Многоканальная архитектура памяти

Многоканальная архитектура памяти

Многоканальный режим (англ.  Multi-channel architecture ) — режим работы оперативной памяти (RAM) и её взаимодействия с материнской платой, процессором и другими компонентами компьютера, при котором может быть увеличена скорость передачи данных между ними за счёт использования сразу нескольких каналов для доступа к объединённому банку памяти (это можно проиллюстрировать на примере ёмкостей, через горлышко одной из которых жидкость будет выливаться дольше, чем из двух других с такими же общим суммарным объёмом и горлышками, но с большей пропускной способностью — двумя горлышками). Таким образом, система при использовании, например, двух модулей памяти в двухканальном режиме может работать быстрее, чем при использовании одного модуля, равного их суммарному объёму.

Двухканальный режим — режим параллельной работы двух каналов памяти. Наиболее популярный режим для бытовых настольных компьютеров и для ряда ноутбуков. Позволяет увеличить пропускную способность до 2 раз по сравнению с одноканальным режимом.

Не следует путать термин Двухканальный режим с двойной скоростью передачи данных (DDR), в котором обмен данными происходит дважды во время одного такта (по переднему и заднему фронтам синхросигнала) DRAM. Эти две технологии являются независимыми друг от друга.

Трёхканальный режим — режим работы оперативной памяти компьютера (RAM), при котором осуществляется параллельная работа трёх каналов памяти. То есть параллельно работают 3 модуля или три пары модулей. Теоретически дает прирост пропускной способности в размере около 3 раз по сравнению с одноканальным режимом (1,5 по сравнению с более популярным двухканальным).

Четырёхканальный режим — режим работы оперативной памяти компьютера (RAM), при котором осуществляется параллельная работа четырёх каналов памяти. То есть параллельно работают 4 модуля или четыре пары модулей. Теоретически дает прирост пропускной способности в размере около 4 раз по сравнению с одноканальным режимом (двух раз по сравнению с двухканальным). Поддерживается на платформах LGA 2011, LGA 2011v3, LGA 2066, TR4, SP3.

Поколения

Всего на рынке 4 поколения оперативной памяти: устаревшие DDR и DDR2, устаревающее DDR3 и актуальное DDR4. Если вы собираете ПК в 2020 году, есть смысл выбирать именно DDR4. Это выгодно в долгосрочной перспективе: ваша оперативная память не устареет в ближайшие несколько лет.

Уже сейчас можно встретить информацию о будущем поколении оперативной памяти — DDR5. Даже после ее выхода память DDR4 не будет считаться устаревшей — все таки смена поколений занимает не один год.

Обратите внимание, что у памяти нет обратной совместимости: нельзя установить модуль четвертого поколения в материнскую плату со слотами для третьего поколения. Верно и обратное: в новую плату со слотами четвертого поколения не получится установить модуль DDR3. Они физически не подходят друг к другу, потому что у каждого поколения свой ключ-коннектор.

Каковы сроки ОЗУ?

Синхронизация – это еще один способ измерения скорости оперативной памяти. Времена измеряют задержку между различными общими операциями на чипе RAM. Задержка – это задержка между операциями. Это можно считать «временем ожидания». Минимальное время задается спецификацией, поэтому вы можете прочитать таблица самых быстрых таймингов ОЗУ для каждой спецификации DDR.

Мы измеряем время RAM в тактах. Ритейлеры перечисляют время как четыре числа, разделенные черточками, например 16-18-18-38. Меньшие числа быстрее. Порядок чисел говорит вам об их значении.

Первый номер: CAS Latency (CL)

Время, которое требуется памяти для ответа на процессор, – это задержка CAS (CL). Но CL нельзя рассматривать изолированно. Эта формула преобразует синхронизацию CL в наносекунды, которая основана на скорости передачи в ОЗУ:

В результате более медленная RAM может фактически иметь более низкую фактическую задержку, если у нее более короткий CL.

Второй номер: TRCD

Модули ОЗУ используют сетку для адресации. Пересечение строк и номеров столбцов указывает конкретный адрес памяти. От адреса строки к задержке адреса столбца (TRCD) измеряется минимальная задержка между вводом новой строки в память и началом доступа к столбцам внутри нее. Вы можете думать об этом как о времени, которое требуется ОЗУ, чтобы «добраться» до адреса. Время получения первого бита из ранее неактивной строки составляет TRCD + CL.

Третий номер: ГТО

Время предварительной зарядки строки (TRP) измеряет задержку, связанную с открытием новой строки в памяти. Технически, он измеряет задержку между выдачей команды предварительной зарядки для простоя (или закрытия) одной строки и командой активации для открытия другой строки. Это часто идентично второму номеру. На задержку обеих операций влияют одни и те же факторы.

Четвертый номер: TRAS

Время активной строки (TRAS) измеряет минимальное количество циклов, в течение которых строка должна оставаться открытой для правильной записи данных. Технически он измеряет задержку между командой активации в строке и выдачей команды предварительной зарядки в той же строке или минимальным временем между открытием и закрытием строки. Для модулей SDRAM TRCD + CL рассчитывает TRAS.

Как правильно установить, настроить и разогнать оперативную память

Многие ошибочно считают, что установить оперативную память проще простого, настраивать ее якобы не нужно, а разгонять – вообще нет смысла. На самом же деле все намного сложнее и сейчас я в форме вопросов и ответов расскажу, как выжать максимум производительности из оперативной памяти.

Редакция благодарит компании Kingston и MSI, любезно предоставившие комплекты памяти и материнские платы для тестирования.

Можно ли совмещаться память разных моделей, брендов и частот?

В теории для ПК можно использовать несколько модулей оперативной памяти не только от разных производителей, но и с разной частотой. В таком случае вся память будет работать на частоте самого медленного модуля. Но на практике же могут возникнуть конфликты несовместимости: ПК может вообще не запускаться, либо же могут случаться периодические сбои ОС. Поэтому оперативку лучше сразу покупать набором из двух или четырех модулей, особенно если планируете заняться разгоном. В модулях из одного комплекта применяются чипы из одной партии, обладающие идентичным разгонным потенциал.

Насколько полезен многоканальный режим работы памяти?

Все современные процессорные платформы Intel и AMD для настольных ПК поддерживают, как минимум, двухканальный режим работы памяти. В свою очередь процессоры Intel Core i7 Gulftown и Intel Xeon Nehalem и Westmere поддерживают трехканальный режим, а AMD Opteron серии 6000, Intel Core i7 LGA 2011 и Xeon E5 и E7 – вообще четырехканальный (восемь слотов памяти).

Процессору двухканальный режим памяти прибавляет от 5 до 10 процентов производительности, тогда как интегрированному графическому ускорителю – до 50 процентов. Именно поэтому при сборке супердешевого 350-долларового игрового ПК на процессоре AMD A8-7600 со встроенной графикой Radeon R7 мы строго-настрого рекомендуем использовать два модуля памяти.

При наличии только двух модулей памяти и материнской платы с четырьмя слотами DIMM важно не ошибиться с очередностью установки. Так, чтобы задействовать двухканальный режим, модули нужно останавливать в разъемы через один, то есть первый и третий, либо второй и четвертый. Более универсальным является, пожалуй, второй вариант, так как первый слот может перекрываться крупным процессорным кулером, как то be quiet! Pure Rock. Впрочем, для памяти HyperX Savage и Fury с низкопрофильными радиаторами это не является проблемой.

Проверить, действительно ли память заработала в двухканальном режиме, можно с помощью приложения AIDA64 (пункт меню «Тест кеша и памяти»). Эта же программа поможет измерить быстродействие памяти до и после разгона.

Как настроить частоту и тайминги памяти?

Сразу после установки оперативка зачастую работает на своей минимальной частоте, либо на частоте, которую официально поддерживает процессор. К примеру, 2400-МГц HyperX Savage на процессоре Intel Core i3-4130 по умолчанию заработала на частоте всего лишь 1600 МГц. Выставить максимальную частоту памяти можно в настройках BIOS материнской платы: либо вручную, либо с помощью технологии Intel XMP (поддерживается даже материнками AMD).

Если выбрать вручную 2400 МГц, то память будет работать при стандартных для этой частоты таймингах (задержках) 11-14-14-33. Но на практике HyperX Savage может стабильно работать на той же частоте при меньших таймингах. А ведь именно соотношение высокой частоты и низких таймингов гарантирует высокое быстродействие памяти.

Чтобы не пришлось подбирать значение каждого тайминга вручную, компания Intel разработала технологию под названием Extreme Memory Profile. Она позволяет буквально в два клика выбрать оптимальный профиль работы памяти, заранее приготовленный производителем. Так, наша версия HyperX Savage поддерживает два XMP-профиля: 2400 МГц 11-13-14-32 и 2133 МГц 11-13-13-30. Первый актуален, например, для материнской платы MSI Z97 Gaming 5 с поддержкой разгона памяти до 3300 МГц, а второй – для материнки MSI 970 Gaming, в которой частота оперативки ограничена 2133 МГц.

Как разогнать память?

Разгон чего-либо (процессора, видеокарты, памяти) это всегда лотерея: один экземпляр может разгоняться хорошо, второй точно такой же – плохо. Бояться что память во время разгона выйдет из строя не стоит: если вы установите слишком высокую частоту, она попросту не запустится.

Если у материнской платы нет функции автоматического отката настроек разгона после нескольких неудачных попыток запуска ПК, сбросить настройки можно вручную с помощью перемычки Clear CMOS (другое название JBAT).

В случаев оперативной памяти подбирать экспериментальным методом придется не только частоту и напряжение питания, но и тайминги. Причем не факт, что удастся подобрать соотношение лучше, чем то что предусмотрено максимальным XMP-профилем. В случае HyperX Savage именно это и случилось: разогнать память удалось до частоты 2600 МГц, но тайминги пришлось повысить до 12-14-15-33.

AIDA64 Cache & Memory Benchmark

Измерение быстродействие памяти вышеупомянутой программой AIDA64 Cache & Memory Benchmark до и после разгона показало падение скорости в среднем на 14 процентов. Так что разгон памяти на 200 МГц выше номинала оказался эффектным в теории, но бесполезным на практике. Но это в случае топовой 2400-МГц версии HyperX Savage, а у более низкочастотной версии, например 1600-МГц, потенциал для ручного разгона намного лучше.

Выводы

Как видите, правильно установить и настроить оперативную память не так уж и сложно, особенно если она поддерживает готовые XMP-профили. Если покупать память комплектом, то можно получить прирост быстродействия не только от двухканального режима, но и от удачного разгона. А чтобы не было несовместимости с крупными процессорными кулерами, лучше выбрать низкопрофильную оперативку, особенно если планируете использовать ближайший к процессору слот памяти.

Выводы

Что ж, надеемся, мы наглядно показали и доказали, что отныне оперативная память HyperX Predator — это не только быстро, но еще и очень красиво. И если вы хотите собрать себе необычный системный блок с подсветкой, но при этом не желаете потерять в качестве и скорости, то рассмотренные комплекты ОЗУ окажутся как нельзя кстати. Те же пользователи, кого RGB-подсветка не цепляет, всегда могут приобрести классический набор HyperX Predator DDR4. Какой бы не был ваш выбор, он в любом случае окажется правильным.

Оперативная память HyperX Predator DDR4 RGB уже доступна в магазинах-партнеров HyperX:
— В сети DNS (подробности тут)
— В Юлмарт (подробности тут)
— В Onlinetrade (подробности тут)

Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании.

Преимущества обновления оперативной памяти

Давайте прямо скажем: добавление оперативной памяти на ваш компьютер не сделает его волшебным образом быстрее. Это, однако, поможет вашему ПК в многозадачном режиме и при выполнении тяжелых задач, таких как игры и редактирование мультимедиа.

Большая оперативная память не делает компьютер быстрее, но ему будет сложнее «зависнуть».

Если у вас компьютер с мощной видеокартой (GPU) и быстрым процессором (CPU), но вы не можете понять, почему 17 вкладок браузера не могут загружаться одновременно без задержек, – добавление оперативной памяти, вероятно, поможет.

Если у вас старый ПК, который вы хотите использовать ещё несколько лет, добавление оперативной памяти может избежать разочарования от проблем с производительностью.

Насколько важна тактовая частота и скорость RAM в целом?

Что ж, мы выяснили значение нескольких важных характеристик оперативной памяти и их влияние на общую скорость работы системы. Но насколько заметно это влияния в играх и профессиональном ПО? Стоит ли тратить больше денег на высокоскоростную память?

Многочисленные тесты, результаты которых легко можно найти в сети (пример), говорят о том, что перед нами тоже достаточно сложная ситуация.

Многие «синтетические» игровые тесты не показывают особой разницы даже между памятью с частотой 2133 МГц и 3200 МГц — различие в итоговом показателе частоты кадров можно даже списать на погрешность оценки. Такая же картина складывается в играх вроде Assassin’s Creed Odyssey и им подобных. Все потому, что эти тесты гораздо больше полагаются на скорость работы процессора и видеокарты, чем на скорость RAM.

А вот в играх, которые работают на высоких показателях частоты кадров в секунду (скажем, больше 90), ситуация иная. Разница в той же Overwatch может составлять несколько десятков fps — если вы используете монитор с высокой частотой развертки (120, 144 или 240 Гц — в общем, больше стандартных 60), то разницу заметить будет просто.

Таким образом, на высокоскоростную память стоит обращать внимание тем любителям видеоигр, которые играют в соревновательные дисциплины вроде Counter-Strike: Global Offensive, DotA 2, League of Legends, Overwatch и прочие. Это те игры, где исход матча может быть решен разницей в несколько кадров в секунду. Остальным же лучше потратить деньги на память большего объема или более мощную видеокарту.

Также на высокоскоростную память стоит обратить внимание тем, кто много работает в ПО для 3D-моделирования, архитектурном ПО и прочем ПО, которое постоянно выполняет сложные вычисления. И, понятное дело, если вы собираетесь зарабатывать стримингом видеоигр, быстрые планки RAM очень пригодятся — одновременно с игрой будет работать несколько других программ, которым тоже понадобится доступ к оперативной памяти.