Одноранговая и двухранговая оперативная память в чем разница
В продолжение рубрики "конспект админа" хотелось бы разобраться в нюансах технологий ОЗУ современного железа: в регистровой памяти, рангах, банках памяти и прочем. Подробнее коснемся надежности хранения данных в памяти и тех технологий, которые несчетное число раз на дню избавляют администраторов от печалей BSOD.
Сегодня на рынке представлены, в основном, модули с памятью DDR SDRAM: DDR2, DDR3, DDR4. Разные поколения отличаются между собой рядом характеристик – в целом, каждое следующее поколение "быстрее, выше, сильнее", а для любознательных вот табличка:
Для подбора правильной памяти больший интерес представляют сами модули:
RDIMM — регистровая (буферизованная) память. Удобна для установки большого объема оперативной памяти по сравнению с небуферизованными модулями. Из минусов – более низкая производительность;
UDIMM (unregistered DRAM) — нерегистровая или небуферизованная память — это оперативная память, которая не содержит никаких буферов или регистров;
LRDIMM — эти модули обеспечивают более высокие скорости при большей емкости по сравнению с двухранговыми или четырехранговыми модулями RDIMM, за счёт использования дополнительных микросхем буфера памяти;
HDIMM (HyperCloud DIMM, HCDIMM) — модули с виртуальными рангами, которые имеют большую плотность и обеспечивают более высокую скорость работы. Например, 4 физических ранга в таких модулях могут быть представлены для контроллера как 2 виртуальных;
Попытка одновременно использовать эти типы может вызвать самые разные печальные последствия, вплоть до порчи материнской платы или самой памяти. Но возможно использование одного типа модулей с разными характеристиками, так как они обратно совместимы по тактовой частоте. Правда, итоговая частота работы подсистемы памяти будет ограничена возможностями самого медленного модуля или контроллера памяти.
Для всех типов памяти SDRAM есть общий набор базовых характеристик, влияющий на объем и производительность:
частота и режим работы;
Конечно, отличий на самом деле больше, но для сборки правильно работающей системы можно ограничиться этими.
Понятно, что чем выше частота — тем выше общая производительность памяти. Но память все равно не будет работать быстрее, чем ей позволяет контроллер на материнской плате. Кроме того, все современные модули умеют работать в в многоканальном режиме, который увеличивает общую производительность до четырех раз.
Режимы работы можно условно разделить на четыре группы:
Single Mode — одноканальный или ассиметричный. Включается, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга. Фактически, означает отсутствие многоканального доступа;
Dual Mode — двухканальный или симметричный. Слоты памяти группируются по каналам, в каждом из которых устанавливается одинаковый объем памяти. Это позволяет увеличить скорость работы на 5-10 % в играх, и до 70 % в тяжелых графических приложениях. Модули памяти необходимо устанавливать парами на разные каналы. Производители материнских плат обычно выделяют парные слоты одним цветом;
Для максимального быстродействия лучше устанавливать одинаковые модули с максимально возможной для системы частотой. При этом используйте установку парами или группами — в зависимости от доступного многоканального режима работы.
Ранг (rank) — область памяти из нескольких чипов памяти в 64 бита (72 бита при наличии ECC, о чем поговорим позже). В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре ранга.
Узнать этот параметр можно из маркировки на модуле памяти. Например уKingston число рангов легко вычислить по одной из трех букв в середине маркировки: S (Single — одногоранговая), D (Dual — двухранговая), Q (Quad — четырехранговая).
Пример полной расшифровки маркировки на модулях Kingston:
Серверные материнские платы ограничены суммарным числом рангов памяти, с которыми могут работать. Например, если максимально может быть установлено восемь рангов при уже установленных четырех двухранговых модулях, то в свободные слоты память добавить не получится.
Перед покупкой модулей есть смысл уточнить, какие типы памяти поддерживает процессор сервера. Например, Xeon E5/E5 v2 поддерживают одно-, двух- и четырехранговые регистровые модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и не буферизированные ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. А процессоры Xeon E5 v3 поддерживают одно- и двухранговые регистровые модули DIMM, а также LRDIMM DDR4.
Тайминги или латентность памяти (CAS Latency, CL) — величина задержки в тактах от поступления команды до ее исполнения. Числа таймингов указывают параметры следующих операций:
CL (CAS Latency) – время, которое проходит между запросом процессора некоторых данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью;
tRCD (задержка от RAS до CAS) – время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS) до обращения к столбцу матрицы (CAS) с нужными данными;
tRP (RAS Precharge) – интервал от закрытия доступа к одной строке матрицы, и до начала доступа к другой;
tRAS – пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса;
Разумеется, чем меньше тайминги – тем лучше для скорости. Но за низкую латентность придется заплатить тактовой частотой: чем ниже тайминги, тем меньше допустимая для памяти тактовая частота. Поэтому правильным выбором будет "золотая середина".
Существуют и специальные более дорогие модули с пометкой "Low Latency", которые могут работать на более высокой частоте при низких таймингах. При расширении памяти желательно подбирать модули с таймингами, аналогичными уже установленным.
Для коррекции нерегулярных ошибок применяется ECC-память, которая содержит дополнительную микросхему для обнаружения и исправления ошибок в отдельных битах.
Метод коррекции ошибок работает следующим образом:
При записи 64 бит данных в ячейку памяти происходит подсчет контрольной суммы, составляющей 8 бит.
Когда процессор считывает данные, то выполняется расчет контрольной суммы полученных данных и сравнение с исходным значением. Если суммы не совпадают – это ошибка.
Технология Advanced ECC способна исправлять многобитовые ошибки в одной микросхеме, и с ней возможно восстановление данных даже при отказе всего модуля DRAM.
Исправление ошибок нужно отдельно включить в BIOS
Большинство серверных модулей памяти являются регистровыми (буферизованными) – они содержат регистры контроля передачи данных.
Регистры также позволяют устанавливать большие объемы памяти, но из-за них образуются дополнительные задержки в работе. Дело в том, что каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память оказывается медленнее не регистровой на один такт.
Все регистровые модули и память с полной буферизацией также поддерживают ECC, а вот обратное не всегда справедливо. Из соображений надежности для сервера лучше использовать регистровую память.
Для правильной и быстрой работы нескольких процессоров, нужно каждому из них выделить свой банк памяти для доступа "напрямую". Об организации этих банков в конкретном сервере лучше почитать в документации, но общее правило такое: память распределяем между банками поровну и в каждый ставим модули одного типа.
Если пришлось поставить в сервер модули с меньшей частотой, чем требуется материнской плате – нужно включить в BIOS дополнительные циклы ожидания при работе процессора с памятью.
Для автоматического учета всех правил и рекомендаций по установке модулей можно использовать специальные утилиты от вендора. Например, у HP есть Online DDR4 (DDR3) Memory Configuration Tool.
Вместо пространственного заключения приведу общие рекомендации по выбору памяти:
Для многопроцессорных серверов HP рекомендуется использовать только регистровую память c функцией коррекции ошибок (ECC RDIMM), а для однопроцессорных — небуферизированную с ECC (UDIMM). Планки UDIMM для серверов HP лучше выбирать от этого же производителя, чтобы избежать самопроизвольных перезагрузок.
В случае с RDIMM лучше выбирать одно- и двухранговые модули (1rx4, 2rx4). Для оптимальной производительности используйте двухранговые модули памяти в конфигурациях 1 или 2 DIMM на канал. Создание конфигурации из 3 DIMM с установкой модулей в третий банк памяти значительно снижает производительность.
Список короткий, но здесь все самое необходимое и наименее очевидное. Конечно же, старый как мир принцип RTFM никто не отменял.
Чипы AMD Ryzen на базе архитектуры Zen отличаются высокой производительностью, но первое время не показывали топовых результатов именно в игровых тестах. Как оказалось, причина этих неприятностей легко устраняется – вам просто нужны хорошая видеокарта (что очевидно) и правильная оперативная память, если вы хотите получить максимальную отдачу от своего нового камня.
Успешный выход новых процессоров AMD Ryzen на рынок стал настоящим прорывом. Каждый, кто знаком с компьютерной индустрией, слышал про Ryzen и прекрасно знает, что новые процессоры в полтора раза быстрее предыдущих. Таким образом, платформа Ryzen выполнила свою функцию для компании AMD, вернув ее на гоночный трек. Теперь производитель снова соперничает с Intel, вместо того чтобы постоянно догонять своего основного конкурента, отставая на шаг-другой, как это было последние лет 10.
Однако, что можно сказать про потребителей, которые хотят получить отдачу от новейших компонентов, купив или собрав мощный компьютер на базе Ryzen, чтобы играть на нем в самые последние игры? Для этого оказалось недостаточно просто купить новую материнскую плату и процессор. Огромную роль играет выбор хорошей и быстрой оперативной памяти.
Кеш и память
Кеш 3 уровня (L3) вмещает 8 мегабайтов и уже обобществляется для каждой четверки ядер. Такое решение было принято производителем, потому что кристалл процессора состоит из CPU-комплексов, в каждом из которых по 4 ядра. Как вы знаете, архитектуру Zen планируется использовать для самых разных задач, но в случае с Ryzen производитель просто разместил рядом два CCX (CPU-Complex), получив в итоге 8 ядер. Но что если данные будут лежать в кеше L3, который принадлежит другому ССХ? В этом случае применяется специальная высокоскоростная шина Infinity Fabric с приоритизацией трафика.
Но двигаемся дальше – в кеш L3 данные попадают уже из оперативной памяти. Для этого используется двухканальный контроллер памяти, который поддерживает максимум по два модуля SDRAM DDR4 в каждом канале и работает на одной частоте с Infinity Fabric. Изначально инженеры AMD осторожничали и объявили, что система может работать только с DDR4-2133/2400/2667, и на то у них были весомые причины. В частности, если в каждом канале установлено по два модуля памяти, контроллер не всегда может «вытянуть» передачу данных на той частоте, которая поддерживается самой памятью. Из-за того, что двухканальный контроллер является «узким местом» процессора, необходимо очень тщательно выбирать память, ведь даже если теоретически материнская плата позволяет произвести разгон (а учитывая доступные множители, современная память может работать также на частотах 2933 МГц, 3066 МГц и 3200 МГц), не факт, что его получится сделать в реальности.
Совместимость типов памяти
Существует заблуждение, что из-за особенностей интерфейса планку памяти невозможно вставить в неподходящие слоты. Скажу так: достаточно сильный парень (и даже некоторые девчонки) вставит что угодно куда угодно – не только оперативную память, но и процессор Intel в слот для AMD. Правда, есть одно НО: работать такая сборка, увы, не будет.
Остальные юзеры, собирающие компы аккуратно, обычно оперативку вставить в неподходящий слот не могут. Даже если планки имеют одинаковые габариты, это не позволит сделать так называемый ключ. Внутри слота есть небольшой выступ, не дающий смонтировать несоответствующий тип ОЗУ. На подходящей же планке в этом месте есть небольшой вырез, поэтому вставить ее можно без проблем.
Чем какая память лучше
Замечено, что при одинаковом объеме двухранговая ОЗУ имеет производительность выше — приблизительно на 3-5%. Для Ryzen, линейки процессоров от AMD, показатель может достигать 10% благодаря особенностям их архитектуры.
Но! Этого можно добиться только при использовании подходящей материнской платы, а на глаз заметно только в синтетических тестах. При выполнении повседневных задач вы не увидите никакой разницы.
Например, в играх можно добиться прироста производительности на 1-2 ФПС — слишком мало, чтобы всерьез рассматривать такую особенность как преимущество.
Одноранговая RAM лучше хотя бы тем, что, во-первых, стоит дешевле, а во-вторых лучше поддается разгону. Например, из одноранговой памяти можно выжать до 3466 МГц, а у двухранговой эта цифра не будет выше 3066 МГц.
Про совместимость могу сказать, что вместе оба типа ОЗУ можно использовать, однако от такой сборки нелепо ожидать высоких показателей производительности. Тайминги у разных модулей однозначно будут разными, поэтому в двухканальном режиме вряд ли получится их использовать.
Также советую ознакомиться с публикациями «Увеличиваем объем оперативной памяти на ПК: разные способы» и «Лучшие слоты для установки оперативной памяти и как их определить?». Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы своевременно получать уведомления о поступлении новых материалов. До скорой встречи!
В AMD расставили приоритеты
Комментируя сложившуюся ситуацию, компания AMD опубликовала в своем блоге настоящее исследование разных факторов, влияющих на производительность платформы Ryzen в играх. Первым делом нужно проверить, установлена ли в вашей системе новейшая версия ПО AGESA 1.0.0.6 (или выше), которое позволяет более точно настраивать память для максимальной отдачи. Самый свежий на сегодня код AGESA был представлен в конце мая, и ряд производителей материнских плат не сразу начали его устанавливать в BIOS. Но сейчас AGESA 1.0.0.6 поддерживает каждый вендор, так что при необходимости нужно просто обновить BIOS.
Что интересно, вместе с AGESA 1.0.0.6 подсистема памяти Ryzen обзавелась двумя новыми функциями – это GDM и BGS. И хотя они значительно улучшают жизнь «обычных пользователей» и частично компенсируют ограничения контроллера памяти, в случае если вы хотите выжать из своей системы максимум, даже инженеры AMD рекомендуют их отключить. И сейчас мы разберемся почему.
Функция GearDown Mode (GDM) включается автоматически для любой памяти, работающей на скорости выше DDR4-2666. GDM позволяет модулю RAM работать на половинной частоте от своих истинных возможностей, когда требуется сохранять значения (latching) команд или адресов. Такой консервативный подход позволяет достичь более высоких частот работы памяти, увеличить совместимость компонентов и повысить стабильность. Но для любителей разгона эта функция сводит на нет все старания, так как она отменяет выставленные в BIOS специальные значения.
Вторая функция – это BankGroupSwap (BGS). Она представляет собой новый механизм маппинга памяти в AGESA 1.0.0.6, который меняет способ обращения к физическим адресам памяти на самих модулях. Суть идеи заключается в том, чтобы оптимизировать обработку запросов с учетом архитектуры системы и таймингов конкретных модулей, установленных в вашем компьютере. Но как показывает практика, сдвиг производительности происходит не в пользу игровых приложений, а скорее помогает решать расчетные задачи.
Таким образом, если вы хотите добиться максимальной отдачи именно в играх, нужно отключать BankGroupSwap. А если вы еще и провели тщательный подбор таймингов и добились стабильной работы системы с разогнанной памятью, то отключать нужно и Geardown Mode.
Любопытные результаты также показало сравнение аналогичных одноранговых и двухранговых модулей. Несмотря на ожидания многих обозревателей, установка двухранговых модулей позволяет получить прирост производительности в играх на Ryzen. Как известно, с одноранговым модулем легче достичь более высокой частоты, в то время как двухранговые модули отличаются возможностью параллельной работы установленных модулей за счет функции Rank Interleaving. И в случае с геймингом на Ryzen, эта оптимизация дает свои плоды.
Архитектура Ryzen
В основе платформы Ryzen лежат процессорные ядра совершенно новой архитектуры – Zen. Надо сказать, AMD поставила на Zen буквально всё, и если бы эта технология не «выстрелила», то рынок процессоров для ПК распрощался с этим замечательным производителем. Инженеры работали над Zen много лет, и в результате у них получился модуль, который действительно отличается от всех предыдущих разработок компании:
- Ядра Zen работают на чипе, разделяя между собой только кеш L3 (в отличие от предыдущего поколения архитектуры Bulldozer, когда между парами ядер обобществлялись части конвейера, FPU, SIMD-блоки и кеш L2)
- В Zen впервые для AMD появился кеш микроопераций (micro-op queue), который позволяет значительно повысить производительность процессора при выполнении повторяющихся фрагментов компьютерного кода (что давно используется в ядрах процессоров Intel)
- Новые ядра получили базовый целочисленный конвейер длиной в 19 стадий, а также полностью отдельный от него конвейер вещественных вычислений. Сами ядра имеют не только свои собственные исполнительные блоки, но и свои собственные планировщики (что позволяет Zen обрабатывать сразу большое число параллельных инструкций)
- Множественные улучшения систем предсказания переходов, выборки инструкций и оптимизации исполнения команд помогли Zen получить повышенную производительность
А что дальше — DDR5?
А дальше, полагаю, стандарты DDR5 и далее по нарастающей. Возможно, неожиданно изобретут нечто эдакое, что кардинально изменит архитектуру ЭВМ и сделает оперативную память для ПК лишним элементом.
Интересная тенденция: у каждого следующего поколения памяти увеличиваются тайминги, что инженеры стараются компенсировать увеличением рабочей частоты и скоростью передачи данных. Настолько эффективно, что следующее поколение оказывается шустрее предшественников.
Ожидается, что в пятом поколении, DDR5, снова будет удвоена плотность ячеек памяти. Прирост производительности будет существенный — эта ОЗУ сможет работать на частоте от 4800 до 6400 МГц. Планируется, что будет снижено энергопотребление.
Именно поэтому еще раз акцентирую ваше внимание на том, что при выборе комплектующих старайтесь «плясать» от стандарта DDR4 как проверенного и прогрессивного. Ну и конечно уже можно присматриваться к DDR5, которая все чаще мелькает в новоcтях IT индустрии.
Как узнать ранг оперативной памяти по маркировке?
Маркировка оперативной памяти разнится от производителя к производителю, но наиболее распространенными вариантами являются буквенные маркеры:
Q (Quadro) — четыре ранга памяти.
Также распространена маркировка формата 1Rх4, 2Rх8, 2Rх16, 4Rх4.
Первая часть — 1R, 2R, 4R, 8R — означает ранг.
А вторая х4, х8, х16 — то, сколько байтов за такт способен передавать каждый кристалл на планке.
Чтобы наработать скиллы по чтению маркировки, возьмем за пример память от HPE, поскольку она частенько встречается в серверном сегменте. У этого производителя маркировка планок памяти выглядит так:
- HPE — производитель.
- ggg (GB) — объем одного модуля от 8 до 128 ГБ.
- s (R) — ранки (1/2/4/8).
- ff — битность одного кристалла памяти (4/8/16).
- PC4 — тип памяти DDR4.
- wwww — максимальная рабочая частота в МГц (2133/2400/2666/2933/3200).
- a — тайминги и задержки.
- ppp — количество пакетов на одной подложке (SDP/DDP/3DS/QDP).
- m — тип модуля (ECC UDIMM, R-DIMM, LR-DIMM).
- eeeee — спецификация работы (STND/Smart/Blank).
Закрепляем результат следующими примерами:
- HPE 8GB 1Rx8 PC4-2933Y-R Smart Kit.
- HPE 64GB 4Rx4 DDR4-2666V LR Smart Kit.
- HPE 128GB 8Rx4 PC4-2933Y-L 3DS Smart Kit.
Остались вопросы? Задайте их нашим консультантам и получите исчерпывающий ответ. Мы готовы предложить вам наилучшее решение для вашего оборудования, которое позволит получить максимум производительности.
Всем привет! Сегодня обсудим, чем отличается одноранговая память от двухранговой, какая из них лучше, есть ли принципиальная разница, работает ли одноранговая память с двухранговой. О том, как определить RAM — одноранговая она или двухранговая, читайте в следующем посте .
Краткий экскурс в историю
Давным-давно, когда компьютеры были большими, программы маленькими, а вирусов не существовало вообще, применялись модули SIMM нескольких модификаций: на 30, 68 и 72 контакта. Работали они в связке с процессорами от 286 до 486 включительно.
Сейчас найти такой компьютер в работоспособном состоянии крайне сложно: для него не существует современного софта. Программы, которые теоретически можно было бы запустить, на практике оказываются слишком тяжеловесными.
Главное отличие от предшественника в том, что расположенные на обеих сторонах планки контакты независимы, в отличие от спаренных контактов на SIMM. Здесь уже задействована технология SDRAM – синхронная динамическая память с произвольным доступом.Массовый выпуск этого типа памяти начался в 1993 году. Предназначались такие модули, в первую очередь, для процессора Intel Pentium или Celeron на 64-разрядной шине данных.
Модули памяти SO-DIMM более компактны, так как используются в ноутбуках.
Если точнее, правильно такой тип памяти называется DDR SDRAM. Появилась на рынке в 2001 году и использовалась в качестве оперативки и видеопамяти. Отличия от предшественника в удвоенной частоте, так как планка способна передавать данные дважды за один такт.
Это первый из типов модулей памяти, который может работать в двухканальном режиме.
Подробнее о том, что такое двухканальный режим, вы можете узнать здесь.
И так да, DDR SDRAM и ее потомки выпускаются в формфакторе DIMM, то есть имеют независимые контакты с обеих сторон.
Этот тип памяти смог составить конкуренцию предшественнику уже в 2004 году и занимал лидирующие позиции до 2010 года. Планки выпускались в формфакторах DIMM для десктопных компьютеров и SO-DIMM для портативных.
По сравнению с предшественником этот тип памяти имеет:
- Большую пропускную способность;
- Меньшее энергопотребление;
- Улучшенное охлаждение благодаря конструкции.
К недостаткам стоит отнести более высокие тайминги оперативной памяти. Что это такое можно узнать здесь.
Подобно предшественнику, выпускаются в виде 240-контактной планки, однако несовместимы из-за разных разъемов (далее расскажу об этом более подробно).
Тип памяти отличается еще большей частотой и меньшим энергопотреблением, а также увеличением предподкачки с 4 до 8 бит. Существует модификация DDR3L со сниженным до 1,35 В рабочим напряжением. Кстати, о частоте. Есть несколько модификаций: 1066, 1333, 1600, 1866, 2133 или 2400 с соответствующей скоростью передачи данных.Выпускается с 2012 года. Компьютеры, использующий этот тип памяти, работают до сих пор. Объем установленных модулей от 1 до 16 Гб. В формфакторе SO-DIMM «потолок» — 8 Гб.
Четвертое поколение удвоило количество внутренних банков, благодаря чему увеличилась скорость передачи внешней шины. Массовое производство началось с 2014 году. У топовых моделей пропускная способность достигает 3200 миллионов передач за секунду, а выпускаются они в модулях объемом от 4 до 128 Гб.
Имеют они уже 288 контактов. Физические размеры детали те же, поэтому разъемы упакованы плотнее. По сравнению с DDR3 незначительно увеличена высота.Модули SO-DIMM имеют по 260 контактов, расположенных ближе друг к другу.
Какой ранг памяти лучше?
Выбирая, что лучше: одноранговая или двухранговая оперативная память, стоит опираться на частотные показатели и объем передаваемых данных. Двухранговая память с частотой 3000 МГц обгоняет по производительности одноранговый модуль при частоте в 3333 МГц.
Также владельцы двухранговой памяти получают следующие преимущества:
- выше частота чтения/записи в Гбит/с;
- меньше задержки работы в наносекундах.
Также двухранк, еще и в двух/четырех/шестиканале как нельзя кстати открывает себя в системах с интегрированной графикой, где GPU-модуль процессора черпает память напрямую из ОЗУ. Тут чем быстрее происходит шевеление информации — тем лучше.
Что значит двухранговая ОЗУ
Это понятие иногда путают с распайкой чипов на планке оперативной памяти. Предпосылка следующая: если чипы расположены на одной стороне ОЗУ, то она одноранговая, а если на обеих — то двухранговая.
На самом деле разница немного другая. Рангом (по-английски rank) называют область модуля RAM, которая образована конкретным количеством чипов на 64-битной шине. Например, если к планке припаяно 8 чипов по 8 бит каждый, в общей сложности получается 64 бита, то есть 1 ранг.
Как определить модель
Встроенные в Windows утилиты позволяют узнать только минимальную информацию – объем установленной памяти. Какого она типа, таким способом узнать невозможно. На помощь придет сторонний софт, выдающий полную информацию о системе – например, Everest или AIDA64.
Также тип памяти прописан в BIOS. Где именно указана эта информация и как вызвать BIOS, зависит от его модификации. В большинстве случаев достаточно удерживать кнопку Del при запуске компьютера, однако возможны исключения.
Естественно, маркировка указывается на самой оперативке, а точнее на приклеенном шильдике. Чтобы добраться до планки, придется разобрать корпус и демонтировать ее. В случае с ноутбуком эта простая задача превращается в увлекательнейший квест с просмотром подробных инструкций по разборке.
Вот, собственно, все о типах оперативки, что достаточно знать для самостоятельного подбора комплектующих. И если вы собираете игровой комп, рекомендую ознакомиться с информацией о влиянии оперативной памяти в играх.
Спасибо за внимание и до следующих встреч! Не забывайте подписаться на обновления этого блога и делиться публикациями в социальных сетях.
Отличие одноранговой памяти от двухранговой на практике
На данный момент обойти лимит в 64 (72) бита за такт физически невозможно, поскольку так устроена работа стандарта DDR4. Но инженеры тоже не просто так едят свой хлеб, поэтому они додумались обойти ограничения довольно забавным способом: заставили чипы работать попеременно, фактически передавая 128 (144/288) бит вместо 64 (72).
Что это дает на практике? Разберем на примере сервера HPE ProLaint DL380 Gen10. Возьмем за основу тот факт, что в корпусе установлен один процессор Xeon Platinum 8ххх, поскольку у него самые широкие возможности. К тому же, чип поддерживает планки до 128 ГБ. Умножим это число на 12 (столько слотов ОЗУ выделено под процессор) и получим 1536 ГБ. Такого результата можно добить только с использованием 8R-планок с кристаллами по 2 ГБ.
Но тут стоит понимать, на серверной памяти DDR4 расположено 288 контактов, каждый из которых передает 1 бит данных. Если вдарить по всем потокам, ОС запестрит ошибками, поскольку больше 72 бит переварить не может. С 4R/8R-планками все еще сложнее: некоторые выдают только 36 бит вместо 72, и именуются Load-reduced Memory (LRDIMM), комплект с пониженной нагрузкой).
Т.е. вы получаете больший объем, но сниженную производительность. Тайминги у такой памяти ниже, задержка доступа — выше, частота работы не превышает 2933 МГц для Xeon Platinum, 2666 МГц для Gold, 2400 для Silver и 2133 для Bronze.
Также сервер не позволит использовать память с разной ранговостью. Если вставили модуль 2R, будьте добры добавлять такие же, иначе сильно потеряете в скорости и стабильности.
В защиту 2R/4R скажем следующее:
- Одна двухранговая планка быстрее двух одноранговых при идентичной частоте.
- ОЗУ 4R и 8R позволяют собрать на себе объем памяти, недостижимый для 1R/2R.
- Интеллектуальная система передачи пакетов в HPE Smart Memory оптимизирует работу, грамотно жонглируя ранками, увеличивая производительность до 23% и снижая задержки на 25% по сравнению с обычными модулями 2R-8R.
- При правильной настройке последовательности чтения ранговая память имеет преимущество над стандартной. Ранговое чередование обладает более низким приоритетом, чем канальное, поэтому по трем каналам на одной планке данные перетекут быстрее, чем по двум независимым модулям ОЗУ.
Но не забывайте, что полностью раскрыть потенциал многоранговой оперативной памяти можно только при правильно подобранном процессоре. Более подробную информацию вы сможете получить у консультантов компании Маркет.Марвел.
Что такое ранг оперативной памяти?
С приходом на рынок AMD Ryzen в инфополе массово заговорили о рангах оперативной памяти и их чудесных свойствах, особенно для любителей оверклокинга. Но для большинства пользователей понятие о «ранговости» свелось к размещению чипов памяти на текстолите ОЗУ:
- с одной стороны — одноранговый модуль;
- с двух сторон — двухранговый модуль.
Однако это неверное представление, ведь есть еще и применяемая в серверных системах четырехранговая и восьмиранговая память, которые в эту классификацию не вписываются. Предлагаем разобраться в этом подробнее.
Термин «Ранг» (ранк, rank) обозначает одномоментную передачу по шине блока данных плотностью 64 бита (72 бита для серверной ECC-памяти). В простейшем понимании, одноранговый DIMM-модуль (1R) содержит в себе 64-битный фрагмент информации, которым он за один такт работы делится с процессором.
Максимальный объем однорангового модуля типа DDR4 — 8 ГБ, если память набиралась кристаллами по 1 ГБ. В этом случае, за основу можно было взять следующую константу:
Если на текстолите распаяно 16 ГБ по 8 кристаллов в 1 ГБ с двух сторон — это двухранговая память (2R).
В нынешнее время, современная память может быть набрана модулями, где кристаллы наслаиваются друг на друга, увеличивая емкость каждого вдвое.
Не так давно Samsung, Hynix, Micron и другие производители начали выпускать кристаллы повышенной плотности уже на 2 ГБ, поэтому емкость ОЗУ на кристаллах новой версии емкость 1R увеличилась до 16 ГБ.
Итого, в итоге имеем схему:
1 ранк = 8 ГБ (кристаллы "старой" версии по 1 ГБ);
1 ранк = 16 ГБ (кристаллы "новой" версии по 2 ГБ).
Память 4R встречается в продаже только в серверном сегменте. Визуально она выглядит так же, как и двухранговая, но при этом на одной стороне распаяно сразу два ранга (2 блока по 8 ГБ + кристалл коррекции ошибок). Программно модуль настроен таким образом, чтобы каждый из независимых блоков мог передавать по 72 бита информации за раз.
Аналогично для 8R-памяти, только она еще сложнее технически и программно.
В целом, принцип работы многоранговой памяти можно представить так:
В один момент времени работает только часть кристаллов — один ранк. А остальная «грядка» тем временем накапливает заряд и ищет внутри себя данные, чтобы отдать их процессору по шине.
Последнему информация требуется постоянно, поэтому для него такой подход только на руку. Отсутствует простой поиска, заряда и предварительной буферизации данных. Можно мысленно провести параллель между физическим ядром и парой логических потоков процессора.
Так важна частота или тайминги?
При исследовании влияния таймингов на работу игровых приложений, в AMD пришли к выводу, что удачный подбор параметров может привести к гораздо более высоким результатам в реальных играх, чем при использовании установок по умолчанию или автоматических настроек, таких как MSI A-XMP. Тесты производителя показали, что, подбирая тайминги вручную, можно добиться более высоких результатов, чем доверяя разгон логике материнской платы – даже при самой новой версии BIOS.
Впрочем, есть и сторонние тесты, которые говорят о прямо противоположном: важнее все-таки частота модулей, которая должна быть высокой. Даст ли установка быстрых (и дорогих) модулей с большими таймингами прирост существеннее, чем ручная настройка таймингов в модулях попроще? Проще всего проверить это в реальном эксперименте, результаты которого мы скоро опубликуем.
Продолжение следует…
Подписывайтесь и оставайтесь с нами — будет интересно!
Ну а тем, кто планирует самостоятельно собрать ПК или купить готовую сборку, MSI дарит отличный новогодний подарок стоимостью 10 000 рублей, которым вы сможете дополнить свою сборку – комплект оперативной памяти HyperX Fury DDR4 на 16 ГБ. Количество модулей памяти ограничено. Узнать подробности акции можно тут.
Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании.
Говоря о роли оперативной памяти в целом, мы можем назвать ее промежуточными звеном-посредником в цепи обмена информацией между процессором и накопителями. В процессе эволюции этого звена у оперативной памяти выделился ряд характеристик, которые в той или иной степени влияют на эффективность ее работы. В числе этих параметров — ранг оперативной памяти, о котором мы подробно поговорим в этой статье.
Ранги оперативной памяти: что это такое, как узнать и какая лучше
Итак, оперативная память имеет следующие ключевые параметры:
- Тактовая частота — скорость выполнения операции в МГц.
- Объем — объем хранимых данных в ГБ.
- Пропускная способность — максимальный объем данных в Мбит/с.
- Тайминг — выражает задержки между тактами. Чем ниже показатель — тем лучше.
- Количество каналов — позволяет значительно повысить производительность ОЗУ.
- ЕСС — режим коррекции ошибок в серверных модулях.
- XMP-профиль — умная система адаптивного разгона.
И вроде, чтобы определить, насколько эффективна будет работа оперативной памяти, этого достаточно. Но если ввести еще одну переменную — ранг (rank, ранк) — она с ног на голову перевернет привычную парадигму выбора ОЗУ.
Читайте также: