تعد ذاكرة الوصول العشوائي (ذاكرة الوصول العشوائي) مكونًا رئيسيًا لأي جهاز كمبيوتر، ولكن هناك ما هو أكثر من مجرد السعة أو السرعة. توفر الذاكرة ثنائية القناة زيادة كبيرة في النطاق الترددي للذاكرة، ولكن ما سبب أهمية ذلك؟
إذا كنت مهتمًا بقنوات الذاكرة، خاصة لأنك ترغب في إنشاء جهاز كمبيوتر أو ترقيته، فسنشرح لك أهم الأشياء التي تحتاج إلى معرفتها حول ميزة الذاكرة هذه وكيف يمكنك التأكد من حصولك على أقصى استفادة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM).
فهم قنوات الذاكرة
"قناة" الذاكرة عبارة عن اتصال فعلي مخصص بين وحدة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ووحدة المعالجة المركزية (CPU). وعلى وجه التحديد، فهو اتصال بوحدة التحكم في الذاكرة المدمجة في وحدة المعالجة المركزية.
كان دمج وحدات التحكم في الذاكرة في كل من وحدات المعالجة المركزية Intel وAMD أمرًا كبيرًا، بينما كانت وحدة التحكم في الذاكرة قبل ذلك موجودة على اللوحة الأم.
يتم نقل البيانات عبر هذه القناة المخصصة من وإلى ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) بواسطة وحدة المعالجة المركزية (CPU). تحتوي القناة على الحد الأقصى من البيانات التي يمكن نقلها مرة واحدة، وهو ما يمثل النطاق الترددي.
من المؤكد تقريبًا أن وحدة التحكم في ذاكرة وحدة المعالجة المركزية تحتوي على أكثر من قناة واحدة، ومن ثم يمكنك إضافة النطاق الترددي الإجمالي لكل قناة معًا للحصول على إجمالي مقدار النطاق الترددي للذاكرة الممكن باستخدام وحدة معالجة مركزية معينة. وهذا هو نتاج مدى اتساع قنوات الذاكرة بشكل إجمالي (على سبيل المثال، تضيف قناتان ما يصل إلى 128 بت على وحدة المعالجة المركزية 64 بت) مضروبًا في تردد الشرائح المقاسة بالميغاهيرتز).
بنية الذاكرة ثنائية القناة
لذلك، استنادًا إلى ما شرحناه للتو، يحتوي جهاز الكمبيوتر المزود بإعداد ذاكرة ثنائي القناة على قناتين منفصلتين لذاكرة الوصول العشوائي (RAM) للتواصل مع وحدة المعالجة المركزية (CPU). من خلال الوصول إلى بنكين منفصلين من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لكل منهما قناة ذاكرة خاصة به، يمكن لوحدة المعالجة المركزية إجراء عمليات نقل البيانات بطريقة تحقق أقصى استفادة من هذا الإعداد.
يشبه في بعض النواحي إعداد القرص الصلب RAID ، حيث يتم تحويل قرصين فعليين إلى قرص افتراضي واحد، ويتم تقسيم عمليات نقل البيانات بينهما بطريقة تحصل على ضعف الأداء تقريبًا من محرك واحد. وبالمثل، تستخدم محركات أقراص SSD أيضًا قنوات متعددة لكل شريحة ذاكرة، متصلة بوحدة تحكم SSD، لزيادة إجمالي عرض النطاق الترددي، وبالتالي سرعة نقل محرك الأقراص.
على الرغم من أن هذه المقالة تدور حول الذاكرة ثنائية القناة، فمن المهم الإشارة إلى وجود إعدادات ثلاثية القنوات ورباعية القنوات، على الرغم من أنها مخصصة بشكل عام للأنظمة عالية الأداء جدًا..
وحدات الذاكرة
يتم تعبئة شرائح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في وحدات الذاكرة، والتي يتم توصيلها بعد ذلك بوحدة المعالجة المركزية (CPU) عبر اللوحة الأم. تعمل أجهزة الكمبيوتر SoC (نظام على شريحة) مثل M1 MacBook Air والأجهزة المحمولة الحديثة على وضع ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ووحدة المعالجة المركزية (CPU) في نفس الحزمة، ولكن بالنسبة لأنظمة سطح المكتب ومعظم أنظمة الكمبيوتر المحمول، ستعمل مع وحدات ذاكرة منفصلة.
توجد أنواع مختلفة من وحدات الذاكرة، ولكن من المؤكد تقريبًا أن مستخدمي سطح المكتب سيواجهون DIMM أو وحدات الذاكرة المضمنة المزدوجةوSODIMM (مخطط تفصيلي صغيرالذاكرة المضمنة المزدوجة الوحدات). اعتبارًا من وقت كتابة هذا التقرير، يبدو أن التنسيق الجديد للأجهزة المحمولة المعروف باسم ذاكرة LPCAMM هو التنسيق الشائع التالي.
إن وحدات DIMM ليست عالمية نظرًا لأن الأجيال المختلفة من تقنية ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لن تعمل جميعها مع نفس وحدات المعالجة المركزية (CPUs). تعد ذاكرة DDR5 (توليد معدل بيانات مزدوج 5) أحدث تكرار حتى كتابة هذه السطور. كما كنت قد خمنت، فقد سبقتها DDR4، وDDR3، وDDR2، وفي الأصل DDR. يتم تثبيت المسامير الموجودة على هذه الوحدات بطريقة لا يمكنك عن طريق الخطأ إدخال ذاكرة الوصول العشوائي غير المتوافقة في الفتحة. عند الحديث عن الفتحات، نحتاج أيضًا إلى التحدث عن اللوحات الأم باختصار.
اللوحات الأم والذاكرة
توجد الفتحات التي تدخل فيها وحدات الذاكرة على اللوحة الأم، ويحدد توصيل هذه الفتحات بوحدة المعالجة المركزية فعليًا نوع ترتيب قنوات الذاكرة الممكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.
نظرًا لعدم وجود وحدات التحكم في الذاكرة في وحدة المعالجة المركزية، فإن مجموعة الشرائح الدقيقة التي تستخدمها اللوحة الأم لا تؤثر على أداء الذاكرة. ومع ذلك، حتى إذا كانت وحدة المعالجة المركزية لديك تدعم ذاكرة متعددة القنوات فوق تكوين ثنائي القناة (على سبيل المثال، تكوين رباعي القنوات)، فلا يمكنك الاستفادة منها إذا لم تكن اللوحة الأم موصلة فعليًا بها.
في النظام ثنائي القناة، تحتوي اللوحة الأم في كمبيوتر سطح المكتب عادةً على أربع فتحات لوحدات الذاكرة. عادةً ما تحتوي أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر صغيرة الحجم، مثل اللوحات الأم mITX، على فتحتين.
إذا كان لديك فتحتين، فسيتم توصيل كل فتحة بقناة مختلفة. إذا كان لديك أربع فتحات في نظام ثنائي القناة، فإن كل زوج من وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) يتشارك في القناة. قد يحتوي النظام ثلاثي القنوات على ثلاث أو ست فتحات. سيحتوي النظام رباعي القنوات على أربع أو ثماني فتحات.
تحتوي اللوحات الأم عمومًا على فتحات ذاكرة وصول عشوائي (RAM) مرمزة بالألوان أو مرقمة توضح لك كيفية ترتيب وحدات ذاكرة الوصول العشوائي لديك بحيث تحصل على ذاكرة وصول عشوائي متعددة القنوات. يجب إدخال ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في أزواج وفقًا للنمط المشار إليه..
الجوانب السلبية للقناة الواحدة مقابل القناة المزدوجة
بغض النظر عن عدد القنوات لديك، فمن الممكن دائمًا التشغيل في وضع القناة الواحدة. يمكن القيام بذلك باستخدام وحدة ذاكرة واحدة أو وحدتي ذاكرة مثبتتين في الفتحات المتصلة بقناة واحدة. بالطبع، إذا كان لديك وحدتي ذاكرة، فيجب عليك تعيين كل منهما لقناة مختلفة، حتى تتمكن من التشغيل في وضع القناة المزدوجة.
ومع ذلك، ماذا يحدث إذا لم تقم بذلك والتزمت فقط بوضع القناة الواحدة؟ كما أشرنا، فإن عرض "الأنبوب" الذي يغذي البيانات إلى وحدة المعالجة المركزية الخاصة بك قد انخفض إلى النصف، ولكن مقدار التأثير الذي سيحدثه يعتمد بشكل كامل على نوع وحدة المعالجة المركزية لديك والغرض الذي تستخدم جهاز الكمبيوتر الخاص بك من أجله.
على سبيل المثال، من الشائع جدًا أن يتم شحن أجهزة الكمبيوتر المحمولة ذات الميزانية المحدودة والمخصصة للعمل في المدارس العامة والمكاتب مع وحدة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وفتحة مفتوحة واحدة فقط. من الواضح أن أجهزة الكمبيوتر المحمولة هذه تعمل في وضع القناة الواحدة. ومع ذلك، لتصفح الويب أو مشاهدة بعض Netflix، سيكون من الصعب عليك ملاحظة الفرق.
إذا كانت لديك وحدة معالجة مركزية تحتوي على ثمانية مراكز تقوم بمهام معقدة على كميات كبيرة من البيانات، فمن المرجح أن تؤدي القناة الواحدة إلى اختناق الأداء حيث ينتهي الأمر بوحدة المعالجة المركزية في انتظار البيانات. النقطة المهمة هي أنك لن ترى دائمًا تعزيزًا للأداء من خلال الانتقال إلى قناة مزدوجة بدلاً من استخدام ذاكرة أحادية القناة لأنه لا تحتاج جميع أنواع التطبيقات إلى هذا القدر الكبير من النطاق الترددي للذاكرة.
ومع ذلك، إذا كنت تقوم ببناء جهاز كمبيوتر للألعاب، فأنت تريد أكبر قدر ممكن من النطاق الترددي للذاكرة، لأن ألعاب الفيديو الحديثة ستستخدم كل ما لديك، وهناك كمية هائلة من البيانات التي تحتاج إلى المرور بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات وذاكرة الوصول العشوائي.
خلط وحدات الذاكرة ومطابقتها – لا تفعل ذلك!
هناك بعض المتطلبات لكي تعمل ذاكرة الوصول العشوائي ثنائية القناة بشكل صحيح، كما تنطبق أيضًا على التكوينات ثلاثية ورباعية القنوات.
من الناحية النظرية، يمكنك استخدام شرائح الذاكرة من ماركات مختلفة، طالما أن كل شريحة لها نفس السعة والسرعة وزمن الوصول والتوقيت. ومع ذلك، من الناحية العملية، تعد مشكلات التوافق شائعة إذا قمت بخلط العلامات التجارية لذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ومطابقتها. في أحسن الأحوال، ستحصل على سرعة الذاكرة بنفس سرعة أبطأ عصا في المزيج. وفي أسوأ الأحوال، سوف تعاني من عدم الاستقرار. على وجه الخصوص، قد ترى مشاركات المنتدى لوحدات المعالجة المركزية AMD Ryzen تشير إلى حساسية الالتزام بالتوقيت أو الفروق الصغيرة الأخرى، خاصة عند رفع تردد التشغيل!.
إن أفضل الممارسات هي استخدام شرائح DRAM متطابقة لجميع فتحات الذاكرة لديك. والأفضل من ذلك هو شراء مجموعة ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، حيث يتم بيع أزواج من شرائح ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) المصنعة بالتسلسل معًا.
التحقق من أنك في وضع القناة المزدوجةح2>
توجد عدة طرق لمعرفة ما إذا كنت قد نجحت في إعداد تكوين الذاكرة الصحيح للبنية ثنائية القناة. في الماضي، كنت قد رأيت سرعة نقل الذاكرة وتكوين القناة أثناء اختبار الذاكرة الذي يعرضه BIOS عند بدء التشغيل.
يتم تشغيل أجهزة الكمبيوتر هذه الأيام بسرعة كبيرة بحيث لا يكون لديك أي وقت لرؤية رسائل بدء التشغيل هذه، ومع أجهزة كمبيوتر UEFI الحديثة، يتم إخفاء كل ذلك خلف شعار جميل على أي حال. والخبر السار هو أنه يمكنك التحقق بسهولة باستخدام أحد التطبيقات.
بالنسبة لمستخدمي Windows، وحدة المعالجة المركزية-Z هو التطبيق المفضل. هناك أيضًا بديل مفتوح المصدر يُعرف باسم CPU-X، ولكنه ليس تابعًا لـ CPU-Z. أيضًا، يخبرك GPU-Z عن GPU الخاص بك، ولكنه أيضًا غير تابع لـ CPU-Z، فقط للتوضيح!
بعد تنزيل برنامج CPU-Z وتشغيله، انقر فوق علامة التبويب "الذاكرة"، ثم تأكد من ظهور "2×64 بت" أو أكثر. في هذه الحالة، يقرأ 4 × 32 بت. وذلك لأن هذا نظام DDR5، والذي يحتوي على قناتين فرعيتين لكل وحدة.
إذا أظهر "1×64 بت" وكان لديك أكثر من شريحة ذاكرة وصول عشوائي (RAM) مثبتة، فهذا يعني أن هناك خطأ ما، وسيتعين عليك القيام ببعض استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
التحقق من الأداء الأفضل
إذا كنت تريد معرفة ما إذا كنت تحصل فعليًا على أداء أفضل من خلال تشغيل ذاكرة رباعية القنوات بدلاً من مزدوجة القناة، أو مزدوجة القناة بدلاً من أحادية القناة، فإن قياس الأداء هو الحل الوحيد.
يمكن أن يكون هذا معيارًا اصطناعيًا مثل 3D Mark، الذي يمنحك فكرة عن أداء الألعاب، أو Cinebench، الذي يمنحك فكرة عن المهام التي تتطلب استخدامًا مكثفًا لوحدة المعالجة المركزية والتي تستخدم جميع مراكز وحدة المعالجة المركزية المتاحة.
يمكنك أيضًا قياس الأداء في تطبيقات العالم الحقيقي من خلال توقيت المدة التي تستغرقها الأشياء أو من خلال النظر في معدلات الإطارات أثناء تشغيل ألعاب الفيديو. قم بإجراء الاختبار في وضع القناة الواحدة، ثم قم بتحريك ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بك إلى وضع القناة المزدوجة ومعرفة ما إذا كان سيحدث أي فرق عملي. ومع ذلك، ما لم تكن تواجه مشكلات في الاستقرار في الأوضاع متعددة القنوات، فلا يوجد أي سبب تقريبًا على الإطلاق لاستخدام أي جهاز كمبيوتر في وضع القناة الواحدة هذه الأيام إلا إذا كان لديك شريحة ذاكرة وصول عشوائي (RAM) واحدة فقط.
.