Двухканальный режим работы оперативной памяти компьютера: прирост производительности и как включить

Оперативная память (ОЗУ) — необходимая составляющая любого компьютера на базе процессора с архитектурой X86 (не путать с разрядностью ОС). От объёма, латентности и пропускной способности памяти (ПСП) довольно сильно зависит производительность компьютера во всех задачах. Конечный пользователь может изменять по своему усмотрению все эти характеристики, чтобы увеличить производительность “железа”.

Объём оперативной памяти можно увеличить, только купив плашки памяти большего размера и/или докупив к уже имеющимся плашкам ОЗУ новые, если материнская плата обладает достаточным количеством слотов. Да и увеличение объёмов ОЗУ повышает производительность не всегда, только если ранее памяти для хранения промежуточных данных не хватало. К примеру, даже современным AAA проектам не требуется больше 10-12 Гб памяти (хватает и 8 Гб, но  уже впритык). Для сёрфинга интернета, работы в офисных приложениях достаточно и меньших объёмов (зависит от используемых приложений). Ну а для серьёзных рабочих станций объёмы от 32 Гб ОЗУ и выше – насущная необходимость.

В отличие от увеличения объёма, прирост производительности от уменьшения латентности и увеличения пропускной способности памяти наблюдается практически всегда. Показатели латентности и ПСП можно изменить в БИОС материнской платы и специализированном софте, если материнская плата позволяет изменять множители/делители частоты ОЗУ, а также тайминги оперативной памяти. Благодаря этому пользователь без денежных затрат может увеличить производительность компьютера. Можете почитать про разгон оперативной памяти через БИОС.

Кроме изменения тактовой частоты, существует другой способ увеличения ПСП – многоканальный режим работы оперативной памяти. Двухканальный режим работы оперативной памяти является самым простым и распространённым частным случаем многоканального режима, доступным большинству пользователей. Этот способ увеличения ПСП не требует никаких особых навыков и знаний, тогда как изменение таймингов и частоты ОЗУ умеют выполнять не все опытные пользователи, не говоря о новичках.

Почему двухканальный режим работы оперативной памяти увеличивает пропускную способность

Скорость передачи данных из ОЗУ, как говорилось выше, зависит от латентности и ПСП. Пропускная способность памяти, в свою очередь, напрямую зависит от тактовой частоты работы ОЗУ и ширины шины обмена данными между контроллером памяти (КП) и оперативной памятью. Ширина шины одного канала ОЗУ у памяти типа DDR всех поколений составляет 64 бита. Контроллеры памяти, поддерживающие многоканальный режим, определяют несколько плашек памяти с шириной шины 64 бит как одно устройство с шириной шины n*64 (где n – количество плашек памяти, при условии, что КП поддерживает n-канальный режим работы ОЗУ). То есть двухканальный режим оперативной памяти увеличивает ширину шины ровно в 2 раза (2*64 = 128 бит). Формула расчёт теоретической ПСП (в Гб/c): “Clock * memory_bus / 8 / 1000”, где “Clock” – эффективная частота памяти (в МГц), а “memory_bus” – ширина шины обмена данными ОЗУ с КП.

Исходя из вышесказанного следует, что теоретическая пропускная способность памяти при увеличении ширины шины кратно возрастает. Следовательно, двухканальный режим оперативной памяти увеличивает пропускную способность в 2 раза.

Как включить двухканальный режим оперативной памяти

После всего прочитанного в этой статье, уверен, вам захотелось узнать, как включить двухканальный режим работы оперативной памяти на своем компьютере. Для активации двухканального режима необходимо выполнение следующих условий:

1. Поддержка контроллером памяти двухканального режима работы ОЗУ;
2. Наличие двух и более плашек оперативной памяти одного поколения;
3. Наличие двух слотов для установки ОЗУ;
4. Идентичность типов обоих плашек памяти (с ECC или без);
5. (опционально) Идентичность характеристик плашек оперативной памяти (тактовой частоты, таймингов, кол-ва рангов, производителя чипов памяти и др.).

Чтобы активировать двухканальный режим оперативной памяти, нужно вставить минимум 2 плашки ОЗУ в разные слоты материнской платы (если слотов больше, чем 2, то они должны быть 1 цвета). В большинстве случаев больше ничего делать не нужно, двухканальный режим работы ОЗУ активируется самостоятельно.

Однако иногда пользователю вручную приходится активировать в БИОС функцию “Dual Channel”. Также существует вероятность, что ПК вообще откажется стартовать. Такое случается при использовании разных плашек памяти. В этом случае можно попробовать отключить некоторые функции для ОЗУ в БИОС и/или изменять частоту и тайминги, загрузившись с 1 плашкой.

Проверить, активировался ли двухканальный режим работы оперативной памяти, можно в специализированном софте (например, в CPU-Z или Aida64).

Видно, что двухканальный режим работы оперативной памяти активирован

Прирост производительности от двухканального режима оперативной памяти

Наибольший прирост производительности (практически кратный) от активации двухканального режима ОЗУ получают системы, использующие интегрированную графику. Производительность такой графики зачастую упирается в ПСП и латентность памяти. GPU большую часть времени “вхолостую” простаивает, ожидая данные из ОЗУ (оперативная память в подобных системах используется ещё и в качестве видеопамяти).

Также значительного прироста следует ожидать на системах, страдающих от нехватки ОЗУ. При увеличении скорости обмена данными, ОЗУ за единицу времени может передать больше данных, чем раньше, поэтому данные будут занимать в оперативной памяти немного меньший объём. Кроме того, существенный прирост могут получить системы с мощными процессорами, страдающими от нехватки данных, так как пропускной способности памяти в одноканальном режиме (в первую очередь у памяти устаревших стандартов) не хватает некоторым приложениям для своевременного обмена данными с контроллером памяти. Так в игре Rise of The Tomb Raider Intel Core i7 2600 получает прирост производительности в 34,5% от увеличения пропускной способности памяти, в частности частоты:

На системах с маломощным центральным процессором, использующих дискретную графику и современный тип памяти, прирост производительности в игровых приложениях будет достаточно маленький (значительно увеличатся лишь показатели 0,1% и 1% минимального фпс), не говоря уже о рендеринге, где на первый план выходит мощность ЦП. Так на Intel core i3 6100 двухканальный режим оперативной памяти в 3DMark Fire Strike не даёт никаких преимуществ, в сравнении с одноканальным.

Тогда как прирост ПСП составил внушительных 94%:

В играх прирост производительности небольшой, зато серьёзно вырастает минимальный FPS и скачки времени кадра становятся менее выраженными, что серьёзно повышает плавность игры в целом.