Test DDR4: Dual Channel czy Single Channel?

/Test DDR4: Dual Channel czy Single Channel?

Kilka tygodni temu na łamach TechLipton.pl zamieściliśmy pierwszą część testu pamięci RAM DDR4 ( Test DDR4 (Skylake) – 2133 MHz CL14 vs 3000 MHz CL15, cz.1 ). W artykule skupiliśmy się na wykazaniu różnic pomiędzy taktowaniem 2133 i 3000 MHz w procedurze testowej opartej na benchmarkach. Tym razem urzeczywistnimy testy i spojrzymy, jak pamięć RAM DDR4 zachowuje się przy wykorzystaniu jedno i dwukanałowości w popularnych grach.

Od kilku lat w sieci pojawiają się głosy, że wpływ Dual Channel na wydajność w grach jest czymś nie wartym zainteresowania. Może to jednak wynika nie tyle, co z braku realnej różnicy pomiędzy pracą pamięci w jednym i dwóch kanałach, a błędach w obranej metodologii testowej przez redakcje? Odpowiedź na to pytanie uzyskamy dopiero w momencie sięgnięcia po teorię działania pamięci RAM, okraszoną zagadnieniami Single i Dual Channel.ram-424813_1920

Dwa lata temu na portalu gamersnexus.net Steve Burke wyraźnie zaznaczył, że używanie terminu „kanały” w odniesieniu do pamięci RAM jest błędem. Nie istnieje coś takiego, jak jedno lub dwukanałowa pamięć operacyjna – to jedno lub dwukanałowy kontroler pamięci. Wymiana danych może zachodzić w obszarze dwóch kanałów, lecz nie w samym Random Access Memory.  To oczywiście delikatne zwrócenie uwagi na problem, lecz stanowi ono dobre wprowadzenie do sposobu wymiany informacji pomiędzy kontrolerem pamięci, a samym RAM. Nowoczesne komputery wyposażone są w procesory z zintegrowanym kontrolerem pamięci (IMC). To on odpowiada za wymianę informacji pomiędzy samą jednostką centralną, a kośćmi RAM typu DDR umieszczonymi w odpowiednich slotach na płycie głównej. W komunikacji tej pomagają trzy główne magistrale: adresowania, danych, kontrolna.

  • Magistrala adresowania określa lokalizacje w pamięci, w której procesor będzie odczytywał i zapisywał dane.
  • Magistrala danych zawiera treści, które zostały odczytane z pamięci lub te które mają być w niej dopiero zapisane.
  • Magistrala kontrolna, czy inaczej nazywana magistralą sterowania zarządza przepływem informacji pomiędzy elementami odpowiedzialnymi za odczyt lub zapis danych z i do pamięci RAM, upewniając się, że taka operacja została wykonana w odpowiednim czasie.

Magistrale wykorzystują w swojej pracy 64-bitową szerokość szyny, co wynika bezpośrednio ze zastosowanej architektury procesora, gdzie wszystkie dane mieszczą się w co najwyżej 64-bitach pamięci. Single Channel operuje właśnie na takim schemacie. Dane przenoszone są z IMC do pamięci RAM jednym 64-bitowym pasmem. Dzięki zastosowaniu platform wielokanałowych użytkownik może teoretycznie zwiększyć dwukrotnie, a nawet czterokrotnie przepustowość pasma. No właśnie, teoretycznie. W przypadku Dual Channel zamiast jednego, 64-bitowego kanału zyskujemy dwa o fizycznej wielkości 128-bitów. Tłumacząc to na prostszy język. Każda kość pamięci RAM jest w stanie zaadresować dane do IMC z wykorzystaniem 64-bitowego interfejsu. Jeśli wyposażymy się w dwa moduły pamięci operacyjnej, to każdy z nich będzie operował na odrębnej, 64-bitowej magistrali. Sumarycznie otrzymujemy 128-bitową szynę komunikacyjną.

Z170 Platform copy

W praktyce wykorzystanie Dual Channel opiera się na poprawnym umieszczeniu pamięci RAM w slotach płyty głównej. Producenci płyt oznaczają banki odpowiednimi kolorami, tak aby ich użytkownicy nie mieli problemu z zidentyfikowaniem tych, które mogą komunikować się z dwukanałowym kontrolerem pamięci. Czas zatem sprawdzić, czy taka konfiguracja daje jakąkolwiek przewagę w grach nad jednokanałowym rozwiązaniem.

[nextpage title=”Metodologia i platforma testowa”]

Czy na poprzedniej stronie była gdzieś mowa o komunikacji karty graficznej z pamięcią operacyjną? No właśnie. Z tego też można wywnioskować, że różnic pomiędzy Single a Dual Channel należy się doszukiwać się w miejscach, gdzie stroną przeważającą w tworzeniu się wydajności jest procesor. Co za tym idzie, karta graficzna powinna być na tyle mocna, aby nie wywołać efektu bottleneck – wąskiego gardła spowalniającego osiągi komputera. O tym, czym jest bottleneck dowiecie się z materiału dostępnego na kanale moreleTV:

Artykuł ten powstał z myślą o osobach, które decydują się na zakup płyt głównych z chipsetami Intel H110 lub B150 oferowanych z dwoma slotami na pamięć RAM DDR4. Wielu z Was myśląc o przyszłej rozbudowie zasobu RAM wybiera opcję tańszą tj. zakupu jednej, 8GB kości. Czy jest to, aby na pewno słuszne w odniesieniu do oferowanej przez nią wydajności?

Platformy H110 i B150 niosą za sobą spektrum ograniczeń, także w stosunku co do pamięci operacyjnej. Płyty główne nie pozwalają na skorzystanie z profili OC DDR4, a co tym idzie obsługują jedynie kości o taktowaniu 2133 MHz. Uwaga! Nie oznacza to jednak, że nie możecie wyposażyć się w pamięć operacyjną o nominalnie wyższym taktowaniu – po prostu po włożeniu do slotu będzie ona pracowała z częstotliwością deklarowaną dla chipsetów H110 i B150.

Jak przebiegały testy:

  1. 2x8GB DDR4 sparowane w trybie dwukanałowym
  2. 2x8GB DDR4 w slotach nieobsługujących trybu dwukanałowego
  3. Kontrola wydajności w trybie jednokanałowym dla 1x8GB DDR4 (test widoczny w filmie moreleTV)

outline

 

  • System operacyjny: Windows 10 Home 64-bit
  • Sterowniki: Nvidia ForceWare 364.51
  • TimeRes Tweaker dla Crysis 3

[nextpage title=”Testy wydajności”]

Obowiązkowy tytuł w procedurze testowej. Crysis 3 do dzisiaj pozostaje niedościgniętym wzorem gry, której wymagania co do podzespołów prześcigają ich realne możliwości. W skrócie, produkt Crytek to FPS osadzony w czasach niedalekiej przyszłości (2047 rok). Gra bazuje na silniku CryEngine 3 o ogromnych możliwościach wyświetlanego obrazu. Testy przeprowadziliśmy w jednej z najbardziej wymagających lokacji tego tytułu umieszczonej w misji Welcome to the Jungle.
Crysis 3

Far Cry 4 to kolejny sandbox studia Ubisoft Montreal. Cześć trzecia, która przez wielu graczy była uznawana za najlepszą z całej serii doczekała się w IV kwartale 2014 roku następczyni. Far Cry 4 to gra powielająca schematy z FC3 i trzeba przyznać, że udało się jej zachować to co najważniejsze z poprzedniczki: świetną oprawę audio-wizualną i przyjemny klimat płynący z grania w tropikach. Tym razem przenosimy się w nieco zimniejszy rejon świata, który jesteśmy w stanie skojarzyć z dzisiejszymi Indiami. Tytuł od strony technicznej prezentuje się bardzo dobrze. Gra jest poprawnie zoptymalizowana i nie wymaga do płynnej rozgrywki mocarnej jednostki.

Far Cry 4

Bestseller, legenda, kolejna część serii idealnie wpasowująca się w otwarty świat znany z sandboxów. Wyśmienita fabuła i przyjemny tryb multiplayer zapewniają graczowi długie godziny dobrej rozgrywki w Los Santos, w mieście gdzie łamanie prawa stoi na porządku dziennym. Zarówno oprawa dźwiękowa jak i wizualna gry trzyma fason. Już od dnia premiery pecetowej odsłony GTA V zewsząd było słychać pochwały dla studia Rockstar North za stworzenie dobrze zoptymalizowanej gry. Jednak gra potrafi niejednemu procesorowi dać w kość, co zresztą widać po wykresie.

Grand Theft Auto V

Jeden z najbardziej wyczekiwanych tytułów 2016 roku. Rise of the Tomb Raider zadebiutował 29 stycznia bieżącego roku, jak kontynuacja przygód Lary Croft z Tomb Raider 2013. To przygodowa gra akcji, w której nie brakuje brutalnej walki i elementów survivalowych. Silnik graficzny Foundation Engine autorstwa Crystal Dynamics zapewnia dobrą oprawę graficzną – wart dodać, że Rise of The Tomb Raider był jednym z pierwszych tytułów wspierających biblioteki DirectX 12 i technikę VXAO. Wymagania tej gry wobec sprzętu komputerowego nie należą do niskich.

RoTR

Napisać kilka zdań o Wiedźmin 3: Dziki Gon, to tak jakby nie napisać wcale. Gra polskiej produkcji to produkt wręcz idealny, nagrodzony wieloma trofeami z rozkochanymi w nim fanami. Jego premiera spowodowała oblężenie półek sklepowych, a każde kolejne rozszerzenie jest tematem zajmującym czołówki magazynów o grach. Oprawa audiowizualna tego tytułu stoi na najwyższym poziomie. Zmieniające się warunki atmosferyczne, piękne widoki, rozległy świat, dbałość o detale. W nowej części Wiedźmina ciężko doszukać się wad. Łyżką dziegciu w tym miodzie są wymagania wobec sprzętu komputerowego, które na pewno nie należą do najniższych!

Wiedźmin 3
[nextpage title=”Podsumowanie”]

Kto przed testem spodziewał się aż tak dużej przewagi Dual Channel nad rozwiązaniem jednokanałowym? To chyba szok dla wszystkich naszych czytelników i nas samych. W przypadku trzeciej odsłony Wiedźmina i kontynuacji Tomb Raider 2013 możemy mówić o kilkunastoprocentowej przewadze pamięci pracujących na 128-bitowej magistrali. Należy oczywiście pamiętać, że taka dysproporcja pomiędzy pamięcią operacyjna będzie występowała z chwilą posiadania wydajnej karty graficznej. Jeżeli jednak zapytalibyście się mnie, jaką konfigurację RAM polecam do platformy z Intel H110 lub B150 z dwoma slotami, to jednogłośnie opowiedziałbym się za rozwiązaniem dwukanałowym. Pamiętajcie, że realną przewagę Dual Channel nad Single Channel uda Wam się zaobserwować dopiero w miejscach określanych mianem procesorowych. Mam nadzieję, że po obejrzeniu filmu o bottleneck wiecie już, gdzie takich możecie szukać w grach komputerowych.

TOKYO LOVE

To dopiero wstęp do szerokich testów pamięci RAM, jakich zamierzamy się podjąć w najbliższej przyszłości na portalu TechLipton.pl. Jako redakcja uważamy, że temat ten jest często niesłuszne pomijamy w publikacjach prasowych. Jak udowodnił nasz test, warto sprawdzać różne konfiguracje pamięci, w tym te najpopularniej stosowane – Single i Dual Channel na platformie Intel z procesorem Core i5 z zablokowanym mnożnikiem.

Film uzupełniający treść artykułu:

By | 2016-05-21T11:43:29+00:00 Maj 21st, 2016|Artykuły i felietony, Sprzęt|4 komentarze

4 komentarze

  1. Plajerity 21 maja 2016 at 12:25

    Nic dziwnego, że gdy pół roku temu pytałem o różnicę w wydajności pomiędzy taktowaniami dla dual channel, to się na mnie dziwnie patrzyli…

    Zastanawia mnie jedno. Wyniki są bez sensu! Crysis i GTA, które uważane są za gry procesorowe zyskują najmniej. Natomiast Wiedźmin, a szczególnie Tomb Raider wymaga mocnej karty graficznej – więc wzrost klatek jest największy.

    Fajny test, potwierdza to, co wiedziałem pół roku temu. To teraz poproszę o dobry poradnik do ustawiania opóźnień 🙂

    • Piotr Szymański 21 maja 2016 at 12:48

      Wydaję mi się, że problem w C3 i GTA leży gdzieś indziej, może w samym CPU. W filmie zauważysz, jak słabo wykorzystywane są zasoby CPU i GPU w GTA. Tak jakby optymalizacyjnie gra leżała w tym miejscu. W C3 z kolei ~ i5-6500 brakuje wyraźnie mocy i nie nadrobisz tego dual channel.

      • Plajerity 21 maja 2016 at 14:20

        Jeżeli weźmiemy benchmark procesora, to wraz ze zwiększaniem ciężaru próbki mniejszy wpływ będzie miał CL i pamięć podręczna, a większy przepustowość RAM.

        Z tego próbuję wyciągnąć wniosek. Jedyne co mi przychodzi do głowy, to oparcie silnika C3 właśnie na tych drobnych pakietach danych, więc szyna pamięci by niewiele dawała. Tylko bez danych to takie sobie gdybanie. A co do GTA to w ogóle nie mam pomysłu.

        Tak myślałem, żeby Cię prosić o powtórzenie tego testu tylko na TR ze zmianą obciążenia grafiki:
        – np. poprzez wygładzanie i/lub okluzję, co obciąża jedynie grafikę
        – poprzez zmniejszenie ilości i jakości detali, zasięgu widzenia itp.
        Zmiana jest tak duża, jakby to procesor stanowił wąskie gardło – a powinno być dokładnie odwrotnie. Z tego wnioskuję, że szybkość RAM bezpośrednio wpływa na wydajność graficzną, co jest dziwne.
        Ale chyba Cię nie będę prosił – nawet jeżeli różnice by były dobrze widoczne, to i tak nie wiem co by z tego wynikało 🙁

        W każdym bądź razie dzięki za artykuł, dobra robota, tak trzymaj!

  2. Krzysztof Kozłowski 10 października 2016 at 00:13

    No dobra a co jeśli płyta nie ma na razie dobrego biosu? mam MSI Z170A GAMING M7. RAM GSKILL 2x8gb 3600mhz
    wkładając w 1 i 2 slot mam 3600mhz ale single chanel. wkładając 2i4 (akurat w tym modelu tak polecają) mam dual ale nie idzie xmp i moge mieć tylko 2800mhz.
    i teraz co lepsze? mniej mhz i dual czy 3600mhz i single chanel?

Leave A Comment