Dual Channel ใน RAM: ประสิทธิภาพของ CPU และ iGPU

Dual Channel ใน RAM: ประสิทธิภาพของ CPU และ iGPU

เมื่อซื้อ เมนบอร์ด, คอมพิวเตอร์สำเร็จรูปหรือแล็ปท็อป จุดสำคัญคือประสิทธิภาพของ แรม และหน่วยความจำนี้ไม่ได้จำกัดอยู่แค่ความเร็วเท่านี้แต่ต้องตรวจสอบว่าเรามีการกำหนดค่าแบบ Dual Channel หรือไม่ ที่ไม่มีก็หมายถึงสูญเสียอำนาจอย่างสมบูรณ์

เมื่อซื้อเมนบอร์ด คุณจะเคยได้ยินคำว่า ช่องสัญญาณเดี่ยวและช่องสัญญาณคู่ เกี่ยวกับหน่วยความจำ RAM ที่จะติดตั้งในนั้น และหลายท่านได้อ่านและได้ยินว่าการมีแชนเนลหน่วยความจำเดียวส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของพีซีของเราอย่างไร เมื่อเทียบกับการมีแชนเนลคู่หนึ่ง

ช่องหน่วยความจำคืออะไร?

แบบ dual Channel

การสื่อสารระหว่าง RAM และโปรเซสเซอร์เป็นสิ่งที่แม้ว่าทั้งผู้ใช้และโปรแกรมเมอร์จะมองไม่เห็นโดยสิ้นเชิง แต่ก็ไม่ใช่เรื่องเล็กน้อย เป็นกระบวนการในระดับฮาร์ดแวร์ที่ ซีพียู ต้องปฏิบัติตามขั้นตอนต่างๆ ที่ได้รับคำสั่งอย่างมีกลยุทธ์เพื่อขอข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในหน่วยความจำผ่านชุดขั้นตอนต่างๆ ในช่วงเวลาที่กำหนด

ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อ IMC ซึ่งเป็นตัวควบคุมหน่วยความจำแบบรวม ซึ่งเป็นชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์ภายในโปรเซสเซอร์ใดๆ ที่รับผิดชอบในการเข้าถึงหน่วยความจำ อิ่มตัวและสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อมีคำขอจำนวนมาก แบบนี้ก็เหมือนเจ้าของร้านที่ต่อคิวลูกค้าเยอะจนต้องเสิร์ฟทีละคน กุญแจสำคัญคือเมื่อรายการคำขอเพิ่มขึ้น มีความล่าช้าในการให้บริการลูกค้าเมื่อสิ้นสุดคิว หากไคลเอนต์ได้รับการร้องขอไปยังหน่วยความจำโดย CPU จะทำให้ IMC อิ่มตัวอย่างสมบูรณ์

ทางออกคืออะไร? วิธีที่ง่ายที่สุดคือไม่มี IMC หนึ่งตัว แต่มี XNUMX IMC ที่แตกต่างกัน ซึ่งมีหน้าที่จัดการคำขอในหน่วยความจำแบบคู่ขนานกัน ตามปกติคือสำหรับแต่ละอินเทอร์เฟซภายนอกหน่วยความจำจะมี IMC ที่เกี่ยวข้องซึ่งทำให้เข้าถึง RAM ที่กำหนดให้กับโปรเซสเซอร์ได้

ช่องสัญญาณเดี่ยวกับช่องสัญญาณคู่

จวบถึงการกำเนิดของ DDR5 ซึ่งแต่ละโมดูลรองรับช่องหน่วยความจำ 32 บิตสองช่องแทนที่จะเป็นหน่วยความจำ 64 บิต โดยทั่วไปเราสามารถนับจำนวนช่องสัญญาณที่มีอยู่ได้ด้วยจำนวนโมดูล DIMM ที่เมนบอร์ดสนับสนุนหารด้วยสองจากดังกล่าว ที่เราสามารถระบุเมนบอร์ด Single Channel ได้ด้วยความจริงที่ว่ามีเพียง 2 DIMM slots และ Dual Channel ที่มี 4

เพื่ออำนวยความสะดวกแก่ผู้ใช้ โดยปกติแล้วจะระบุด้วยสี เช่น ช่องสีแดง XNUMX ช่องและช่องสีดำ XNUMX ช่อง ในลักษณะดังกล่าว เมนบอร์ดมักจะมีรหัสสีในช่องหน่วยความจำเพื่อทำเครื่องหมายตำแหน่งที่จะวางโมดูล DIMM ในลักษณะที่ถูกต้องในการวาง RA ในซ็อกเก็ตที่เหมาะสม

ประเด็นคือถ้าเรามีโมดูลเดียวในคอมพิวเตอร์ หมายความว่าเราจะมีช่องสัญญาณการส่งข้อมูล 64 บิตเพียงช่องเดียวต่อรอบนาฬิกาของหน่วยความจำ อย่างไรก็ตาม หากเรามีสองโมดูลในซ็อกเก็ตที่สอดคล้องกัน แบนด์วิดท์จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ความจริง? การเพิ่มประสิทธิภาพอยู่ไกลจากสองเท่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเรามีมาเธอร์บอร์ดที่ออกแบบมาเพื่อใช้แชนเนลหน่วยความจำเดียว เนื่องจากในกรณีนั้น IMC เดียวจะถูกใช้สำหรับการสื่อสารกับหน่วยความจำ ยกเว้นแน่นอน ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วถึง DDR5 ที่เพิ่งเปิดตัวซึ่งใช้ช่องหน่วยความจำสองช่องต่อโมดูล

ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าฉันมีการกำหนดค่าใด

CPU-Z หน่วยความจำ

ในการตรวจสอบว่าการกำหนดค่าของพีซีของเราเป็นแบบ Single หรือ Dual Channel โปรแกรมอย่าง CPU-Z ก็เพียงพอแล้ว โดยในแท็บหน่วยความจำ เราสามารถตรวจสอบได้โดยตรงโดยไม่ต้องเปิดคอมพิวเตอร์ ที่นี่เราต้องเพิ่มรายละเอียด แล็ปท็อปหลายเครื่องที่มีหน่วยความจำ DDR4 และรองรับ Dual Channel ที่ต่ำกว่า แต่เนื่องจากมีการติดตั้งโมดูลเพียงโมดูลเดียวจึงทำงานใน Single Channel

ดังนั้น หากคุณมีแล็ปท็อปหรือพีซีที่สร้างไว้ล่วงหน้า และ CPU-Z ทำให้คุณมีการกำหนดค่า Single Channel ได้ อย่าสิ้นหวัง คุณสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยติดตั้งโมดูลหน่วยความจำอื่นบนเมนบอร์ดของ คอมพิวเตอร์ของคุณและรับโบนัสประสิทธิภาพเพิ่มเติม

เหตุใดประสิทธิภาพจึงไม่เพิ่มเป็นสองเท่า

เราต้องเริ่มต้นจากแนวคิดที่ว่าเมื่อเราพูดถึงแบนด์วิดท์ เรากำลังพูดถึงขีดจำกัดทางทฤษฎีที่ประกอบด้วยข้อมูล 100% ของเวลาที่ส่งข้อมูล ความจริงก็คือ RAM ไม่ทำงานในลักษณะนี้ และมีระยะเวลาในการเข้าถึงเพื่อกำหนดคอลัมน์และแถวของหน่วยความจำที่โปรเซสเซอร์ต้องการเข้าถึงโดยที่ข้อมูลไม่ได้ถูกส่งออกไป และเราต้องคำนึงด้วยว่าคำขอนั้นทำโดย IMC รวมอยู่ใน CPU แทนที่จะเป็นแกนเดียวกัน

การใช้ตัวควบคุมหน่วยความจำแบบรวมเพื่อให้แกนประมวลผลไม่ต้องรอให้แรมตอบสนอง การหยุดทำงานเหล่านั้นจะสูญเสียประสิทธิภาพและด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องมี IMC ความจริงก็คือที่ระดับการประมวลผลของ CPU การมีหน่วยความจำแบบ Dual Channel จะไม่ทำให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า เนื่องจากเป็นอัตราตามทฤษฎี ซึ่งเป็นอุดมคติที่เนื่องมาจากข้อจำกัดที่แตกต่างกันจะไม่เกิดขึ้น

ดังนั้นแม้ว่าแบนด์วิดธ์ตามทฤษฎีจะเพิ่มเป็นสองเท่า แต่ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจริงจะเพิ่มขึ้นถึง 100% แต่จะไม่เกิดขึ้นหากเราใช้แชนเนลหน่วยความจำเดียว สิ่งที่ชัดเจนคือการมีหน่วยความจำใน Dual Channel เสมอจะให้ประสิทธิภาพมากกว่าการมีหน่วยความจำใน Single Channel เสมอ ซึ่งหมายความว่ามาเธอร์บอร์ดที่มีการกำหนดค่าโมดูลที่จำกัด ไม่ได้จำกัดความสามารถในการขยายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพด้วย

ประสิทธิภาพ iGPU แบบ Dual Channel

ช่องทางเดียว iGPU

GPU ต่างจาก CPU ตรงที่เป็นตัวประมวลผลปริมาณงาน ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของ GPU จะขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์และด้วยเหตุนี้จึงขึ้นกับปริมาณข้อมูลที่สามารถรับได้ ในกรณีของกราฟิกแบบรวม พวกเขาทำงานได้ไม่ดีนักกับ PC RAM เมื่อเทียบกับคู่ของพวกเขาในรูปแบบของกราฟิกการ์ด แม้ว่าจะมีการกำหนดค่าที่เหมือนกันทุกประการ เราต้องคำนึงว่าในพีซี GPUs มีพื้นที่ที่อยู่แตกต่างจากของ CPU ดังนั้นจึงถูกกำหนดให้เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยความจำสำหรับพวกเขาที่ CPU ไม่สามารถเข้าถึงได้

ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อ CPU และ GPU แบ่งปันค่าดัชนีมวลกายเพื่อเข้าถึงหน่วยความจำและอาจมีคนคิดตั้งแต่เริ่มแรกว่าเวลาในการเข้าถึง RAM นั้นเทียบเท่ากับเวลาในการเข้าถึงของ CPU บวกกับของ GPU แต่นี่ไม่ใช่กรณี ความเป็นจริงมันแตกต่างกัน เนื่องจากมีการสร้างการโต้แย้งซึ่งทำให้เกิดการหยุดทำงานของการเข้าถึงโดยต้องเปลี่ยนบริบท IMC อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้เป็นอันตรายถึงชีวิตเมื่อต้องเผชิญกับเวลาในการเข้าถึง CPU ดังนั้น CPU จึงมั่นใจได้ว่ามีเวลาเข้าถึงน้อยที่สุดในแต่ละช่องหน่วยความจำและส่วนที่เหลือจะปล่อยให้ GPU ออนบอร์ด

โชคดีที่ GPU ไม่เสี่ยงต่อเวลาแฝง แต่เสี่ยงต่อแบนด์วิดท์ ซึ่งหมายความว่าในการกำหนดค่า Dual Channel หากเราใช้ iGPU ในการเรนเดอร์เกม เราจะได้รับประสิทธิภาพเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับ Single Channel เนื่องจากชิปกราฟิกได้รับข้อมูลเพียงครึ่งเดียวสำหรับใช้งาน