La RAM (Random Access Memory) è un componente chiave di qualsiasi computer, ma non è solo capacità o velocità. La memoria a doppio canale offre un aumento significativo della larghezza di banda della memoria, ma perché è importante?
Se sei curioso dei canali di memoria, soprattutto perché desideri costruire o aggiornare un PC, ti spiegheremo tutte le cose più importanti che devi sapere su questa funzionalità di memoria e come puoi assicurarti di ottenere il massimo dalla RAM.
Capire i canali di memoria
Un "canale" di memoria è una connessione fisica dedicata tra un modulo RAM e una CPU. Nello specifico, si tratta di una connessione al controller di memoria integrato nella CPU.
L'integrazione dei controller di memoria nelle CPU Intel e AMD è stata un grosso problema, mentre prima il controller di memoria risiedeva sulla scheda madre.
I dati vengono spostati lungo questo canale dedicato da e verso la RAM dalla CPU. Il canale ha una quantità massima di dati che possono essere spostati contemporaneamente, che corrisponde alla larghezza di banda.
Il controller di memoria della CPU ha quasi certamente più di un canale, quindi puoi sommare la larghezza di banda totale di ciascun canale per ottenere la quantità totale di larghezza di banda di memoria possibile con una determinata CPU. Questo è il prodotto dell'ampiezza complessiva dei canali di memoria (ad esempio, due canali sommati fino a 128 bit su una CPU a 64 bit) moltiplicata per la frequenza degli stick misurata in Mhz (Megahertz).
Architettura di memoria a doppio canale
Quindi, in base a quanto appena spiegato, un PC con una configurazione di memoria a doppio canale ha due canali separati affinché la RAM possa comunicare con la CPU. Con l'accesso a due banchi RAM separati, ciascuno con il proprio canale di memoria, la CPU può eseguire trasferimenti di dati in modo tale da sfruttare al massimo questa configurazione.
In un certo senso, è simile a Configurazione del disco rigido RAID, in cui due dischi fisici vengono trasformati in un disco virtuale e i trasferimenti di dati vengono suddivisi tra loro in modo tale da ottenere quasi il doppio delle prestazioni di un singolo azionamento. Allo stesso modo, anche gli SSD utilizzano più canali per ciascun chip di memoria, collegato a un controller SSD, per aumentare la larghezza di banda totale e, quindi, la velocità di trasferimento dell'unità.
Anche se questo articolo riguarda la memoria a doppio canale, è importante ricordare che esistono configurazioni a tre e quattro canali, sebbene queste siano generalmente riservate a sistemi ad altissime prestazioni..
Moduli di memoria
I chip RAM sono racchiusi in moduli di memoria, che vengono poi collegati alla CPU tramite la scheda madre. I computer SoC (System on a Chip) come il MacBook Air M1 e i moderni dispositivi mobili inseriscono RAM e CPU nello stesso pacchetto, ma per i sistemi desktop e la maggior parte dei laptop lavorerai con moduli di memoria separati.
Esistono vari tipi di moduli di memoria, ma gli utenti desktop quasi sicuramente incontreranno DIMM o Dual Inline Memory Modulese SODIMM (Small OutlineDual Inline Memory Moduli). Al momento in cui scrivo, un nuovo formato per dispositivi mobili noto come memoria LPCAMM sembra essere il prossimo formato popolare.
I DIMM non sono universali perché diverse generazioni di tecnologia RAM non funzionano tutte con le stesse CPU. La memoria DDR5 (Double Data Rate Generation 5) è l'iterazione più recente al momento della stesura di questo articolo. Come avrai intuito, è stato preceduto da DDR4, DDR3, DDR2 e originariamente DDR. I pin di questi moduli sono codificati in modo tale da non poter inserire accidentalmente RAM incompatibile in uno slot. A proposito di slot, dobbiamo parlare brevemente anche delle schede madri.
Schede madri e memoria
Gli slot in cui vengono inseriti i moduli di memoria si trovano sulla scheda madre e il cablaggio di tali slot alla CPU determina fisicamente il tipo di disposizione dei canali di memoria possibile per il tuo computer.
Poiché i controller di memoria non si trovano nella CPU, l'esatto chipset utilizzato dalla scheda madre non ha importanza per le prestazioni della memoria. Tuttavia, anche se la tua CPU supporta la memoria multicanale al di sopra di una configurazione a doppio canale (ad esempio, una configurazione a quattro canali), non puoi trarne vantaggio se la scheda madre non è fisicamente cablata per questo.
In un sistema a doppio canale, la scheda madre di un computer desktop dispone in genere di quattro slot per i moduli di memoria. I laptop e i PC con fattore di forma ridotto come le schede madri MITX di solito hanno due slot.
Se disponi di due slot, ciascuno slot è collegato a un canale diverso. Se disponi di quattro slot in un sistema a doppio canale, ciascuna coppia di moduli RAM condivide un canale. Un sistema a tre canali potrebbe avere tre o sei slot. Un sistema a quattro canali avrà quattro o otto slot.
Le schede madri generalmente dispongono di slot RAM codificati a colori o numerati che mostrano come disporre i moduli RAM in modo da ottenere RAM multicanale. La RAM va inserita a coppie seguendo lo schema indicato..
Gli svantaggi del canale singolo rispetto a quello doppio
Indipendentemente dal numero di canali di cui disponi, è sempre possibile eseguire il gioco in modalità a canale singolo. Ciò può essere fatto con un singolo modulo di memoria o due moduli di memoria inseriti negli slot collegati a un singolo canale. Naturalmente, se disponi di due moduli di memoria, dovresti assegnare ciascuno a un canale diverso, in modo da poter utilizzare la modalità a doppio canale.
Tuttavia, cosa succede se non lo fai e ti limiti alla modalità a canale singolo? Come abbiamo sottolineato, la larghezza del "tubo" che fornisce i dati alla tua CPU è dimezzata, ma l'impatto che avrà dipende completamente dal tipo di CPU che hai e per cosa usi il tuo computer.
Ad esempio, è estremamente comune che i laptop economici destinati alla scuola e al lavoro d'ufficio vengano spediti con un solo modulo RAM e uno slot libero. Quindi, chiaramente, questi laptop funzionano in modalità a canale singolo. Tuttavia, per navigare sul Web o guardare Netflix, difficilmente noterai una differenza.
Se disponi di una CPU con otto core che esegue attività complesse su grandi quantità di dati, è probabile che un canale singolo limiti le prestazioni poiché la CPU finisce per attendere i dati. Il punto è che non vedrai sempre un miglioramento delle prestazioni passando alla memoria a doppio canale anziché a canale singolo perché non tutti i tipi di applicazioni necessitano di così tanta larghezza di banda di memoria.
Tuttavia, se stai costruendo un PC da gioco, allora vorrai quanta più larghezza di banda di memoria possibile, perché i videogiochi moderni utilizzeranno tutto ciò che hai e c'è un'enorme quantità di dati che devono passare tra CPU, GPU e RAM.
Mischiare e abbinare moduli di memoria: non farlo!
Esistono alcuni requisiti affinché la RAM a doppio canale funzioni correttamente e si applicano anche alle configurazioni a tre e quattro canali.
In teoria, puoi utilizzare memory stick di marche diverse, purché ciascuna stick abbia la stessa capacità, velocità, latenza e tempi. Tuttavia, in pratica, i problemi di compatibilità sono comuni se si combinano e abbinano marche di RAM. Nella migliore delle ipotesi, otterrai una velocità di memoria pari a quella dello stick più lento nel mix. Nel peggiore dei casi, soffrirai di instabilità. In particolare, potresti vedere post del forum per le CPU AMD Ryzen che indica la sensibilità allo stick timing o altre piccole variazioni, specialmente quando overclocking!.
La procedura migliore è utilizzare stick DRAM identici per tutti gli slot di memoria. Ancora meglio sarebbe acquistare un kit RAM, in cui coppie di stick RAM prodotti in sequenza vengono venduti insieme.
Verifica di essere in modalità doppio canale
Esistono alcuni modi per verificare se hai impostato correttamente la corretta configurazione della memoria per l'architettura a doppio canale. In passato, avresti visto la velocità di trasferimento della memoria e la configurazione dei canali durante il test della memoria visualizzati dal BIOS all'avvio.
Oggi i computer si avviano così velocemente che non hai tempo per vedere i messaggi di avvio e, con i moderni computer UEFI, è comunque tutto nascosto dietro un bel logo. La buona notizia è che puoi controllare facilmente utilizzando un'app.
Per gli utenti Windows, CPU-Z è l'applicazione di riferimento. Esiste anche un'alternativa Open Source nota come CPU-X, ma non è affiliata a CPU-Z. Inoltre, GPU-Z ti parla della tua GPU, ma non è affiliato con CPU-Z, tanto per essere chiari!
Dopo aver scaricato ed eseguito CPU-Z, fai clic sulla scheda Memoria, quindi assicurati che sia visualizzato "2×64 bit" o più. In questo caso, legge 4×32 bit. Questo perché si tratta di un sistema DDR5, che ha due sottocanali per modulo.
Se mostra "1×64-bit" e hai più di un singolo stick di RAM installato, significa che qualcosa è andato storto e dovrai risolvere il problema.
Verifica delle prestazioni migliori
Se vuoi sapere se stai effettivamente ottenendo prestazioni migliori utilizzando la memoria a quattro canali anziché a doppio canale o a doppio canale anziché a canale singolo, un benchmark è l'unica soluzione.
Può trattarsi di un benchmark sintetico come 3D Mark, che ti dà un'idea delle prestazioni di gioco, o Cinebench, che ti dà un'idea dei lavori ad uso intensivo della CPU che utilizzano tutti i core della CPU disponibili.
Puoi anche misurare le prestazioni nelle applicazioni del mondo reale cronometrando la durata delle operazioni o osservando la frequenza dei fotogrammi mentre giochi ai videogiochi. Esegui il test in modalità a canale singolo, quindi sposta la RAM per la modalità a doppio canale e verifica se fa qualche differenza pratica. Detto questo, a meno che tu non abbia problemi di stabilità in modalità multicanale, al giorno d'oggi non c'è quasi alcun motivo per utilizzare qualsiasi computer in modalità a canale singolo a meno che tu non abbia una sola chiavetta RAM.
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