Скрытые характеристики оперативной памяти, которые влияют на FPS
Ранки и банки.
Представьте два компьютера. Одинаковый процессор, одна и та же видеокарта, одинаковый объем оперативной памяти с одинаковой частотой и таймингами. Казалось бы, производительность в играх должна быть идентичной.
Но один выдает стабильные 100 FPS, а второй едва держит 90. Разница в целых 10%! Как такое возможно? Ответ кроется в деталях, о которых почти не говорят, – в физическом строении планок оперативной памяти, их ранках и банках. Давайте разбираться.
Ранки
Посмотрите на две планки ОЗУ. На первый взгляд – одинаковый объем, частота, тайминги.
Но присмотритесь: на одной распаяно 4, на второй 8 черных чипов, а на третей – 16.
Почему так? Чипы памяти бывают разной емкости (1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ) и, что ключевое, разной битности.
Битность – количество бит данных, которое чип может передать за один такт по своей линии связи. Основные типы – 4-битные (серверная оперативная память), 8-битные и 16-битные.
Весь модуль ОЗУ передает данные процессору по 64-битной шине за один такт. Эти 64 бита формируются из данных, передаваемых всеми чипами модуля одновременно. Если чипы 16-битные, то их нужно всего 4 (4 чипа по 16 бит – 64 бита). Если чипы 8-битные, то их нужно 8 (8 чипов по 8 бит – 64 бита).
Но посмотрите третью эту планку.
Более наглядная схема.
У нее 16 чипов по 8 бит каждый – 128 бит. Вдвое больше, чем может передать модуль за раз. Такую память называют двуранковой (Dual Rank). Планка с 8 чипами по 8 бит (64 бита) – одноранковая (Single Rank).
***
📌Канальность памяти – важный параметр оперативки. Как он влияет на работу ПК?
Как это работает и почему двуранк быстрее?
За 1 такт планка оперативной памяти может передать всего 64 бита данных – это физическое ограничение шины.
В одноранковой памяти все 4 или 8 чипов работают одновременно каждый такт для заполнения 64-битной шины.
В двухранковой памяти чипы разделены на два независимых блока – ранка, по 8 чипов в каждом. В один конкретный такт работает только один ранк, заполняя 64 бита. Второй ранк в этот момент «отдыхает».
Грубо говоря, они работают в таком порядке.
Преимущество такого подхода кроется в задержках. ОЗУ не может мгновенно ответить на запрос процессора. Ей нужно время, чтобы найти нужные данные и отправить их на обратно.
В одноранковой памяти, чипы, пока обрабатывают один запрос и передают результат, не могут начать готовить ответ на следующий запрос. Процессор вынужден ждать.
В двуранковой памяти, пока первый ранк передает результат запроса, второй ранк может сразу начать обработку следующего запроса от процессора. Когда первый ранк освободился, второй как раз готов передать свой результат, а первый получает новый запрос. Ранки работают поочередно, скрывая задержки друг друга. Это и дает прирост производительности (обычно 5-10% в играх и тяжелых задачах).
Тесты в Cyberpunk 2077.
Но у двуранка есть минусы:
- Выше цена – каждый чип на планке стоит денег, и чем их больше, тем выше ее себестоимость.
- Хуже разгон – одноранковые модули легче разгоняются.
Больше энергопотребление. Два ранка потребляют значительно больше энергии, что критично для ноутбуков: можно потерять 30-60 минут автономной работы.
Банки
Проблемы с производительностью могут возникать и из-за структуры внутри самих чипов памяти.
Вернемся к планке с 4 чипами по 16 бит (одноранковая). Физически чипов меньше, чем в другой одноранковой планке с 8 чипами по 8 бит.
Но объем одинаковый! Значит, внутри каждого 16-битного чипа находится больше данных, организованных в независимые разделы – банки (Banks).
Данные распределяются по банкам равномерно. Когда процессор запрашивает данные, контроллер памяти ищет их, последовательно обращаясь к банкам чипов – от первого банка первого чипа до последнего банка последнего чипа. Однако здесь кроется проблема – банковские конфликты:
- Сценарий 1 (Хороший): необходимые данные (например, части A и B) находятся в разных банках. Память быстро переключается между ними без задержек.
- Сценарий 2 (Плохой): части A и B находятся в одном и том же банке. После чтения части A память обязана закрыть этот банк, затем последовательно пройти через другие банки в чипе и только потом сможет вернуться к исходному банку, чтобы прочитать часть B. Это вызывает значительные задержки, а следовательно – падение FPS.
У каждого чипа оперативной памяти фиксированное число банков. При одинаковом объеме планка с 8 чипами по 8 бит имеет больше общее количество банков, чем планка с 4 чипами по 16 бит.
Вот тут проблем с банками точно не будет.
Больше банков – выше вероятность, что следующие нужные данные окажутся в другом банке, доступ к которому можно начать без задержек. Вот и разгадка загадки из введения: планка с 4 чипами, одним ранком и меньшим банков сильнее подвержена задержкам, что и приводит к падению FPS на, казалось бы, идентичном компьютере. А у компьютера с двуранковой памятью таких проблем не будет.
***
📌Лучшая оперативная память для ноутбука: как выбрать?
Какие планки покупать?
Двухранковые
Лучший выбор для максимальной производительности в топовых игровых ПК. Оптимальная конфигурация – 4 ранка в системе. Достигается это двумя путями: 2 двуранковых модуля (2 планки по 2 ранка) или 4 одноранковых (4 планки по 1 ранку). Лучше не устанавливать 4 двуранковых модуля (8 ранков) в одну систему. Контроллеру памяти процессора будет тяжело разобраться, с каким работать в каждый такт. Заплатите много, а прироста FPS не увидите.
Одноранковые на 8 чипов
Золотая середина для игровых ПК среднего класса. Разница в цене с двуранком значительна – эти средства лучше направить на более мощные видеокарту или процессор. А еще такие планки обладают лучшим потенциалом для разгона.
Одноранковые на 4 чипа
Не покупайте их в игровые ПК! Разница в цен с 8 чиповым одноранком минимальная, а экономия не компенсирует потерю FPS из-за частых банковских конфликтов. Зато они потребляют меньше всего энергии.
Их ниша – маломощные ноутбуки, где приоритет – долгая работа с простыми задачами вроде браузера или печати документов. С такой памятью вы сможете выиграть еще 20-30 минут работы без подзарядки.
Помните: ранки и банки – важные параметры ОЗУ, напрямую влияющие на реальную производительность, особенно в играх. Учитывайте их при выборе памяти для энергоэффективной или мощной системы.
***
Мессенджер MAX пока не готов покорять. Внутри интересные задумки, копипаст дизайна и баги
RTX 5050 – самая смешная видеокарта. Цену завысили, память не завезли