Что лучше одноранговая память или двухранговая
Тесты оперативной памяти — сравнение однорангового и двухрангового модулей
Содержание
Содержание
Многие знают, что оперативная память имеет двухканальный и одноканальный режимы работы, которые значительно влияют на производительность системы. Но что такое двух- и одноранговые модули памяти? Давайте разберемся.
Ранг памяти — это блок или область данных, которая создается с использованием нескольких или всех микросхем памяти в модуле. Ранг — это блок данных шириной 64 бита. В зависимости от того, как спроектирован модуль памяти — c использованием чипов х4, х8 или х16 бит, — он может иметь один, два или даже четыре блока областей данных шириной 64 бита
Если модуль спроектирован с использованием микросхем только с одной стороны памяти, это одноранговая память?
Важно не количество чипов и их расположение, а разрядность использованных микросхем, но чаще всего именно так. Модуль памяти в десктопном компьютере имеет шину 64 бита, набран может быть как восемью чипами х8, так и 16 чипами х4, которые будут распаяны по обе стороны модуля. При этом модуль будет считаться одноранговым.
В настоящее время самыми распространенными модулями памяти на рынке являются одноранговые с объемом 8 ГБ. С одной стороны модуля памяти распаяно восемь х8 чипов памяти объемом 1 ГБ каждый. Модуль объемом 16 ГБ из этих же чипов объемом 1 ГБ получится уже из 16 чипов по восемь с каждой стороны. В данном случае будет уже двухранговый модуль.
Прогресс не стоит на месте, и в настоящее время в продаже стали появляться одноранговые модули в объеме 16 ГБ. В них используются чипы памяти повышенной емкости на 2 ГБ.
Одноранговая память имеет ширину 64 бита, тогда как двухранговая память имеет ширину 128 бит. Но, поскольку один канал памяти имеет ширину всего 64 бита, как и одноранговая память, контроллер памяти может одновременно обращаться только к одному рангу. Это не вызывает проблем при работе с двухранговыми модулями. Просто пока один ранг занимается ответом на переданную ему команду, другой ранг уже можно подготавливать информацию для следующей команды.
Как узнать, сколько рангов у оперативной памяти?
Производители оперативной памяти не указывают в технических характеристиках количество рангов. Поэтому, чтобы узнать, сколько рангов у памяти, необходимо воспользоваться специальными программами: CPU-Z, Thaiphoon Burner или AIDA64. Или же можно просто внимательно осмотреть сам модуль.
Тест и разгон одноранговых и двухраговых модулей
В теории одноранговые модули обладают куда большим разгонным потенциалом. На практике все зависит от производителя и качества самих чипов, материнской платы и контроллера памяти в самом процессоре.
Тестируемые в этом материале комплекты памяти на отборных чипах Samsung B-Die имеют совершенно одинаковый разгонный потенциал. Можно сказать, что попался не очень удачный комплект KFA2 Hall Of Fame DDR4-3600, а может, просто удачный комплект G, Skill F4-3000C14-16GVR 2x16GB, который может стабильно работать на частоте 4333 МГц с таймингами CL16. В любом случае разгон — это всегда лотерея.
С теорией более-менее разобрались, теперь практически проверим, как отразится на производительности использования одно и двухранговых модулей.
В тестирование принимает участие оперативная память на абсолютно идентичных чипах K4A8G085WB-BCPB Samsung B-Die.
Конфигурация тестового стенда
Для тестирования был выбран процессор AMD Ryzen 5 4650G неслучайно. Именно оперативная память, а вернее ее производительность, оказывает наибольшее влияние на производительность встроенного видеоядра.
Чтобы тестирование не было однобоким, к нему в пару был выбран самый популярный процессор на рынке — Ryzen 5 3600X. Во время тестирования память фиксировалась на частоте 3600 МГц со следующими таймингами.
AMD Ryzen 5 4650G
AMD Ryzen 5 3600X
Результаты тестирования
По традиции начинаем тестирование с бенчмарков.
AIDA64 Cache & Memory Benchmark
Одноранговые модули имеют небольшое отставание в операции копирования, в тоже время наблюдаются чуть большие задержки памяти у двухранговых модулей.
3DMark
Разница в производительности незначительна и больше похожа на погрешность измерений, но из раза в раз результат повторяется.
World of Tanks enCore RT
Shadow of the Tomb Raider
Выводы
Какой-либо существенной разницы в производительности между одно- и двухранговой памятью при использовании процессора Ryzen 5 3600X нет как в синтетических бенчмарках, так и в играх. Разница в производительности в лучшем случае составляет 3 %.
При использовании же двухранговой памяти с гибридными процессорами производительность встроенной графики увеличивается примерно на 6-7 %.
В тестировании использовались идентичные чипы памяти и фиксировались все возможные тайминги.
Целенаправленно рассматривать к покупке именно двухраноговые модули нет никакого смысла, если только нет необходимости в большем объеме памяти — это единственное преимущество при выборе именно двухранговой памяти.
Сейчас в продаже имеются комплекты кит памяти из двух модулей объемом 64 ГБ, что просто невозможно организовать, используя одноранговую память.
Ранги оперативной памяти: что это такое, как узнать и какая лучше
Итак, оперативная память имеет следующие ключевые параметры:
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.
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:
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.
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:
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.
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:
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.
Как узнать ранг оперативной памяти по маркировке?
Маркировка оперативной памяти разнится от производителя к производителю, но наиболее распространенными вариантами являются буквенные маркеры:
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:
Закрепляем результат следующими примерами:
Остались вопросы? Задайте их нашим консультантам и получите исчерпывающий ответ. Мы готовы предложить вам наилучшее решение для вашего оборудования, которое позволит получить максимум производительности.
Ранги оперативной памяти: что это такое, как узнать и какая лучше
В недавней заметке я сравнил производительность в играх при разных частотах северного моста на 9900KF. Теперь посмотрим как влияет на производительность в играх количество одноранговых планок памяти. Считается, что двухранговые планки памяти, хоть и хуже разгоняются, но обеспечивают большую производительность. Двухранговых планок у меня нет, зато есть 4 одноранговых.
реклама
видите суслика?
Список железа и софта
реклама
CPU: Core i7 9900KF @ 4.7 GHz (фиксированная частота для всех ядер, AVX Offset 0)
Cooler: Phanteks PH-TC14PE + Noctua NF-A15
MB: ASRock Z390 Extreme4
VGA: EVGA Geforce RTX 2080 XC Ultra
реклама
Case: Fractal Design Define R5 + 3x bequiet Silent Wings 2 140 mm + 1x Noctua NF-A14
SSD: Crucial P1 500GB NVMe (Windows), Samsung 860 QVO 1TB, Patriot Burst 960GB, ADATA SU800 1TB, Silicon Power A55 1TB
Driver version 442.74
реклама
Windows 10 x64 LTSC
Отдельно рассмотрим все режимы памяти использованные в тесте.
RAM1: 4*8 GB @3800 MHz 16-18-18-38-2T (ADATA XPG D41 + T-Force Night Hawk Legend)
RAM2: 2*8 GB @4133 MHz 17-19-19-40-2T (ADATA XPG D41)
RAM3: 2*8 GB @3800 MHz 16-18-18-38-2T (ADATA XPG D41)
RAM4: 4*8 GB @3400 MHz 16-18-18-38-2T (ADATA XPG D41 + T-Force Night Hawk Legend)
Скриншоты с таймингами
Как видно из скриншотов, в режимах 1, 3 и 4 используются одинаковые тайминги, отличия лишь в значениях RTL/IOL. Для 4133 тайминги пришлось немного повысить, причем как основные, так и некоторые вторичные. 4133 МГц Cl 17 максимальная стабильная частота для 2 планок памяти на моей системе (на обоих имеющихся у меня в наличии комплектах памяти), скорее всего это ограничение материнской платы/процессора. 3800 МГц предел для Cl 16. 4 планки работают максимум на 3900 МГц при Cl 17.
Список игр
Witcher 3. Лицензия Steam. DirectX11. 720p, максимальные настройки. 1440p, максимальные настройки. Поездка на Плотве через Новиград. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью Fraps на протяжении 60 секунд.
Shadow of the Tomb Raider. Лицензия Steam. DirectX 12. 720p, плотность пикселей 0.5, максимальные настройки. 1440p, плотность пикселей 0.5, максимальные настройки. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью MSI Afteburner во время последнего отрезка встроенного теста производительности.
Watch Dogs 2. Лицензия Uplay. DirectX11. 720p, плотность пикселей 0.5, максимальные настройки. 1440p, кастомные настройки (выставляются максимальные настройки, затем Тени и SSLR снижаются до Высоко, Туман Сан-Франциско отключается). Поездка по центральной улице города на спортивном автомобиле (всегда одной и той же модели) на максимальной скорости. Перед тестированием Uplay переводился в оффлайн режим. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью Fraps на протяжении 50 секунд.
Fallout 4. Лицензия Steam. DirectX11. 1440p, Максимальные настройки. Фпс разблокирован через конфигурационный файл. Тест на крыше завода Корвега. Производительность в этой точке зависит только от памяти. Замер среднего фпс на протяжении 10 секунд с помощью Fraps.
Read Dead Redemption 2. Лицензия Epic Game Launcher. Vulkan. 720p, плотность пикселей 0.5, кастомные настройки (по мотивам многочисленных мануалов «как увеличить фпс почти не потеряв в качестве картинки»). 1440p, настройки такие же как в 720p. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью MSI Afteburner во время последнего отрезка встроенного теста производительности.
В случае использования Fraps для замеров среднего, 1% и 0.1% фпс результаты округляются до целых чисел, во других случаях до десятых.
Тесты в 720p проводились 3 раза, в 1440p 2 раза, результаты усреднялись.
Почему используются лицензионные версии игр и почему сравнение с другими результатами полученными в пиратских версиях рассматриваться не будет рассказано тут.
Результаты тестов
AIDA 64 Memory Benchmark
Witcher 3
Если по среднему фпс еще заметна какая-то разница, да и та невелика, то 1% и 0.1% явно зависят тут не от памяти
4x 3400 победил, расходимся. 🙂
Watch Dogs 2
Примерно, такие же значения я получил после установки 4х планок в первый раз и сделал выводы о преимуществе такой конфигурации. Разница не колоссальная, но она есть.
3 режима действительно показали идентичный средний результат. 4x 3800 решил выделиться, но это все равно скорее погрешность.
Shadow of the Tomb Raider
Соревнующиеся разделились на 2 группы.
По недосмотру я забыл менять ползунок разрешения рендеринга в 1440p, и понял свою оплошность только после окончания тестов. Но никакого смысла проводить тесты заново я не увидел, т.к. даже со сниженным разрешением результаты одинаковы.
Read Dead Redemption 2
Тут даже в 720p со сниженным разрешением разницы нет. Это странно, т.к. RDR2 весьма ощутимо реагировал на изменения частоты северного моста.
Fallout 4
А вот это победа 2x 4133. Нет, это не сарказм, результат действительно постоянен и 2 планки на большей частоте быстрее четырех на меньшей на 0.1 фпс.
Что сказать в итоге? На равной частоте и с одинаковыми таймингами 4 одноранговых планки памяти быстрее 2х. 4 одноранговых планки на меньшей частоте соперничают или даже превосходят 2 планки на большей. Разница за редкими исключениями невелика и отличается от проекта к проекту. Признаюсь, я ожидал большего. Правда, я сравнивал память с настроенными вторичными таймингами, с ненастроенными ситуация могла быть иной.
Что лучше одноранговая память или двухранговая
Сегодня мы посмотрим, насколько двухранговый режим работы памяти влияет на производительность в играх. Рассмотрим очередное тестирование канала Testing Games.
реклама
Конфигурация системы выглядит следующим образом:
В случае однорангового режима работы, тест проводился на одной плашке с частотой 3600 МГц. Для двухрангового частоту снизили до 2666 МГц. Игры прогонялись в разрешении 1080р при максимальных настройках графики. Посмотрим результаты теста:
Для наглядности, сведем данные в таблицу:Одноранговая или двухранговая оперативная память?
Если с двухканальной оперативной памятью все более-менее понятно (четное количество модулей работает быстрее нечетного), то термин «двухранговая память» знаком уже куда меньшему числу компьютерных энтузиастов. Более того, даже те немногие, кто знают о двухранговости, не могут однозначно ответить, хорошо это или плохо. И действительно, двухранговая память имеет как преимущества, так и недостатки. Что же из них сильнее перевешивает, давайте вместе разбираться.
Single Rank vs Dual Rank
Ранг памяти — это количество массивов из микросхем памяти разрядностью 64 бита каждый, распаянных на одном модуле памяти. Проще говоря, это два виртуальных модуля на одном физическом. Самыми распространенными являются одноранговые (Single Rank) и двухранговые планки памяти (Dual Rank), но изредка встречаются и четырехранговые (Quad Rank).
Нехотя напрашивается аналогия с физическими и виртуальными ядрами процессора — Intel Hyper-Threading и AMD SMT. Некое сходство действительно есть: одна двухранговая планка памяти быстрее одноранговой (Single Channel), но медленее двух одноранговых, работающих в двухканальном режиме (Dual Channel).
 |
На данный момент преобладающее большинство модулей памяти DDR4 объемом 4 или 8 ГБ являются одноранговыми (распаяно четыре или восемь чипов по 1 ГБ), а объемом 16 ГБ — двухранговыми (шестнадцать чипов, то есть два массива). Впрочем, в продаже все еще можно встретить старые 8-гиговые двухранговые планки (16 чипов малой плотности 512 МБ).
 |
А с появлением первых чипов повышенной плотностью 2 ГБ в продажу начали поступать одноранговые 16-гиговые (один массива из 8 чипов) и двухранговые 32-гиговые модули (16 чипов). Четырехранговые 32-гиговые планки (32 чипа, четыре массива) — совсем уж диковинка.
Проще говоря, если чипов на планке памяти до восьми штук включительно — она одноранговая, а если шестнадцать — двухранговая. С теорией более-менее разобрались, теперь же проведем практическое тестирование на примере парочки двухранговых 16-гиговых модулей Apacer DDR4 суммарным объемом 32 ГБ.
Apacer DDR4 — серия бюджетной оперативной памяти для современных компьютерных платформ Intel LGA1151-v2 и AMD AM4. Текстолит моделей с частотой 2133 и 2400 МГц окрашен в олдскульный зеленый цвет, а 2666-МГц моделей — в уже более современный черный. На выбор доступны модели объемом 4, 8 и 16 ГБ. Первые два варианта — одноранговые, тогда как последний — двухранговый.
Готовых заводских наборов на два или четыре модуля не предусмотрено, только отдельные планки. Поэтому если планируете заняться оверклокингом, советуем покупать в одном магазине и в одно время. Чтобы уж наверняка попались чипы из одной партии с примерно одинаковым коэффициентом утечек тока и разгонным потенциалом.
Пожалуй, самыми интересными являются планки Apacer DDR4 объемом 16 ГБ и частотой 2666 МГц. Построены они на шестнадцати чипах Hynix A-die (по данным приложения Thaiphoon Burner), то есть являются двухранговыми. Парочка таких модулей позволяет собрать ПК на процессоре AMD Ryzen с высокой пропускной способностью подсистемы памяти — двухканальная и одновременно двухранговая.
Правда, большое количество чипов повышает нагрузку на встроенный в процессор контроллер памяти. Из-за этого частота памяти, которую можно выжать из памяти ручным разгоном, будет ниже, а тайминги (задержки) наоборот выше. Даже по умолчанию Apacer DDR4-2666 16 ГБ работает на таймингах CL19 вместо типичных для этой частоты CL17.
 |
Конфигурация тестового стенда
Результаты бенчмарков
Для сравнительного тестирования одноранговых и двухранговых модулей был нарочно выбран наиболее чувствительний к пропускной способности памяти процессор — Ryzen 3 2200G. В его случае шина памяти делится между четырьмя вычислительными ядрами Zen и встроенным графическим ускорителем Vega 8 с 512 микроядрами. Дополнительная дискретная видеокарта не использовалась.
 |
Оверклокерских рекордов с двухранговой Apacer DDR4 установить ожидаемо не получилось — она разогналась с базовых 2666 лишь до 2933 МГц, что впрочем тоже неплохо. Из одноранговых модулей как правило можно выжать на сотню-две мегагерц больше. Впрочем, это ограничение может быть и по вине материнской платы Biostar B450GT3 с пока еще сыроватой прошивкой BIOS.
 |
Тестирование проводилось в приложении AIDA64, а точнее встроенном в него бенчмарке памяти и кеша, а также в старенькой, но как раз хорошо подходящей для интегрированной видеокарты игре — Tomb Raider (2013) при разрешении FullHD и высоких настройках графики. В нее тоже встроен бенчмарк, раз за разом прогоняющий одну и ту же демо-сцену, что минимизирует погрешность замеров частоты кадров.
 |
Так, скорость чтения, записи и копирования двургановой памяти Apacer DDR4 2666 МГц в бенчмарке AIDA64 оказалась примерно на 7 процентов больше, чем у одноранговой памяти с аналогичной частотой. Ручной разгон до 2933 МГц прибавил еще около 5 процентов быстродействия. На эти же 5 процентов у двухранговой памяти ниже латентность, то есть задержки, измеряемые в наносекундах.
 |
Фреймрейт в игре Tomb Raider в случае двухранговой памяти был пусть немного, всего на 2 кадр/с, но стабильно выше одноранговой. Еще парочку кадров в секунду прибавил оверклокинг памяти. Больше бесплатных FPS можно получить, разогнав по ядру интегрированную видеокарту Vega 8. Но для этого желателен хотя бы небольшой башенный кулер, тогда как мы, ради чистоты эксперимента, проводили тестировании на боксовом.
 |
Выводы
Как показало тестирование, двухранговые модули ОЗУ (с двумя виртуальными каналами памяти) однозначно быстрее одноранговых при равной частоте — выигрыш составляет от 5 до 7 процентов. Цифры, вроде, и небольшие, но получить прирост быстродействия памяти всегда труднее, чем любого другого компонента ПК. Если лень заморачиваться с оверклокингом, то покупка двухранговых модулей — самый простой и эффективный способ ускорить подсистему памяти ПК. А в случае процессоров с мощной интегрированной графикой (AMD Vega и Intel Gen11), двухранговая память прямо-таки обязательна к покупке.
- Что лучше одноранговая или двухранговая оперативная память
- Что лучше однорычажный или двухвентильный смеситель