RAM (Random Access Memory) ist eine Schlüsselkomponente eines jeden Computers, aber es geht um mehr als nur Kapazität oder Geschwindigkeit. Dual-Channel-Speicher bietet eine erhebliche Steigerung der Speicherbandbreite, aber warum ist das wichtig?
Wenn Sie neugierig auf Speicherkanäle sind, insbesondere weil Sie einen PC bauen oder aufrüsten möchten, erklären wir Ihnen die wichtigsten Dinge, die Sie über diese Speicherfunktion wissen müssen, und wie Sie dafür sorgen, dass Sie das Beste daraus machen aus Ihrem RAM.
Speicherkanäle verstehen
Ein Speicherkanal ist eine dedizierte, physische Verbindung zwischen einem RAM-Modul und einer CPU. Konkret handelt es sich um eine Verbindung zum in der CPU integrierten Speichercontroller.
Die Integration von Speichercontrollern in Intel- und AMD-CPUs war eine große Sache, während sich der Speichercontroller zuvor auf dem Motherboard befand.
Daten werden von der CPU über diesen dedizierten Kanal zum und vom RAM verschoben. Der Kanal verfügt über eine maximale Datenmenge, die gleichzeitig verschoben werden kann, nämlich die Bandbreite.
Der Speichercontroller der CPU verfügt mit ziemlicher Sicherheit über mehr als einen Kanal. Daher können Sie die Gesamtbandbreite jedes Kanals addieren, um die Gesamtmenge an Speicherbandbreite zu erhalten, die mit einer bestimmten CPU möglich ist. Dies ist ein Produkt aus der Gesamtbreite der Speicherkanäle (z. B. ergeben zwei Kanäle zusammen 128 Bit auf einer 64-Bit-CPU), multipliziert mit der Frequenz der Sticks, gemessen in MHz (Megahertz).
Basierend auf dem, was wir gerade erklärt haben, verfügt ein PC mit einem Dual-Channel-Speicher-Setup über zwei separate Kanäle für die Kommunikation des RAM mit der CPU. Durch den Zugriff auf zwei separate RAM-Bänke mit jeweils eigenem Speicherkanal kann die CPU Datenübertragungen so durchführen, dass dieser Aufbau optimal genutzt wird.
In gewisser Weise ähnelt es einem Einrichtung einer RAID-Festplatte, bei dem zwei physische Festplatten in eine virtuelle Festplatte umgewandelt werden und die Datenübertragungen so zwischen ihnen aufgeteilt werden, dass Sie fast die doppelte Leistung erhalten eines einzelnen Laufwerks. Ebenso nutzen SSDs mehrere Kanäle für jeden Speicherchip, der mit einem SSD-Controller verbunden ist, um die Gesamtbandbreite und damit die Übertragungsgeschwindigkeit des Laufwerks zu erhöhen.
Während es in diesem Artikel um Dual-Channel-Speicher geht, ist es wichtig zu erwähnen, dass es Triple-Channel- und Quad-Channel-Konfigurationen gibt, obwohl diese im Allgemeinen sehr leistungsstarken Systemen vorbehalten sind..
Speichermodule
RAM-Chips werden in Speichermodule verpackt, die dann über das Motherboard mit der CPU verbunden werden. SoC-Computer (System on a Chip) wie das M1 MacBook Air und moderne Mobilgeräte packen RAM und CPU in ein und dasselbe Paket, aber bei Desktop-Systemen und den meisten Laptop-Systemen arbeiten Sie mit separaten Speichermodulen.
Es gab verschiedene Arten von Speichermodulen, aber Desktop-Benutzer werden mit ziemlicher Sicherheit auf DIMM- oder Dual Inline Memory Moduleund SODIMM (Small OutlineDual Inline Memory) stoßen Module). Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels scheint ein neues Format für mobile Geräte, bekannt als LPCAMM-Speicher, das nächste beliebte Format zu sein.
DIMMs sind nicht universell, da verschiedene Generationen der RAM-Technologie nicht alle mit denselben CPUs funktionieren. Der Speicher DDR5 (Double Data Rate Generation 5) ist zum Zeitpunkt dieses Schreibens die neueste Version. Wie Sie vielleicht schon vermutet haben, gab es davor DDR4, DDR3, DDR2 und ursprünglich DDR. Die Pins dieser Module sind so kodiert, dass Sie nicht versehentlich inkompatiblen RAM in einen Steckplatz einsetzen können. Apropos Steckplätze: Wir müssen auch kurz auf Motherboards eingehen.
Motherboards und Speicher
Die Steckplätze, in die die Speichermodule passen, befinden sich auf Ihrem Motherboard, und die Verkabelung dieser Steckplätze mit der CPU bestimmt physisch, welche Art von Speicherkanalanordnung für Ihren Computer möglich ist.
Da sich Speichercontroller nicht in der CPU befinden, spielt der genaue von Ihrem Motherboard verwendete Chipsatz keine Rolle für die Speicherleistung. Aber selbst wenn Ihre CPU Mehrkanalspeicher über eine Zweikanalkonfiguration hinaus unterstützt (z. B. eine Vierkanalkonfiguration), können Sie diesen nicht nutzen, wenn das Motherboard nicht physisch dafür verkabelt ist.
In einem Dual-Channel-System verfügt die Hauptplatine eines Desktop-Computers normalerweise über vier Steckplätze für Speichermodule. Laptops und PCs mit kleinem Formfaktor wie mITX-Motherboards verfügen normalerweise über zwei Steckplätze.
Wenn Sie zwei Steckplätze haben, ist jeder Steckplatz mit einem anderen Kanal verkabelt. Wenn Sie in einem Dual-Channel-System über vier Steckplätze verfügen, teilt sich jedes RAM-Modulpaar einen Kanal. Ein Dreikanalsystem kann drei oder sechs Steckplätze haben. Ein Vierkanalsystem verfügt über vier oder acht Steckplätze.
Motherboards verfügen im Allgemeinen über farblich gekennzeichnete oder nummerierte RAM-Steckplätze, die Ihnen zeigen, wie Sie Ihre RAM-Module anordnen, damit Sie Mehrkanal-RAM erhalten. RAM sollte paarweise nach dem angegebenen Muster eingefügt werden..
Die Nachteile von Single-Channel vs. Dual-Channel
Unabhängig davon, wie viele Kanäle Sie haben, ist es immer möglich, im Einkanalmodus zu arbeiten. Dies kann mit einem einzelnen Speichermodul oder mit zwei Speichermodulen erfolgen, die in die mit einem einzelnen Kanal verdrahteten Steckplätze gesteckt werden. Wenn Sie über zwei Speichermodule verfügen, sollten Sie diese natürlich jeweils einem anderen Kanal zuweisen, damit Sie im Dual-Channel-Modus arbeiten können.
Was passiert jedoch, wenn Sie dies nicht tun und einfach beim Einkanalmodus bleiben? Wie wir bereits erwähnt haben, wird die Breite der „Pipe“, die Daten an Ihre CPU weiterleitet, halbiert, aber wie stark sich das auswirkt, hängt ganz davon ab, welche Art von CPU Sie haben und wofür Sie Ihren Computer verwenden.
Budget-Laptops, die für allgemeine Schul- und Büroarbeiten gedacht sind, werden beispielsweise häufig mit nur einem RAM-Modul und einem freien Steckplatz ausgeliefert. Es ist also klar, dass diese Laptops im Einkanalmodus laufen. Wenn Sie jedoch im Internet surfen oder Netflix schauen, werden Sie kaum einen Unterschied bemerken.
Wenn Sie über eine CPU mit acht Kernen verfügen, die komplexe Aufgaben mit großen Datenmengen ausführt, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass ein einzelner Kanal die Leistung beeinträchtigt, da die CPU schließlich auf Daten wartet. Der Punkt ist, dass Sie nicht immer eine Leistungssteigerung feststellen werden, wenn Sie auf Dual-Channel- statt Single-Channel-Speicher umsteigen, da nicht alle Anwendungstypen so viel Speicherbandbreite benötigen.
Wenn Sie jedoch einen Gaming-PC bauen, benötigen Sie so viel Speicherbandbreite wie möglich, da moderne Videospiele alles verwenden, was Sie haben, und eine enorme Datenmenge zwischen CPU und GPU übertragen werden muss , und RAM.
Mischen und Anpassen von Speichermodulen – nicht!
Für die ordnungsgemäße Funktion von Dual-Channel-RAM gelten einige Anforderungen, die auch für Triple- und Quad-Channel-Konfigurationen gelten.
Theoretisch können Sie Speichersticks verschiedener Marken verwenden, solange jeder Stick die gleiche Kapazität, Geschwindigkeit, Latenz und Timings hat. In der Praxis treten jedoch häufig Kompatibilitätsprobleme auf, wenn Sie RAM-Marken kombinieren. Im besten Fall erreichen Sie die Speichergeschwindigkeit nur so schnell wie der langsamste Stick im Mix. Im schlimmsten Fall werden Sie unter Instabilität leiden. Insbesondere können Sie Forumbeiträge für AMD Ryzen-CPUs sehen, die die Empfindlichkeit gegenüber Stick-Timing oder anderen kleinen Abweichungen angeben, insbesondere wenn Übertakten!.
Am besten verwenden Sie für alle Speichersteckplätze identische DRAM-Sticks. Noch besser wäre es, ein RAM-Kit zu kaufen, bei dem nacheinander hergestellte Paare von RAM-Sticks zusammen verkauft werden.
Überprüfen Sie, ob Sie sich im Dual-Channel-Modus befinden
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um festzustellen, ob Sie die richtige Speicherkonfiguration für die Dual-Channel-Architektur erfolgreich eingerichtet haben. In der Vergangenheit konnten Sie die Übertragungsgeschwindigkeit und Kanalkonfiguration Ihres Speichers während des Speichertests sehen, der vom BIOS beim Start angezeigt wurde.
Heutzutage starten Computer so schnell, dass Sie keine Zeit haben, diese Startmeldungen zu sehen, und bei modernen UEFI-Computern ist alles ohnehin hinter einem hübschen Logo verborgen. Die gute Nachricht ist, dass Sie dies ganz einfach mit einer App überprüfen können.
Für Windows-Benutzer ist CPU-Z die bevorzugte Anwendung. Es gibt auch eine Open-Source-Alternative namens CPU-X, die jedoch nicht mit CPU-Z verbunden ist. Außerdem informiert Sie GPU-Z über Ihre GPU, ist aber auch nicht mit CPU-Z verbunden, nur um es klarzustellen!
Klicken Sie nach dem Herunterladen und Ausführen von CPU-Z auf die Registerkarte „Speicher“ und stellen Sie sicher, dass dort „2×64-Bit“ oder mehr angezeigt wird. In diesem Fall lautet es 4×32-Bit. Das liegt daran, dass es sich um ein DDR5-System handelt, das über zwei Unterkanäle pro Modul verfügt.
Wenn „1×64-Bit“ angezeigt wird und Sie mehr als einen einzelnen RAM-Stick installiert haben, bedeutet das, dass etwas schief gelaufen ist und Sie eine Fehlerbehebung durchführen müssen.
Auf bessere Leistung prüfen
Wenn Sie wissen möchten, ob Sie tatsächlich eine bessere Leistung erzielen, wenn Sie Quad-Channel-Speicher anstelle von Dual-Channel oder Dual-Channel anstelle von Single-Channel verwenden, ist ein Benchmark die einzige Lösung.
Dies kann ein synthetischer Benchmark wie 3D Mark sein, der Ihnen eine Vorstellung von der Spieleleistung gibt, oder Cinebench, der Ihnen eine Vorstellung von CPU-intensiven Jobs gibt, die alle verfügbaren CPU-Kerne nutzen.
Sie können die Leistung auch in realen Anwendungen messen, indem Sie messen, wie lange es dauert, oder indem Sie sich Ihre Bildraten ansehen, während Sie Videospiele spielen. Führen Sie den Test im Single-Channel-Modus durch, verschieben Sie dann Ihren RAM für den Dual-Channel-Modus und prüfen Sie, ob es einen praktischen Unterschied macht. Abgesehen davon gibt es heutzutage fast keinen Grund mehr, einen Computer im Einkanalmodus zu verwenden, es sei denn, Sie haben Stabilitätsprobleme im Mehrkanalmodus, es sei denn, Sie haben nur einen einzigen RAM-Stick.
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