RAM 双通道:CPU 和 iGPU 性能

RAM 双通道:CPU 和 iGPU 性能

购买时 主机板, 预装电脑或笔记本电脑,重要的一点是性能 内存 内存,这不仅限于此速度,还用于检查我们是否具有双通道配置。 没有它意味着完全失去力量。

购买主板时,您会听说过这些条款 单通道和双通道 关于将要安装在其中的 RAM 内存。 你们中的许多人已经阅读并听说过,与双通道相比,单内存通道对我们 PC 的性能有何不利影响。

什么是内存通道?

双通道

RAM 和任何处理器之间的通信虽然对用户和程序员来说是完全不可见的,但它确实不是一件小事。 它是一个硬件层面的过程,其中 中央处理器 必须遵循一系列战略性有序的步骤,在特定时间通过一系列步骤请求存储在内存中的数据。

当 IMC、集成内存控制器(负责访问内存的任何处理器中的硬件)变得饱和时,就会出现问题,并且当有很多请求时就会出现这种情况。 这就像一个店主在一大群顾客面前,他必须一个一个地服务。 关键是,随着请求列表的增加,队列末尾的客户服务延迟更多。 如果客户端是 CPU 对内存的请求,这会导致 IMC 完全饱和。

解决办法是什么? 嗯,最简单的不是拥有一个,而是拥有两个不同的 IMC,它们负责能够并行管理内存中的请求。 通常情况下,对于存储器外部的每个接口,都有一个关联的 IMC,用于访问分配给处理器的 RAM。

单通道与双通道

在 DDR5 出现之前,每个模块支持两个 32 位内存通道而不是 64 位内存,通常我们可以通过主板支持的 DIMM 模块数量除以 2 来计算可用通道的数量,从这样我们可以通过它只有 4 个 DIMM 插槽和一个有 XNUMX 个的双通道来识别单通道主板。

为了方便用户,它们通常用颜色来标识:例如,两个红色和两个黑色插槽。 这样,主板通常在内存插槽中都有颜色代码,以标记 DIMM 模块以正确放置 RA 的方式放置的位置; 在适当的插座中。

关键是,如果我们的计算机中只有一个模块,则意味着每个内存时钟周期只有一个 64 位传输通道。 但是,如果我们在相应的套接字中有两个模块,带宽将增加一倍。 现实? 性能提升远非两倍。 特别是如果我们的主板设计为使用单个内存通道,因为在这种情况下,将使用单个 IMC 与内存进行通信。 当然,正如我们在最近推出的 DDR5 中所说的那样,它们每个模块使用两个内存通道。

我怎么知道我有什么配置?

CPU-Z内存

要检查我们的 PC 的配置是单通道还是双通道,像 CPU-Z 这样的程序就足够了,在内存选项卡中我们可以直接检查它而无需打开我们的计算机。 在这里我们必须添加一个细节,许多具有 DDR4 内存和更低内存的笔记本电脑支持双通道,但由于它们只安装了一个模块,因此它们在单通道中工作。

因此,如果您有一台笔记本电脑或一台预制的 PC,并且 CPU-Z 为您提供了单通道配置,那么不要绝望,您可以通过在主板上安装另一个内存模块来解决这个问题。您的计算机,从而获得额外的性能奖励。

为什么性能没有翻倍?

我们必须从这样一个想法开始:当我们谈论带宽时,我们实际上是在谈论一个理论限制,即 100% 的时间数据正在传输。 现实情况是 RAM 不是这样工作的,并且有一段时间的访问时间来确定处理器想要访问的内存列和行,而不发送数据,我们还必须考虑到请求是由IMC 集成在 CPU 中,而不是相同的内核。

集成内存控制器的使用使得内核不必等待 RAM 响应它们的时间,这些停机时间会损失性能,因此需要 IMC。 事实是,在 CPU 处理级别,拥有双通道内存永远不会使性能翻倍,因为这是一个理论速率,由于不同的限制,永远无法实现理想。

所以尽管理论带宽翻了一番,实际性能提升会达到100%,但是如果我们使用单个内存通道就不行了。 有一点很清楚,双通道内存总是比单通道内存提供更高的性能,这意味着模块配置有限的主板不仅在扩展能力上受到限制,而且在性能上也受到限制。

双通道 iGPU 性能

单双通道 iGPU

与 CPU 不同,GPU 是吞吐量处理器,这意味着它们的性能将取决于带宽,因此取决于它们可以接收的数据量。 在集成显卡的情况下,即使配置完全相同,与显卡形式的同类产品相比,它们在 PC RAM 上的性能也很差。 我们必须考虑到,在 PC 中,GPU 的地址空间与 CPU 的地址空间不同,因此它们被分配了一部分 CPU 无法访问的内存。

当 CPU 和 GPU 共享 BMI 访问内存,人们可能从一开始就认为访问 RAM 的时间等于 CPU 的访问时间加上 GPU 的访问时间,但事实并非如此,实际情况不同。 由于创建了争用,必须不断更改上下文 IMC,从而导致访问停机。 这对于 CPU 访问时间来说是致命的,因此 CPU 可以确保每个内存通道上的访问时间最短,其余的留给板载 GPU。

幸运的是,GPU 不易受到延迟的影响,但它们容易受到带宽的影响。 这意味着在双通道配置中,如果我们使用 iGPU 来渲染游戏,我们将获得比单通道两倍的性能,因为图形芯片接收的数据只有一半。