Многоканальная архитектура памяти

Добро пожаловать на видео ITFreeTraining по многоканальной архитектуре памяти. Многоканальность — это технология, которая увеличивает объем данных, которые могут быть переданы между памятью и контроллером памяти, путем группировки модулей памяти вместе. К концу этого видео вы лучше поймете эту технологию, как ее реализовать и какой эффект производительности вы можете ожидать.

Загрузите раздаточный материал в формате PDF: http://itfreetraining.com/handouts/ap/3a25.pdf.

Стена памяти/стена пропускной способности
0:24 Прежде чем рассмотреть, как работают многоканальные каналы, я сначала взгляну на стену памяти (также называемую стеной пропускной способности). Это поможет вам лучше понять, почему была разработана многоканальная память.

На заре вычислительной техники скорость процессора увеличивалась очень быстро. В течение некоторых лет скорость процессора удваивалась каждый год. Проблема заключалась в том, что скорость памяти не увеличивалась с той же скоростью, что и скорость процессора. Это создало разрыв между производительностью процессора и производительностью памяти.

Этот разрыв в производительности называется стеной памяти или стеной пропускной способности. В прежние времена вычислений это было большей проблемой, поскольку скорость процессора росла намного быстрее, чем скорость памяти. Однако в настоящее время скорость процессора не увеличивается так быстро, как в старые времена, но производительность можно улучшить, добавив в процессор такие функции, как дополнительные ядра. Медленное увеличение скорости процессора позволило скорости памяти увеличиться и догнать скорость процессора.

Нет многоканального (одиночного)
1:24 Чтобы понять, как работает многоканальность, я сначала рассмотрю, что происходит, когда она не используется. Учтите, что у вас есть контроллер памяти либо внутри процессора, либо на его собственном чипе. Внутри компьютера имеется два модуля памяти.

Контроллеру памяти необходим доступ к модулям памяти. При наличии двух модулей памяти будет использоваться двухканальный режим. Если эта функция не включена, как в этом примере, контроллер памяти разделяет путь доступа от контроллера памяти с двумя модулями памяти.

По сути, это означает, что он может получить доступ только к одному модулю памяти одновременно. Пока осуществляется доступ к первому модулю памяти, доступ ко второму модулю памяти невозможен. Так в чем же разница между этим и двухканальным доступом?

Двойной канал
2:11 Когда включен двухканальный режим, контроллер памяти может получить доступ к обоим модулям памяти одновременно. Возможность одновременного доступа к двум модулям памяти увеличивает объем данных, которые можно одновременно прочитать или записать в модули памяти.

Вскоре я рассмотрю трех- и четырехканальные режимы, но сначала рассмотрю требования, необходимые для работы в многоканальном режиме.

Требования
2:32 Чтобы использовать многоканальность, сначала модули памяти должны иметь одинаковую конфигурацию DIMM. По сути, это означает, что оба должны быть одинакового размера и иметь одинаковое количество чипов. Традиционно вы не сможете смешивать и сочетать, например, модуль памяти на 4 ГБ с модулем памяти на 8 ГБ. Если в модулях памяти разное количество чипов, скорее всего, они будут работать по-разному. Например, способы доступа к данным и их передачи будут различаться, поэтому они не будут работать вместе.

Несмотря на все это, некоторые из новых материнских плат и процессоров позволяют настраивать память разного размера с использованием многоканального режима. Они достигают этого путем сопоставления соответствующего объема памяти с многоканальным. Любая дополнительная память будет сопоставлена с собственным каналом. По сути, это означает, что вы получите улучшение скорости для меньшего объема памяти, который напрямую сопоставлен с другим модулем памяти, и не получите увеличения скорости для памяти, которую невозможно отобразить, поскольку в другом модуле памяти недостаточно памяти для этого.

Когда вы покупали оперативную память, вы, возможно, заметили модули памяти, которые продаются в комплекте. Например, вот этот показан. Производители часто продают два модуля памяти в комплекте, чтобы не было проблем с работой в многоканальном режиме.

Описание слишком длинное для YouTube. Оставшуюся часть описания см. на http://itfreetraining.com/ap/3a25.

Рекомендации
«Оперативная память»
«Многоканальная архитектура памяти» https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-channel_memory_architecture
«Тактовая частота» https://en.wikipedia.org/wiki/Clock_rate
«Бенчмарк производительности оперативной памяти: одноканальный или двухканальный — имеет ли это значение?» https://www.gamersnexus.net/guides/1349-ram-how-dual-channel-works-vs-single-channel?showall1

Кредиты
Тренер: Остин Мейсон http://ITFreeTraining.com
Талантливый голос: HP Lewis http://hplewis.com
Обеспечение качества: Бретт Бэтсон http://www.pbb-proofreading.uk