Многоканальная архитектура памяти (Bukiktgugl,ugx gj]nmytmrjg hgbxmn)

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.

Бутылочное горлышко оперативной памяти — Узкое место архитектуры фон Неймана.

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.

Двухканальный режим

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 специализированных программ под многопоточные вычисления будет увеличиваться прирост производительности от использования двухканального режима.

Правила включения двухканального режима

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.

Примечание:

Прирост производительности от использования двухканального режима работы памяти зависит от:

типа памяти;
таймингов, задержек памяти;
типа чипсета материнской платы или типа контроллера памяти;
частоты работы памяти

и ряда других факторов.

Опция Flex

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

Отличительной особенностью трёхканального режима является возможность установить на 50 % больше памяти по сравнению с двухканальным режимом. Таким образом, на материнской плате с разведёнными 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

Трёхканальный режим может быть получен при использовании трёх, шести или иногда девяти 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

Данный режим может использоваться только тогда, когда все четыре модуля памяти (или их число кратно четырём) идентичны по мощности и скорости и размещены в четырёхканальных 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

AMD Ryzen:

Threadripper

AMD Opteron:

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

Intel Core:

Intel Core i9-10980XE
Intel Core i9-10940X
Intel Core i9-10920X
Intel Core i9-10900X
Intel Core i9-9980XE
Intel Core i9-9960X
Intel Core i9-9940X
Intel Core i9-9920X
Intel Core i9-9900X
Intel Core i9-9820X
Intel Core i9-7980XE
Intel Core i9-7960X
Intel Core i9-7940X
Intel Core i9-7920X
Intel Core i9-7900X
Intel Core i7-9800X
Intel Core i7-7820X
Intel Core i7-7800X
Intel Core i7-6950X
Intel Core i7-6900K
Intel Core i7-6850K
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:

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

См. также

Примечания

↑ Зависимость производительности от числа каналов памяти и слотов памяти RAID — THG.RU (неопр.). Дата обращения: 31 октября 2015. Архивировано 10 марта 2016 года.
↑ Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано из оригинала 4 марта 2018 года.
↑ Статья о режимах работы памяти на intel.com (неопр.). Дата обращения: 31 октября 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.
↑ Corsair XMS3 12GB DDR3 SDRAM Memory Module — HX3X12G1600C9 — Compare Prices and Buy at PriceGrabber (недоступная ссылка)

Ссылки

[1] Зависимость производительности от числа каналов памяти и слотов памяти RAID — THG.RU (неопр.). Дата обращения: 31 октября 2015. Архивировано 10 марта 2016 года.

[2] Архивированная копия (неопр.). Дата обращения: 9 января 2020. Архивировано из оригинала 4 марта 2018 года.

[3] Статья о режимах работы памяти на intel.com (неопр.). Дата обращения: 31 октября 2015. Архивировано 24 сентября 2015 года.

[4] Corsair XMS3 12GB DDR3 SDRAM Memory Module — HX3X12G1600C9 — Compare Prices and Buy at PriceGrabber (недоступная ссылка)

[1]

[2]

[3]

[4]

Типы динамической памяти с произвольным доступом (DRAM)
Асинхронная	FPM RAM EDO RAM
Синхронная	SDRAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM DDR4 SDRAM DDR5 SDRAM LPDDR (Mobile DDR) eDRAM HBM HMC
Графическая	VRAM WRAM MDRAM^[англ.] SGRAM GDDR GDDR2 GDDR3 GDDR4 GDDR5 GDDR6 GDDR7
Rambus	RDRAM XDR DRAM XDR2 DRAM
Модули памяти	SIPP SIMM DIMM SO-DIMM UniDIMM^[англ.] RIMM