Максимальная емкость модуля DDR4 равна 8 ГБ, если память выбрана в кристаллах по 1 ГБ. В этом случае за основу можно взять следующую константу:
Выбираем оперативную память DDR4 и DDR5: руководство Hardwareluxx
В зависимости от емкости DIMM, микросхемы памяти могут быть припаяны с одной или с обеих сторон. Соответственно, для односторонних карт мы имеем первый вариант, а для двусторонних — второй. При одинаковой емкости модуля памяти чипы в одностороннем модуле DIMM должны иметь вдвое большую емкость.
На практике односторонние или двусторонние модули DIMM не имеют значения для производительности системы. Однако если вы планируете загружать память по максимуму, односторонние модули DIMM имеют преимущество, поскольку в них меньше микросхем памяти.
В чем разница между одноранговыми и двуранговыми модулями?
Одно- и двухсторонние модули часто ассоциируются с одно- и двухсторонними модулями DIMM, но это не одно и то же. Производители памяти называют физическую структуру модуля и соединение микросхем памяти рангом. Например, 1Rx4, 2Rx4 или 2Rx8. В случае «1R» и «2R» они просто обозначают модули с одним или двумя диапазонами, в то время как «x4» и «x8» соответствуют битовым размерам микросхем (4 бита и 8 бит), которые сгруппированы в так называемые банки.
В обычных модулях памяти UDIMM (небуферизованных, unbuffered) для настольных платформ каждая строка соответствует 64-битному блоку. Для одного слота в модуле необходимо восемь чипов x8 или 16 чипов x4 (8 x 8 = 64 / 64 = 1 или 16 x 4 = 64 / 64 = 1). Примером двухрядного модуля может служить модуль 16 x 8 (16 x 8 = 128 / 64 = 2). В профессиональной области встречаются модули DIMM с кодом коррекции ошибок (ECC), где к 64-битному порядку добавляется еще 8 бит, в результате чего общее количество бит составляет 72. Следовательно, для одного ряда используется 9 x8 фишек (9 x 8 = 72 / 72 = 1), а для двух рядов — 18 x8 фишек (18 x 8 = 144 / 72 = 2).
В серверной области есть модули с четырьмя или даже восемью классами. Например, 36 x 8 фишек (36 x 8 = 288 / 72 = 4) и 72 x 8 фишек (72 x 8 = 576 / 72 = 8). Поэтому вы можете найти двухмонтируемые модули DIMM, но микросхемы памяти припаяны только с одной стороны платы (односторонние).
В серверной среде вопрос класса очень важен, поскольку серверные материнские платы обычно рассчитаны на определенное количество классов. То есть, модуль двойного порядка соответствует двум модулям одинарного порядка, модуль четвертого порядка соответствует двум модулям второго порядка или четырем модулям DIMM одинарного порядка. Если материнская плата с восемью слотами DIMM поддерживает максимум восемь рядов, на нее можно установить восемь одноранговых модулей, четыре 2rang, два 4rang или один 8rang. Однако последние встречаются очень редко.
Чем отличаются чипы памяти?
Различаются не только модули памяти, но и интегральные схемы (IC), которые производятся компаниями Samsung, Micron и SK Hynix, и существуют различные версии, по-разному реагирующие на разгон. Более дешевые модули DIMM часто оснащаются «обычными» чипами памяти, недостаточно разогнанными, в то время как дорогие модули DIMM, напротив, оснащаются отборными чипами. А при разгоне они могут предложить более высокий уровень производительности. Хорошим примером DDR4 являются популярные, но дорогие чипы B-Die от Samsung, которые больше не производятся.
Но опять же, нет никаких гарантий. Как и при разгоне CPU или GPU, не стоит забывать, что разгон — это вопрос удачи. Каждый чип памяти может по-разному реагировать на разгон.
СПД всегда содержат сертифицированные и протестированные тактовые частоты, напряжения и тайминги, для которых гарантируется корректная работа на платформах и контроллерах.
Существуют некоторые приложения, на которые может повлиять задержка, вызванная тем, что контроллер памяти работает с несколькими линиями памяти вместо одной.
Что такое ранг оперативной памяти?
С появлением на рынке AMD Ryzen в индустрии появилось много разговоров о рядах оперативной памяти и их чудесных свойствах, особенно для энтузиастов разгона. Но для большинства пользователей понятие «рейтинг» ограничивается размещением чипов памяти в оперативной памяти:
- с одной стороны — одноранговый модуль,
- и с каждой стороны — двухранговое подразделение.
Однако это заблуждение, поскольку существуют также квадратные и восьмиугольные памяти, используемые в серверных системах, которые не включены в эту классификацию. Мы рекомендуем вам провести дальнейшее расследование.
Термин «ранг» означает однобитный 64-битный блок данных (72 бита для ECC-памяти на стороне сервера), который передается по шине. В своей простейшей форме одноранговый модуль DIMM (1R) содержит 64-битный пакет данных, который передается процессору в течение тактового цикла.
Максимальная емкость модуля DDR4 равна 8 ГБ, если память выбрана в кристаллах по 1 ГБ. В этом случае за основу можно взять следующую константу:
Если 16 ГБ с 8 кристаллами по 1 ГБ с каждой стороны припаяны к ткани, это двухдиапазонная память (2R).
Сегодня современная память может быть упакована в модули, в которых кристаллы уложены друг на друга, что удваивает емкость каждого модуля.
Некоторое время назад Samsung, Hynix, Micron и другие производители начали выпускать на рынок кристаллы с более высокой плотностью памяти — уже 2 ГБ, так что емкость RAM-памяти новых кристаллов 1R увеличилась до 16 ГБ.
В целом, получается следующий рисунок:
1 класс = 8 ГБ (кристаллы «старой» версии по 1 ГБ).
1 класс = 16 ГБ (по 2 ГБ чипов «новой» версии)
Память 4R доступна только в серверной части. Визуально она выглядит так же, как и двухрядная память, но два ряда (2 блока по 8 Гб + чип коррекции ошибок) приклеены к одной стороне. Модуль конфигурируется программно таким образом, что каждый из независимых блоков может одновременно передавать 72 бита информации.
Память 8R похожа, только она еще более технически и программно сложна.
Принцип работы многозонной памяти можно представить следующим образом:
В любой момент времени в работе находится только часть кристаллов — один уровень. Остальные «семена» тем временем накапливают нагрузку и ищут в ней данные для передачи процессору по шине.
Процессору информация нужна постоянно, поэтому он выигрывает от такого подхода. Здесь нет простого поиска, загрузки и предварительной упаковки данных. Вы можете мысленно распараллелить физическое ядро с парой логических потоков процессора.
Отличие одноранговой памяти от двухранговой
Превышение лимита в 64 (72) бита за такт в настоящее время физически невозможно, поскольку так работает стандарт DDR4. Но инженеры не зарабатывают деньги бесплатно, поэтому они нашли довольно забавный способ обойти это ограничение: Они заставили чипы работать поочередно и фактически передавали 128 (144/288) бит вместо 64 (72).
Что это означает на практике? В качестве примера возьмем сервер HPE ProLaint DL380 Gen10. Возьмем тот факт, что в шасси установлен только один процессор Xeon Platinum 8xxx, поскольку он обладает наиболее широкими возможностями. Кроме того, чип поддерживает диски объемом до 128 Гб. Умножьте это число на 12 (именно столько слотов оперативной памяти отводится процессору) и получите 1536 ГБ. Этого можно достичь только при использовании карт 8R с 2 ГБ кварты каждая.
Однако необходимо знать, что серверная память DDR4 имеет 288 контактов, каждый из которых передает один бит данных. Если вы ударите по всем потокам, операционная система выйдет из строя, поскольку она не может обрабатывать более 72 бит. С дорожками 4R/8R все еще сложнее: некоторые предлагают только 36 бит вместо 72 и называются «памятью с пониженной нагрузкой» (LRDIMM, «комплект с пониженной нагрузкой»).
Это означает, что вы получаете большую емкость, но меньшую производительность. Тайминги ниже, задержка доступа выше, а тактовая частота не превышает 2933 МГц для Xeon Platinum, 2666 МГц для Gold, 2400 для Silver и 2133 для Bronze.
Кроме того, сервер не позволяет использовать память с разными классами. Если вы устанавливаете модуль 2R, вы также должны добавить один, иначе вы потеряете много скорости и стабильности.
В защиту 2R/4R скажем следующее:
- Двухрядный диск быстрее, чем два однорядных диска с одинаковой частотой.
- С помощью 4R и 8R DRAM можно разместить больше памяти, чем с помощью 1R/2R.
- Интеллектуальная система пакетной транспортировки HPE Smart Memory оптимизирует производительность за счет интеллектуального переключения рядов, увеличивая производительность на 23% и снижая задержку на 25% по сравнению с традиционными модулями 2R-8R.
- При правильной настройке порядка чтения ранговая память имеет преимущество перед стандартной памятью. Ранжирование имеет более низкий приоритет, чем чередование каналов, поэтому данные быстрее передаются по трем каналам в одной полосе, чем по двум независимым блокам ОЗУ.
Помните, однако, что вы можете в полной мере использовать преимущества мульти-случайной оперативной памяти только в том случае, если у вас подходящий процессор.
Какой ранг памяти лучше?
Решение о том, что лучше — одноранговая или двойная оперативная память, зависит от номинальной частоты и объема передачи данных. Двойная одноранговая память с частотой 3000 МГц превосходит одноранговое устройство с частотой 3333 МГц.
Память с двойным случайным доступом также обладает следующими преимуществами
- Более высокая частота чтения/записи Гбит/с,
- Более низкая задержка в наносекундном диапазоне.
Кроме того, Dual-Rank, Dual/Quad/Six-Channel является большим преимуществом в интегрированных графических системах, где GPU процессора использует память непосредственно из оперативной памяти. В этом случае, чем быстрее передается информация, тем лучше.
HP рекомендует использовать только ECC RDIMMs для серверов с несколькими процессорами и только UDIMMs для серверов с одним процессором. Карты UDIMM для серверов HP предпочтительно должны быть от одного производителя, чтобы избежать самопроизвольных перезагрузок.
Частота и режим работы
Чем выше частота, тем выше общая производительность памяти. Но память все равно не работает быстрее, чем позволяет контроллер материнской платы. Кроме того, все современные модули могут работать в многоканальном режиме, что увеличивает общую производительность до четырех раз.
Режимы работы можно условно разделить на четыре группы:
Однорежимный — одноканальный или асимметричный. Одиночный режим активируется, когда установлен только один модуль памяти или когда все модули разные. На практике это означает отсутствие доступа к нескольким каналам,
Двойной режим — двухканальный или балансный. Слоты памяти сгруппированы в каналы, в каждом из которых установлен одинаковый объем памяти. Это позволяет увеличить скорость на 5-10% для игр и до 70% для приложений, требовательных к графике. Модули памяти должны быть установлены попарно на разных каналах. Производители материнских плат обычно маркируют парные слоты одинаковым цветом,
Тройной режим — это трехканальный режим. Блоки устанавливаются группами по три на каждый из трех каналов. Следующие режимы работают аналогичным образом: Четырехканальный (четырехканальная память), восьмиканальный (восьмиканальная память) и т.д.
Режим Flex — позволяет увеличить производительность оперативной памяти за счет установки двух модулей с разной емкостью, но одинаковой частотой.
Для достижения максимальной производительности лучше всего устанавливать одинаковые блоки на максимально возможной для системы частоте. При этом используйте двойную или кластерную установку в зависимости от доступного многоканального режима.
Ранги для памяти
Ранг — область многочиповой памяти размером 64 бита (72 бита при наличии ECC, о чем мы поговорим позже). В зависимости от конструкции модуля, он может содержать один, два или четыре уровня.
Этот параметр можно найти в маркировке на модуле памяти. Например, в Kingston количество уровней можно легко вычислить по одной из трех букв в середине маркировки: S (Single), D (Dual), Q (Quad).
Пример полной расшифровки маркировки на устройствах Kingston:
Материнские платы серверов ограничены общим количеством рядов памяти, которыми они могут управлять. Например, если можно установить максимум восемь рядов, а четыре двухрядных модуля уже установлены, заполнить свободные слоты памятью невозможно.
Перед покупкой модулей имеет смысл проверить, какие типы памяти поддерживаются процессором сервера. Например, Xeon E5/E5 v2 поддерживает одно-, двух- и четырехзаписные модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и неконфигурируемые модули ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. Процессоры Xeon E5 v3 поддерживают модули DIMM с одним и двумя регистрами, а также LRDIMM DDR4.
Немного про скучные аббревиатуры таймингов
Тайминг памяти или задержка CAS (CL) — это задержка в тактах от поступления команды до ее выполнения. Тайминги указывают параметры следующих операций:
CL (CAS latency) — время между моментом запроса процессором данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью,
tRCD (RAS to CAS Latency) — время, которое проходит между моментом обращения процессора к строке таблицы (RAS) и моментом обращения к столбцу таблицы (CAS) с запрошенными данными,
tRP (RAS Precharge) — интервал времени между завершением доступа к одной строке таблицы и началом доступа к другой,
tRAS — пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса,
CMD (скорость передачи команд) — время от включения питания микросхемы памяти до первого обращения к команде.
Чем ниже тайминги, тем лучше для скорости. Однако низкая латентность достигается за счет тактовой частоты: чем ниже тайминги, тем ниже допустимая тактовая частота памяти. Поэтому правильный выбор — это «золотая середина».
Существуют также специальные, более дорогие устройства, называемые «low latency», которые могут работать на более высокой частоте и с более низкой синхронизацией. При расширении памяти рекомендуется выбирать модули с теми же таймингами, что и уже установленные.
На практике односторонние или двусторонние модули DIMM не имеют значения для производительности системы. Однако если вы планируете загружать память по максимуму, односторонние модули DIMM имеют преимущество, поскольку в них меньше микросхем памяти.
Как отличить одноранговую память от двухранговой
Если двухканальная оперативная память практически не требует пояснений (четное количество блоков быстрее нечетного), то термин «двухканальная память» известен гораздо меньшему числу компьютерных фанатов. И даже те немногие, кто знаком с двухвершинной памятью, не имеют четкого ответа на вопрос, хорошо это или плохо. И действительно, двухранговая память имеет свои преимущества и недостатки. Давайте вместе выясним, что перевешивает недостатки.
Single Rank vs Dual Rank
Плоскость памяти — это количество массивов 64-битных микросхем памяти, каждый из которых припаян к модулю памяти. Проще говоря, это два виртуальных блока в одном физическом блоке. Наиболее распространены одноранговые и двухранговые микросхемы памяти, но также очень часто встречаются четырехранговые микросхемы памяти.
Это заставляет вспомнить аналогию физических и виртуальных процессорных ядер — Intel Hyper-Threading и AMD SMT. Определенное сходство действительно есть: двухканальный чип памяти быстрее одноканального, но медленнее двух двухканальных.
 |
В настоящее время большинство модулей памяти DDR4 выпускаются объемом 4 или 8 ГБ в виде одночиповых модулей (четыре или восемь чипов по 1 ГБ спаяны вместе) и 16 ГБ в виде двухчиповых модулей (шестнадцать чипов, то есть два массива). Однако в магазинах все еще можно найти старые 8-гигабайтные карты с двумя массивами (16 низкоплотных чипов по 512 МБ).
 |
А с появлением первых чипов высокой плотности емкостью 2 ГБ стали доступны одноранговые устройства емкостью 16 ГБ (массив из 8 чипов) и двухранговые устройства емкостью 32 ГБ (16 чипов). Четырехрядные 32-гиговые слоты (32 чипа, четыре массива) — это диковинка.
Проще говоря, если карта памяти имеет до восьми чипов, то это одноранговая карта; если шестнадцать чипов, то это двойная карта. Более-менее разобравшись с теорией, теперь проведем практические тесты на примере пары из двух модулей Apacer DDR4 по 16 гигабайт общей емкостью 32 ГБ.
| FOXTROT.UA | 1800 грн. | Магазин |
| Ktc.ua | 1690 ГРН. | Магазин |
| Fishki.ua | 1819 ГРН. | Магазин |
| It-sklad.com.ua | 1804 ГРН. | Магазин |
| Rozetka.ua | 1690 ГРН. | Магазин |
Apacer DDR4 — серия недорогой оперативной памяти для современных компьютерных платформ Intel LGA1151-v2 и AMD AM4. Модели 2133 МГц и 2400 МГц выпускаются в старомодном зеленом цвете, а модели 2666 МГц — в более современном черном. Существуют модели с 4 ГБ, 8 ГБ и 16 ГБ. Первые два варианта являются одноранговыми, а последний — двухранговым.
Не существует готовых комплектов для двух или четырех дисков, только отдельные планки. По этой причине, если вы планируете разгон, мы советуем вам покупать в одном и том же магазине в одно и то же время. Таким образом, вы получаете чипы из одной партии с примерно одинаковой скоростью тока утечки и разгонным потенциалом.
Одноранговая или двухранговая память для Ryzen
- Процессор: AMD Threadripper 1900X в стандартной комплектации,
- Оперативная память : Corsair Vengeance LPX DIMM Kit 64GB, DDR4-2666, CL16-18-35,
- Материнская плата : MSI Gaming Pro Carbon AC X399,
- видеокарты: 4x 1080Ti Asus Turbo,
- SSD : 860EVO 500GB,
- Операционная система: Win10.
1. Cinebench R15
В Cinebench R15 наблюдается небольшой прирост производительности при переключении между одноуровневой, двухуровневой и четырехуровневой памятью. Хотя увеличение составляет всего 1%, его можно наблюдать в каждом тестовом прогоне.
Эти тесты были проведены 5 раз, средний результат показан на рисунке.
2. Cinebench R20
В Cinebench R20, кажется, нет никакой разницы между четырехканальной и одноканальной памятью. Результаты в этом тесте были очень разными, поэтому было трудно определить среднее значение. Результаты теста могут отличаться на +/- 100 баллов.
3. VRAY CPU Benchmark
Поскольку тест производительности CPU VRAY дает разницу только в 1 секунду, трудно определить, есть ли разница между одинарной, двойной и четверной памятью. Однако результаты были постоянными в течение нескольких тестов и никогда существенно не отклонялись от 1:17 или 1:18 минут.
4. Redshift и Octane
Redshift и Octane — это тесты для видеокарт, но они по-прежнему эффективно используют ресурсы процессора, а многоканальный режим работы с оперативной памятью может повлиять на результаты.
Однако после некоторого тестирования было установлено, что разница во времени тестирования находится в пределах погрешности.
Заключение
Тестирование одноранговой или двухранговой памяти ddr4 для Ryzen завершено. Единственный тест, в котором был достигнут устойчивый прирост производительности при использовании мультирегиональной памяти, — это Cinebench R15. Четырехканальная память обеспечивает прирост в 1,2% по сравнению с одноканальной памятью. Похоже, что все бенчмарки не очень требовательны к памяти, поскольку их сцены очень просты и не требуют доступа к большим объемам памяти во время выполнения.
В зависимости от задач и характеристик ваших проектов, вы вполне можете увидеть немного больший прирост производительности при использовании четырехканальной памяти на платформе Threadripper.
Для современных 64-битных модулей памяти это число относится к числу чипсетов, имеющих в общей сложности 64 бита (72 бита при наличии поддержки ECC, см. раздел Поддержка ECC), подключенных к линии управления Chip Select.
Грубо говоря, одноранговый модуль — это два логических модуля, припаянных к одному физическому модулю и поочередно использующих один и тот же физический канал. Четырехкратный — это то же самое, только в четырехкратном размере. Существуют даже восьмирядные устройства
Зачем и кому они нужны. Исключительно в высокопроизводительных серверах и рабочих станциях для достижения максимальной емкости оперативной памяти при ограниченном количестве слотов. В то же время общее количество таких слотов памяти на канал ограничено (иногда ограничение зависит от скорости), поэтому при прочих равных условиях двухрядный модуль выгоднее четырехрядного, поскольку он создает меньшую нагрузку на чипсет.
Этот параметр можно получить из документации производителя модуля памяти, например, у Kingston легко вычислить порядок сетки по буквам одной из трех букв в середине этикетки: S (single — одиночный порядок), D (dual — двойной порядок), Q (quad — четверной порядок).
Другими важными понятиями являются:
CL CAS Delay, CAS — это количество тактовых циклов с момента запроса данных до их считывания модулем памяти. Это одно из самых важных свойств модуля памяти, определяющее его производительность. Чем меньше значение CL, тем быстрее работает память. tRAS Задержка срабатывания триггера до предварительной загрузки — это минимальное количество тактов между командой RAS и командой предварительной загрузки или закрытия того же банка памяти. tRCD Задержка срабатывания RAS до CAS — это задержка между сигналами, указывающими адрес строки и адрес столбца. tRP Row Precharge Delay — параметр, определяющий время повторной выдачи (время накопления нагрузки, недозаряда) сигнала RAS, т.е. время, через которое контроллер памяти может повторно выдать сигнал инициализации адреса строки. Буферизованный (зарегистрированный) Наличие в модуле памяти специальных регистров (буферов), которые относительно быстро сохраняют поступающие данные и снижают нагрузку на систему синхронизации, тем самым разгружая контроллер памяти. Наличие буфера между контроллером и микросхемами памяти приводит к дополнительной задержке операций на один шаг, т.е. достигается более высокая надежность за счет незначительного снижения производительности. Модули памяти с регистрами очень дороги и используются в основном в серверах. Обратите внимание, что буферизованная и небуферизованная память несовместимы, т.е. они не могут использоваться одновременно в одной системе. Количество выводов (от 144 до 244 ) Количество выводов, расположенных на модуле памяти. Количество контактов на гнезде памяти материнской платы должно совпадать с количеством контактов на модуле. Также обратите внимание, что должно совпадать не только количество контактов, но и «ключи» (специальные выемки в модуле, которые предотвращают неправильную установку). Количество модулей в комплекте Количество модулей памяти, продаваемых в комплекте. Помимо отдельных модулей, часто продаются комплекты с двумя, четырьмя, шестью или восемью модулями с одинаковыми характеристиками, объединенными попарно (двухканальный режим работы). Использование двухканального режима работы приводит к значительному увеличению пропускной способности и, следовательно, к увеличению скорости работы приложений. Следует отметить, что даже два модуля с одинаковыми характеристиками от одного производителя, приобретенные отдельно, могут не работать в двухканальном режиме. Поэтому, если ваша материнская плата поддерживает двухканальный режим работы памяти и для вас важны высокоскоростные игровые и графические приложения, обратите пристальное внимание на точные комплекты различных модулей. Количество рядов модулей памяти. Ранг — это область памяти, образованная некоторыми или всеми микросхемами памяти в модуле памяти шириной 64 бита (72 бита, если модуль поддерживает ECC; см. раздел «Поддержка ECC»). В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре уровня. Современные серверные материнские платы имеют ограничение на общее количество рядов памяти, т.е. если, например, можно установить максимум восемь рядов, а в комплекте поставляются четыре двухрядных модуля, то в свободные слоты нельзя установить дополнительные модули, так как это превысит ограничение. По этой причине затраты на одноуровневые установки выше, чем на двухуровневые и четырехуровневые. Количество микросхем на блок (от 1 до 72) Количество микросхем на блок памяти. Микросхемы могут быть размещены на одной или обеих сторонах платы модуля.
