2Х канальный режим работы 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 тика 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 четырех 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, TR4, SP3.

Содержание

Двухканальный режим [ править | править код ]

При теоретическом увеличении пропускной способности памяти в 2 раза тесты [1] показывают, что на практике прирост производительности составляет порядка 5—10 % в играх и от 20 % до 70 % (график [2] ) в тяжёлых графических приложениях, которые более активно используют оперативную память и обрабатывают графику в больших разрешениях (Photoshop, CorelDRAW и другие программы).

По мере выхода специализированного софта под многопоточные вычисления будет увеличиваться прирост производительности от использования двухканального режима.

Правила включения двухканального режима [ править | править код ]

Двухканальный режим может быть получен при использовании чётного числа модулей DIMM.

Для включения двухканального режима необходимо выполнить следующие условия:

• одинаковая конфигурация модулей DIMM на каждом канале;
• одинаковая ёмкость (128 МБ, 256 МБ, 512 МБ и т. п.). Необязательное условие;
• каналы памяти A и B должны быть идентичны;
• на большинстве материнских плат (за редким исключением) должны быть заполнены симметричные разъемы памяти (разъем 0 или разъем 1)

То есть в двухканальном режиме будет работать память одной частоты, одного типа. Память разного объёма может работать, если выполняются все остальные условия.

Прирост производительности от использования двухканального режима работы памяти зависит от:

и ряда других факторов.

Опция Flex [ править | править код ]

Этот режим используется для обеспечения наиболее гибких эксплуатационных качеств, когда объём памяти, установленной в разных каналах, не совпадает. В этом случае совпадающие объёмы памяти (отображаемые в нижнюю область адресного пространства) используются в двухканальном режиме, в то время как оставшийся объём памяти используется в одноканальном режиме. Как и для «чистого» двухканального режима, необходимо, чтобы модули памяти были установлены в разъемы DIMM обоих каналов [3] .

Пример для двух модулей памяти 1 ГБ и 2 ГБ: 1 ГБ + 1 ГБ будут работать в двухканальном режиме, а оставшийся 1 ГБ (из модуля 2 ГБ) будет работать в одноканальном режиме.

Это утверждение применимо не ко всем материнским платам. В инструкции для материнской платы MSI 790XT-G45 указано: «Для работы в двухканальном режиме убедитесь, что в разъемах разных каналов у вас установлены модули одного типа и одинаковой емкости.»

Трёхканальный режим [ править | править код ]

Отличительной особенностью трёхканального режима является возможность установить на 50 % больше памяти по сравнению с двухканальным режимом. Таким образом, на материнской плате с разведенными двумя слотами на канал возможно задействовать до 48Гб оперативной памяти при использовании модулей ёмкостью 8Гб. На сегодняшний день трёхканальный режим поддерживается процессорами Intel Core i7 в исполнении LGA 1366, LGA 2011, LGA 2011-3, LGA 2066, а также некоторыми серверными процессорами, в частности семейством процессоров Intel Xeon. Для процессоров с интегрированным контроллером памяти увеличение количества процессоров в системе ведёт к пропорциональному увеличению максимального объёма ОП в системе. Таким образом имеет смысл говорить о максимальном объёме оперативной памяти на процессор.

Трёхканальный режим поддерживается, если на всех каналах DIMM установлено одинаковое количество памяти. Технология и скорость устройств на разных каналах могут отличаться друг от друга, однако общий объём памяти для каждого канала должен быть одинаковым. При использовании на разных каналах модулей DIMM с различной скоростью память будет работать на скорости самого медленного модуля.

Правила включения трёхканального режима [ править | править код ]

Трёхканальный режим может быть получен при использовании трёх, шести, или, иногда, 9 модулей памяти.

Для включения трёхканального режима необходимо выполнить следующие условия:

• Одинаковая конфигурация модулей DIMM на каждом канале
• Одинаковая плотность (128 Мбит, 256 Мбит, и т. п.)
• Каналы памяти A, B и C должны быть идентичны
• На большинстве материнских плат (за редким исключением) должны быть заполнены симметричные разъемы памяти (разъем 0 или разъем 1)

Примечание: Конфигурации, не соответствующие перечисленным выше условиям, будут работать в одноканальном режиме.

Соблюдение перечисленных ниже условий НЕ обязательно:

• Один и тот же производитель
• Одинаковые спецификации синхронизации
• Одинаковая производительность (максимальная рабочая частота) DDR

Примечание: Скорость канала (частота) памяти определяется самым медленным модулем DIMM, установленном в системе.

Рекомендуется использовать максимально похожие модули памяти — одного производителя, модели и выпущенные в одной партии. Некоторые производители выпускают комплекты из трёх, реже — шести [4] модулей для оптимальной совместной работы.

Четырёхканальный режим [ править | править код ]

Данный режим может использоваться только тогда, когда все четыре модуля памяти (или их число кратно четырем) идентичны по мощности и скорости и размещены в четырехканальных слотах. При установке двух модулей памяти архитектура будет работать в двухканальном режиме; при установке трех модулей памяти система будет работать в режиме трехканальный.

Поддержка в процессорах [ править | править код ]

• Opteron 6100-series «Magny-Cours» (45 nm)
• Opteron 6200-series «Interlagos» (32 nm)
• Opteron 6300-series «Abu Dhabi» (32 nm)

• Intel Core i9-7980XE
• Intel Core i9-7900X
• Intel Core i7-7820X
• Intel Core i7-7800X
• Intel Core i7-6950X
• Intel Core i7-6900K
• Intel Core i7-685
• Intel Core i7-6800K
• Intel Core i7-5960X
• Intel Core i7-5930K
• Intel Core i7-5820K
• Intel Core i7-4960X
• Intel Core i7-4930K
• Intel Core i7-4820K
• Intel Core i7-3970X
• Intel Core i7-3960X
• Intel Core i7-3930K
• Intel Core i7-3820

• Intel Xeon E5-x6xx v4
• Intel Xeon E7-x8xx v3
• Intel Xeon E5-x6xx v3
• Intel Xeon E7-x8xx v2
• Intel Xeon E5-x6xx v2
• Intel Xeon E7-x8xx
• Intel Xeon E5-x6xx

Оперативная память (ОЗУ) — необходимая составляющая любого компьютера на базе процессора с архитектурой X86 (не путать с разрядностью ОС). От объёма, латентности и пропускной способности памяти (ПСП) довольно сильно зависит производительность компьютера во всех задачах. Конечный пользователь может изменять по своему усмотрению все эти характеристики, чтобы увеличить производительность “железа”.

Объём оперативной памяти можно увеличить, только купив плашки памяти большего размера и/или докупив к уже имеющимся плашкам ОЗУ новые, если материнская плата обладает достаточным количеством слотов. Да и увеличение объёмов ОЗУ повышает производительность не всегда, только если ранее памяти для хранения промежуточных данных не хватало. К примеру, даже современным AAA проектам не требуется больше 10-12 Гб памяти (хватает и 8 Гб, но уже впритык). Для сёрфинга интернета, работы в офисных приложениях достаточно и меньших объёмов (зависит от используемых приложений). Ну а для серьёзных рабочих станций объёмы от 32 Гб ОЗУ и выше – насущная необходимость.

В отличие от увеличения объёма, прирост производительности от уменьшения латентности и увеличения пропускной способности памяти наблюдается практически всегда. Показатели латентности и ПСП можно изменить в БИОС материнской платы и специализированном софте, если материнская плата позволяет изменять множители/делители частоты ОЗУ, а также тайминги оперативной памяти. Благодаря этому пользователь без денежных затрат может увеличить производительность компьютера. Можете почитать про разгон оперативной памяти через БИОС.

Кроме изменения тактовой частоты, существует другой способ увеличения ПСП – многоканальный режим работы оперативной памяти. Двухканальный режим работы оперативной памяти является самым простым и распространённым частным случаем многоканального режима, доступным большинству пользователей. Этот способ увеличения ПСП не требует никаких особых навыков и знаний, тогда как изменение таймингов и частоты ОЗУ умеют выполнять не все опытные пользователи, не говоря о новичках.

Почему двухканальный режим работы оперативной памяти увеличивает пропускную способность

Скорость передачи данных из ОЗУ, как говорилось выше, зависит от латентности и ПСП. Пропускная способность памяти, в свою очередь, напрямую зависит от тактовой частоты работы ОЗУ и ширины шины обмена данными между контроллером памяти (КП) и оперативной памятью. Ширина шины одного канала ОЗУ у памяти типа DDR всех поколений составляет 64 бита. Контроллеры памяти, поддерживающие многоканальный режим, определяют несколько плашек памяти с шириной шины 64 бит как одно устройство с шириной шины n*64 (где n – количество плашек памяти, при условии, что КП поддерживает n-канальный режим работы ОЗУ). То есть двухканальный режим оперативной памяти увеличивает ширину шины ровно в 2 раза (2*64 = 128 бит). Формула расчёт теоретической ПСП (в Гб/c): “Clock * memory_bus / 8 / 1000”, где “Clock” – эффективная частота памяти (в МГц), а “memory_bus” – ширина шины обмена данными ОЗУ с КП.

Исходя из вышесказанного следует, что теоретическая пропускная способность памяти при увеличении ширины шины кратно возрастает. Следовательно, двухканальный режим оперативной памяти увеличивает пропускную способность в 2 раза.

Как включить двухканальный режим оперативной памяти

После всего прочитанного в этой статье, уверен, вам захотелось узнать, как включить двухканальный режим работы оперативной памяти на своем компьютере. Для активации двухканального режима необходимо выполнение следующих условий:

1. Поддержка контроллером памяти двухканального режима работы ОЗУ;
2. Наличие двух и более плашек оперативной памяти одного поколения;
3. Наличие двух слотов для установки ОЗУ;
4. Идентичность типов обоих плашек памяти (с ECC или без);
5. (опционально) Идентичность характеристик плашек оперативной памяти (тактовой частоты, таймингов, кол-ва рангов, производителя чипов памяти и др.).

Чтобы активировать двухканальный режим оперативной памяти, нужно вставить минимум 2 плашки ОЗУ в разные слоты материнской платы (если слотов больше, чем 2, то они должны быть 1 цвета). В большинстве случаев больше ничего делать не нужно, двухканальный режим работы ОЗУ активируется самостоятельно.

Однако иногда пользователю вручную приходится активировать в БИОС функцию “Dual Channel”. Также существует вероятность, что ПК вообще откажется стартовать. Такое случается при использовании разных плашек памяти. В этом случае можно попробовать отключить некоторые функции для ОЗУ в БИОС и/или изменять частоту и тайминги, загрузившись с 1 плашкой.

Проверить, активировался ли двухканальный режим работы оперативной памяти, можно в специализированном софте (например, в CPU-Z или Aida64).

Видно, что двухканальный режим работы оперативной памяти активирован

Прирост производительности от двухканального режима оперативной памяти

Наибольший прирост производительности (практически кратный) от активации двухканального режима ОЗУ получают системы, использующие интегрированную графику. Производительность такой графики зачастую упирается в ПСП и латентность памяти. GPU большую часть времени “вхолостую” простаивает, ожидая данные из ОЗУ (оперативная память в подобных системах используется ещё и в качестве видеопамяти).

Также значительного прироста следует ожидать на системах, страдающих от нехватки ОЗУ. При увеличении скорости обмена данными, ОЗУ за единицу времени может передать больше данных, чем раньше, поэтому данные будут занимать в оперативной памяти немного меньший объём. Кроме того, существенный прирост могут получить системы с мощными процессорами, страдающими от нехватки данных, так как пропускной способности памяти в одноканальном режиме (в первую очередь у памяти устаревших стандартов) не хватает некоторым приложениям для своевременного обмена данными с контроллером памяти. Так в игре Rise of The Tomb Raider Intel Core i7 2600 получает прирост производительности в 34,5% от увеличения пропускной способности памяти, в частности частоты:

На системах с маломощным центральным процессором, использующих дискретную графику и современный тип памяти, прирост производительности в игровых приложениях будет достаточно маленький (значительно увеличатся лишь показатели 0,1% и 1% минимального фпс), не говоря уже о рендеринге, где на первый план выходит мощность ЦП. Так на Intel core i3 6100 двухканальный режим оперативной памяти в 3DMark Fire Strike не даёт никаких преимуществ, в сравнении с одноканальным.

Тогда как прирост ПСП составил внушительных 94%:

В играх прирост производительности небольшой, зато серьёзно вырастает минимальный FPS и скачки времени кадра становятся менее выраженными, что серьёзно повышает плавность игры в целом.

В современных (и не очень) системах, многие стремятся заставить работать память в двухканальном и трехканальном режимах.

В данной статьей мы рассмотрим как реализуются эти режимы, и какие преимущества будут получены в результате их реализации.

Принцип работы двухканального и трехканального режима работы памяти заключается в использовании соответственно двух и трёх каналов для объединенного доступа к банку памяти.

В обычном одноканальном режиме для доступа памяти используется один канал и нету того параллелизма, который присутствует в режимах указанных выше.

Для установки памяти в многоканальном режиме (двух или трех) следует соблюдать следующие общие правила:

• Необходимо устанавливать модули памяти с одинаковой частотой. Все планки будут работать на частоте наименее медленного модуля памяти.
• Желательно устанавливать модули одинакового объема памяти.
• Требуется подбирать планки от одного производителя.
• Желательно, чтобы у планок памяти были одинаковые тайминги;

Хотелось бы отметить, что, на данный момент, вышеуказанные пункты не являются обязательным условием работы памяти в двухканальном или трехканальном режиме. Но для полной уверенности и снижения процента каких-либо сбоев – лучше их соблюдать.

Гораздо более важным является правильная установка модулей памяти непосредственно в разъёмы на материнской плате .

Особенности установки планок в разных режимах

Одноканальный режим работы памяти (single mode)

Это базовый режим, при котором планки памяти можно устанавливать в любой последовательности и с различными параметрами (производитель, объём, частота и т.д.)

Как для одного модуля:

Так и для нескольких:

Двухканальный режим работы памяти (Dual mode)

В двухканальном режиме 1 и 3 модуль работают параллельно с 2 и 4. То есть возможны вариации установки двух модулей памяти в двухканальном режиме, и четырех – также в двухканальном режиме (по 2).

Для удобства производители материнских плат с поддержкой многоканальности окрашивают разъёмы DIMM в разные цвета:

Для работы двух модулей памяти в двухканальном режиме необходимо установить их в разные по цвету разъёмы (зачастую, но лучше уточнить в инструкции к мат. плате). Таким образом мы устанавливаем модули в канал A и канал B:

Для четырех модулей все точно также. Таким образом получается «два двухканальных режима»:

Трехканальный режим работы памяти (triple mode)

Все идентично с двухканальным режимом, но тут уже идут вариации с тремя и шестью модулями памяти.

С подключением все также, как и в двухканальном режиме, но тут уже идет подключение 3 или 6 планок памяти на один канал:

Также в продаже присутствуют платы поддерживающие четырехканальный режим работы памяти. Данные «монстры» имеют 8 разъёмов для установки памяти. Пример такой материнской платы:

Преимущества многоканального режима

Главным преимуществом многоканального режима является, конечно же, повышение результирующей производительности всей системы. Вот только какой будет реальный прирост? В играх и большинстве обыденных задач прирост будет составлять не более 5-10%. Если же речь заходит относительно более специфических задач (вспомним наш любимый рендеринг ), то здесь уже повышение производительности будет более значительным – возможно 30% и более, особенно при просчёте сложных проектов, требующих предельную пропускную способность оперативной памяти.