groter wordt, er meer vertraging is bij het bedienen van klanten aan het einde van de wachtrij. Als de clients verzoeken om geheugen zijn door de CPU, zorgt dit ervoor dat de IMC volledig verzadigd raakt.

Wat is de oplossing? Welnu, de eenvoudigste is om niet één, maar twee verschillende IMC's te hebben, die verantwoordelijk zijn voor het parallel kunnen beheren van in-memory-verzoeken. Het gebruikelijke is dat voor elke interface buiten het geheugen een bijbehorende IMC is die toegang geeft tot het RAM dat aan de processor is toegewezen.

Single Channel versus Dual Channel

Tot de komst van DDR5, waarbij elke module twee 32-bits geheugenkanalen ondersteunt in plaats van een 64-bits geheugen, konden we in het algemeen het aantal beschikbare kanalen tellen door het aantal DIMM-modules dat een moederbord ondersteunt, gedeeld door twee, van dergelijke dat we een Single Channel-moederbord kunnen herkennen aan het feit dat het slechts 2 DIMM-slots heeft en een Dual Channel met 4.

Om de gebruiker te vergemakkelijken, zijn ze meestal op kleur te herkennen: twee rode en twee zwarte vakjes bijvoorbeeld. Op zo'n manier hebben moederborden meestal kleurcodes in de geheugenslots om aan te geven waar de DIMM-modules op de juiste manier moeten worden geplaatst om de RA te plaatsen; in de daarvoor bestemde stopcontacten.

Het punt is dat als we slechts één module in de computer hebben, dit betekent dat we slechts één 64-bits transmissiekanaal per geheugenklokcyclus hebben. Als we echter twee modules in de corresponderende sockets hebben, zal de bandbreedte verdubbelen. Realiteit? De prestatieverbetering is verre van het dubbele. Zeker als we een moederbord hebben dat ontworpen is om één geheugenkanaal te gebruiken, aangezien in dat geval één enkel IMC zal worden gebruikt voor de communicatie met het geheugen. Behalve natuurlijk, zoals we al zeiden van de onlangs gelanceerde DDR5 waar ze twee geheugenkanalen per module gebruiken.

Hoe weet ik welke configuratie ik heb?

CPU-Z-geheugen

Om te controleren of de configuratie van onze pc Single of Dual Channel is, volstaan ​​programma's zoals CPU-Z, waar we in het tabblad Geheugen het direct kunnen controleren zonder onze computer te hoeven openen. Hier moeten we een detail toevoegen, veel van de laptops met DDR4-geheugen en lager ondersteunen Dual Channel, maar omdat ze maar één module hebben geïnstalleerd, werken ze in Single Channel.

Dus heb je een laptop of een pre-built PC en geeft CPU-Z je als resultaat dat je een Single Channel configuratie hebt wanhoop dan niet, het is mogelijk dat je dit kunt verhelpen door een andere geheugenmodule op het moederbord van uw computer en krijgt zo een extra prestatiebonus.

Waarom wordt de prestatie niet verdubbeld?

We moeten uitgaan van het idee dat als we het over bandbreedte hebben, we het eigenlijk hebben over een theoretische limiet die erin bestaat dat 100% van de tijd dat gegevens worden verzonden. De realiteit is dat RAM niet zo werkt en er is een periode van toegang om te bepalen tot welke kolom en rij geheugen de processor toegang wil hebben waar geen gegevens worden verzonden en we moeten er ook rekening mee houden dat de verzoeken worden gedaan door de IMC geïntegreerd in de CPU in plaats van de kernen van hetzelfde.

Het gebruik van de geïntegreerde geheugencontroller is zodat de kernen niet hoeven te wachten op de tijd dat het RAM erop reageert, die uitvaltijden zijn prestatieverlies en dus de noodzaak van de IMC. Het feit is dat op CPU-verwerkingsniveau, het hebben van een Dual Channel-geheugen de prestaties nooit zal verdubbelen omdat het een theoretische snelheid is, een ideaal dat vanwege verschillende beperkingen nooit zal worden bereikt.

Dus ondanks een verdubbeling van de theoretische bandbreedte, zal de echte prestatieverbetering die 100% bereiken, maar het zal het niet doen als we een enkel geheugenkanaal gebruiken. Wat wel duidelijk is, is dat altijd geheugen in Dual Channel altijd meer prestaties zal geven dan in Single Channel, wat betekent dat een moederbord met een beperkte moduleconfiguratie niet alleen beperkt is in uitbreidingsmogelijkheden, maar ook in prestaties.

Dual Channel iGPU-prestaties

Enkele Dual Channel iGPU

GPU's zijn, in tegenstelling tot CPU's, doorvoerprocessors, dit betekent dat hun prestaties afhangen van de bandbreedte en dus van de hoeveelheid gegevens die ze kunnen ontvangen. In het geval van geïntegreerde grafische kaarten presteren ze zeer slecht met pc-RAM in vergelijking met hun tegenhangers in de vorm van grafische kaarten, zelfs met exact dezelfde configuratie. We moeten er rekening mee houden dat in pc's de GPU's een andere adresruimte hebben dan die van de CPU, dus krijgen ze een deel van het geheugen toegewezen waar de CPU geen toegang toe heeft.

Het probleem komt wanneer CPU en GPU deel de BMI om toegang te krijgen tot het geheugen en men zou vanaf het begin kunnen denken dat de toegangstijd tot het RAM gelijk is aan de toegangstijd van de CPU plus die van de GPU, maar dit is niet het geval, de realiteit is anders. Omdat er een conflict ontstaat dat uitvaltijd van de toegang veroorzaakt doordat de IMC-context voortdurend moet worden gewijzigd. Dit is dodelijk in het licht van de CPU-toegangstijd, dus de CPU is verzekerd van minimale toegangstijd op elk geheugenkanaal en de rest wordt overgelaten aan de ingebouwde GPU.

Gelukkig zijn GPU's niet kwetsbaar voor latentie, maar ze zijn wel kwetsbaar voor bandbreedte. Dit betekent dat als we in een Dual Channel-configuratie een iGPU gebruiken om een ​​game weer te geven, we twee keer de prestaties zullen behalen dan in Single Channel, omdat de grafische chip de helft van de gegevens ontvangt waarmee hij moet werken.