Memorias dual channel

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Vejam a real configuração do uso da tecnologia dual channel através das memórias.

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Memorias dual channel

  1. 1. Tudo o Que Você Precisa Saber Sobre Memórias Dual ChannelIntroduçãoA memória RAM impede que o micro obtenha seu desempenho máximo. Istoacontece porque o processador é muito mais rápido do que a memória RAM emuitas vezes ele tem de ficar esperando a memória para poder entregá-la umdeterminado dado. Durante esse tempo de espera o processador fica ocioso, semfazer nada (isto não é absolutamente verdade, mas vale para nossas explicações).Em um computador ideal, a velocidade da memória deve ser igual à doprocessador. “Dual channel” (“dois canais”, como passaremos chamar esta técnicaa partir de agora) é uma técnica usada para dobrar a velocidade de comunicaçãoentre o controlador de memória e a memória RAM, aumentando assim odesempenho do micro. Neste tutorial explicaremos tudo o que você precisa sabersobre a tecnologia de dois canais: como ela funciona, como configurá-la, comocalcular a taxa de transferência e muito mais.Antes de falarmos sobre a tecnologia de dois canais, vamos primeiro explicar comoa memória RAM é tradicionalmente conectada ao sistema.A memória é controlada por um circuito chamado controlador de memória. Estecircuito está fisicamente dentro do chipset (chip ponte norte – ou MCH, MemoryController Hub, Hub Controlador de Memória, que é como a Intel chama este chip –, para sermos mais específicos), no caso dos processadores Intel, e dentro doprocessador, no caso dos atuais processadores da AMD (ou seja, processadoresbaseados na arquitetura AMD64 em diante: Athlon 64, Phenom, etc; processadoresda AMD mais antigos, como o Athlon XP, usavam o mesmo esquema dosprocessadores da Intel).A memória RAM é conectada ao controlador de memória através de uma série defios. Esses fios são divididos em três grupos: dados, endereço e controle. Os fios dobarramento de dados são responsáveis por transportar os dados que estão sendolidos (ou seja, dados que estão sendo transferidos da memória para o controladorde memória e então para o processador) ou escritos (ou seja, transferidos docontrolador de memória para a memória RAM, vindos do processador). Os fios dobarramento de endereços dizem aos módulos de memória onde exatamente (isto é,em qual endereço) os dados precisam ser lidos ou armazenados. Os fios decontrole enviam comandos para os módulos de memória dizendo a eles que tipo deoperação deve ser feita – por exemplo, se é uma operação de escrita(armazenamento) ou leitura. Outro fio importante presente no barramento decontrole é sinal de clock da memória. Nós resumimos esta idéia na Figura 1. Nossodesenho é baseado em um micro com processador Intel. Em processadores da AMDo controlador de memória está dentro do próprio processador e conseqüentementeo barramento de memória parte diretamente do processador sem qualquer“intermediário”.
  2. 2. Figura 1: Como a memória é acessada.As velocidades (clocks), capacidade máxima e tipos (DDR, DDR2, DDR3, etc) dememória que um micro pode aceitar é definido pelo chipset (Intel) ou peloprocessador (AMD). Por exemplo, a instalação de memórias DDR3 em microsequipados com processadores Intel dependerá do chipset (e a placa-mãe deve ter otipo certo de soquetes de memória) e não do processador. Micros equipados comprocessadores AMD atualmente não podem trabalhar com memórias DDR3 porqueo controlador de memória integrado nesses processadores não reconhece este tipode memória.No que diz respeito ao clock, se o controlador de memória for capaz de gerarapenas um clock de, digamos, 667 MHz (333 MHz x 2), suas memórias DDR2-800funcionarão a 667 MHz neste caso. Esta é uma limitação física do controlador dememória. Normalmente você verá este tipo de limitação apenas em microsequipados com processadores Intel, já que os processadores da AMD reconhecemmemórias DDR2 até 800 MHz (processadores soquete AM2) ou até 1.066 MHz(processadores Phenom soquete AM2+).Outra coisa interessante refere-se à quantidade máxima de memória que o micropode reconhecer. A maioria dos processadores Intel tem um barramento deendereços de 32 ou 36 bits (aqui estamos nos referindo ao barramento deendereços disponível no barramento externo do processador, ou seja, em seubarramento frontal (FSB, Front Side Bus). Isto permite ao processador reconheceraté 4 GB (2^32) ou 64 GB (2^36) de memória, respectivamente. Mas como é ocontrolador de memória quem irá acessar a memória (e não o processadordiretamente), este componente poderá limitar a quantidade máxima de memóriaque o seu micro pode ter. Por exemplo, os chipsets Intel P35 e G33 podem acessaraté 8 GB de memória RAM (2 GB por soquete de memória). Além disso, ofabricante da placa-mãe pode não disponibilizar soquetes de memória suficiente naplaca de modo obter a quantidade máxima de memória RAM que o processadorpode teoricamente acessar. Por exemplo, se um fabricante produz uma placa-mãebaseada no chipset Intel G33 com apenas dois soquetes de memória, a quantidademáxima de memória que você pode ter é de 4 GB (2 GB por soquete), mesmo o
  3. 3. chipset sendo capaz de acessar até 8 GB.Como todos os tipos de módulos de memória disponíveis hoje são de 64 bits, obarramento de dados da memória é de 64 bits. O que a tecnologia de dois canaisfaz é expandir o barramento de dados da memória de 64 para 128 bits.O Que é a Tecnologia de Dois Canais?Dual channel (ou tecnologia de dois canais) é a capacidade que algunscontroladores de memória têm de expandir a largura do barramento de dados de64 para 128 bits. Considerando que todos os outros parâmetros permaneçam osmesmos (clock, por exemplo), a taxa de transferência máxima teórica da memóriaé dobrada com o uso desta tecnologia.A taxa de transferência máxima teórica (TTMT) é calculada da seguinte forma:TTMT = clock real x quantidade de dados transferidos por pulso de clock xquantidade de bits transferidos por pulso de clock / 8OuTTMT = Clock DDR x quantidade de bits transferidos por pulso de clock / 8As memórias baseadas na tecnologia DDR (Dual Data Rate, taxa de transferênciadobrada) tais como DDR-SDRAM, DDR2-SDRAM e DDR3-SDRAM transferem doisdados por pulso de clock. Por causa disso, elas obtêm o dobro da taxa detransferência em relação às memórias tradicionais (tais como as memórias SDRAMoriginais) rodando com o mesmo clock. É por isso que as memórias DDRnormalmente são rotuladas com o dobro do seu clock real. Por exemplo, memóriasDDR2-800 na realidade trabalham a 400 MHz transferindo dois dados por pulso declock e por isso elas são rotuladas como memórias de “800 MHz”, apesar do clockreal não ser de 800 MHz.Portanto nas fórmulas acima você deve multiplicar o clock real por dois, ou seja,usar o clock DDR.Dessa forma, um módulo de memória DDR2-800 – que é um dispositivo de 64 bits,como mencionamos acima – tem uma taxa de transferência máxima de 6.400 MB/s(800 MHz x 64 / 8). É por isso que os módulos que usam chips de memória DDR2-800 também são chamados PC2-6400. Este número refere-se à taxa detransferência máxima teórica em MB/s (megabytes por segundo).Se habilitarmos a tecnologia de dois canais com os módulos DDR2-800, a taxa detransferência máxima teórica da memória é dobrada, passando de 6.400 MB/s para12.800 MB/s (800 MHz x 128 / 8), já que estaremos transferindo o dobro daquantidade de dados (128 bits vs. 64 bits) a cada pulso de clock.É muito importante notar que essas taxas de transferências são “teóricas”. Quandoas calculamos estamos assumindo que uma transferência de dados ocorrerá a cadapulso de clock (ou seja, no caso da memória DDR2-800, 800.000.000 detransferências aconteceriam por segundo), o que na verdade nunca acontece, jáque nenhum processador ou controlador de memória está 100% do tempotransferindo dados. É por isso que quando medimos a taxa de transferência da
  4. 4. memória usando um programa como o Sandra sempre obtemos um valor menor doque a taxa de transferência máxima teórica.É importante notar que o aumento de desempenho é obtido apenas no subsistemade memória; um aumento de desempenho teórico de 100% não significa que odesempenho geral do micro vai aumentar em 100%. Apenas uma pequenaporcentagem deste desempenho de memória influenciará no desempenho geral domicro.Agora nós queremos explicar em detalhes o que acontece fisicamente com obarramento de dados das memórias, já que vimos muitas informações erradassendo postadas em nosso fórum a respeito de como a tecnologia de dois canaisfunciona.Primeiro vamos assumir que um micro não suporta o recurso de dois canais (ouseja, é um micro com apenas um canal de memória).Quando dizemos que o barramento de dados da memória é de 64 bits, isto significaque existem 64 fios (sim, fios físicos na placa-mãe) conectando o controlador dememória aos soquetes de memória. Esses fios são rotulados como D0 a D63. Obarramento de dados da memória é compartilhado entre todos os soquetes dememória. Os barramentos de endereços e controle ativarão o soquete apropriadodependendo do endereço onde o dado deve ser armazenado ou lido. Nós ilustramosesta idéia na Figura 2. Figura 2: Como o modo de canal único funciona.Em micros que suportam a tecnologia de dois canais, o barramento de dados da
  5. 5. memória é expandido para 128 bits. Isto significa que em tais sistemas existem128 fios conectando o controlador de memória aos soquetes de memória. Essesfios são rotulados como D0 a D127. Como cada módulo de memória aceita apenas64 bits por pulso de clock, dois módulos de memória são usados para preencher obarramento de dados de 128 bits. Portanto para a tecnologia de dois canaisfuncionar você precisa ter um número par de módulos de memória instalado emseu micro (assumindo que o seu processador AMD ou chipset da Intel suporte estatecnologia, é claro). Se você instalar apenas um módulo a tecnologia de dois canaisnão funcionará porque a memória ainda será acessada a 64 bits por vez. Em outraspalavras, a técnica de dois canais funciona acessando dois módulos de memória emparalelo, ou seja, ao mesmo tempo. Figura 3: Como a tecnologia de dois canais funciona.Como os dois módulos são acessados ao mesmo tempo eles precisam ser idênticos(mesma capacidade, mesmas temporizações e mesmo clock).Habilitando o Modo de Dois Canais
  6. 6. Para habilitar a tecnologia de dois canais você precisa ter: Um chipset e uma placa-mãe compatíveis com esta tecnologia, no caso de um micro equipado com processador Intel; ou um processador compatível (AMD). Dois ou quatro módulos de memória idênticos, compatíveis com a tecnologia suportada pela placa-mãe (DDR-SDRAM, DDR2-SDRAM ou DDR3-SDRAM).Os processadores AMD soquetes 939, 940, AM2, AM2+ e F (1207) são compatíveiscom a tecnologia de dois canais (placas-mães soquete 462 equipadas com chipsetnForce 2 também são compatíveis). Para a plataforma Intel você precisará verificarno manual ou na página de especificações no site do fabricante para ver se suaplaca-mãe é compatível com a tecnologia de dois canais.Se você tem apenas um módulo de memória a técnica de dois canais não vaifuncionar. Portanto, se você quer um micro com 2 GB de memória RAM a melhormaneira de se montar este micro é comprando dois módulos de 1 GB em vez deapenas um módulo de 2 GB, já que no primeiro caso você pode habilitar o modo dedois canais (que aumenta o desempenho), enquanto que no segundo você nãopode fazer isso.Se sua placa-mãe tem apenas dois soquetes de memória – que é mais comumacontecer com placas-mães simples – então para habilitar o modo de dois canaisvocê precisa simplesmente instalar dois módulos de memória.Em placas-mães com quatro soquetes de memória, que é o cenário mais comum, amaneira correta de habilitar a tecnologia de dois canais varia.Se você tem quatro módulos de memória basta instalar todos eles e o modo dedois canais será habilitado.Se você tem dois módulos de memória – que é a situação mais comum – vocêdeve prestar atenção.Para facilitar nossas explicações numeraremos os soquetes de memória da placa-mãe como 1, 2, 3 e 4.Placas-mãe Para Processadores IntelEm placas-mães para os processadores Intel normalmente o modo de dois canais éhabilitado “pulando” um soquete de memória. Portanto você deve instalar seuprimeiro módulo de memória no soquete 1 e o segundo módulo no soquete 3,deixando o soquete 2 vazio. Instalando o primeiro módulo de memória no soquete2 e o segundo módulo no soquete 4 também funciona.Para facilitar o processo de instalação do modo de dois canais a maioria dosfabricantes usa a mesma cor nos soquetes 1 e 3 e uma cor diferente nos soquetes2 e 4, veja na Figura 4. Portanto de modo a habilitar o modo de dois canais bastavocê instalar módulos de memória em soquetes de mesma cor (não importa a corque você escolher).ATENÇÃO: o único fabricante que não segue este esquema é a MSI; na maioriadas placas-mães deste fabricante os soquetes 1 e 2 usam a mesma cor, enquantoque os soquetes 3 e 4 usam outra cor, veja na Figura 6. O problema é que alguns
  7. 7. de seus produtos seguem o esquema explicado no parágrafo acima! Portanto emplacas-mães da MSI não siga nenhum código de cor: use o método descrito acimade deixar um soquete vazio entre dois módulos de memória, como você pode verna Figura 5. Figura 4: Disposição dos soquetes de memória em uma placa-mãe soquete 775 (Intel) típica.Figura 5: Módulos de memória corretamente instalados no modo de dois canais(observe o soquete vazio entre eles).
  8. 8. Figura 6: A MSI usa um esquema de cor diferente.Aqui vale uma explicação mais técnica: os soquetes 1 e 2 são fisicamenteconectados ao canal “A” enquanto que os soquetes 3 e 4 são fisicamenteconectados ao canal “B”. Quando você instala módulos de memória nos soquetes 1e 3 ou 2 e 4 você está instalando cada módulo de memória em um canal diferente,habilitando assim o modo de acesso de 128 bits. Se você instalar módulos dememória no mesmo canal (instalando os módulos nos soquetes 1 e 2 ou 3 e 4) ocontrolador de memória verá apenas um dispositivo de 64 bits e o modo de doiscanais não será habilitado.O processo para habilitar o modo de dois canais em micros baseados nosprocessadores da AMD é um pouco diferente, como veremos na próxima página.Habilitando o Modo de Dois CanaisPara habilitar a tecnologia de dois canais você precisa ter: Um chipset e uma placa-mãe compatíveis com esta tecnologia, no caso de um micro equipado com processador Intel; ou um processador compatível (AMD). Dois ou quatro módulos de memória idênticos, compatíveis com a tecnologia suportada pela placa-mãe (DDR-SDRAM, DDR2-SDRAM ou DDR3-SDRAM).Os processadores AMD soquetes 939, 940, AM2, AM2+ e F (1207) sãocompatíveis com a tecnologia de dois canais (placas-mães soquete 462equipadas com chipset nForce 2 também são compatíveis). Para aplataforma Intel você precisará verificar no manual ou na página deespecificações no site do fabricante para ver se sua placa-mãe é compatívelcom a tecnologia de dois canais.Se você tem apenas um módulo de memória a técnica de dois canais não vaifuncionar. Portanto, se você quer um micro com 2 GB de memória RAM amelhor maneira de se montar este micro é comprando dois módulos de 1 GBem vez de apenas um módulo de 2 GB, já que no primeiro caso você podehabilitar o modo de dois canais (que aumenta o desempenho), enquanto queno segundo você não pode fazer isso.Se sua placa-mãe tem apenas dois soquetes de memória – que é maiscomum acontecer com placas-mães simples – então para habilitar o modode dois canais você precisa simplesmente instalar dois módulos de memória.Em placas-mães com quatro soquetes de memória, que é o cenário maiscomum, a maneira correta de habilitar a tecnologia de dois canais varia.Se você tem quatro módulos de memória basta instalar todos eles e o modode dois canais será habilitado.Se você tem dois módulos de memória – que é a situação mais comum –você deve prestar atenção.Para facilitar nossas explicações numeraremos os soquetes de memória da
  9. 9. placa-mãe como 1, 2, 3 e 4.Placas-mãe Para Processadores IntelEm placas-mães para os processadores Intel normalmente o modo de doiscanais é habilitado “pulando” um soquete de memória. Portanto você deveinstalar seu primeiro módulo de memória no soquete 1 e o segundo módulono soquete 3, deixando o soquete 2 vazio. Instalando o primeiro módulo dememória no soquete 2 e o segundo módulo no soquete 4 também funciona.Para facilitar o processo de instalação do modo de dois canais a maioria dosfabricantes usa a mesma cor nos soquetes 1 e 3 e uma cor diferente nossoquetes 2 e 4, veja na Figura 4. Portanto de modo a habilitar o modo dedois canais basta você instalar módulos de memória em soquetes de mesmacor (não importa a cor que você escolher).ATENÇÃO: o único fabricante que não segue este esquema é a MSI; namaioria das placas-mães deste fabricante os soquetes 1 e 2 usam a mesmacor, enquanto que os soquetes 3 e 4 usam outra cor, veja na Figura 6. Oproblema é que alguns de seus produtos seguem o esquema explicado noparágrafo acima! Portanto em placas-mães da MSI não siga nenhum códigode cor: use o método descrito acima de deixar um soquete vazio entre doismódulos de memória, como você pode ver na Figura 5.Figura 4: Disposição dos soquetes de memória em uma placa-mãe soquete 775 (Intel) típica.
  10. 10. Figura 5: Módulos de memória corretamente instalados no modo de dois canais (observe o soquete vazio entre eles). Figura 6: A MSI usa um esquema de cor diferente.Aqui vale uma explicação mais técnica: os soquetes 1 e 2 são fisicamenteconectados ao canal “A” enquanto que os soquetes 3 e 4 são fisicamenteconectados ao canal “B”. Quando você instala módulos de memória nossoquetes 1 e 3 ou 2 e 4 você está instalando cada módulo de memória emum canal diferente, habilitando assim o modo de acesso de 128 bits. Se vocêinstalar módulos de memória no mesmo canal (instalando os módulos nossoquetes 1 e 2 ou 3 e 4) o controlador de memória verá apenas umdispositivo de 64 bits e o modo de dois canais não será habilitado.O processo para habilitar o modo de dois canais em micros baseados nosprocessadores da AMD é um pouco diferente, como veremos na próximapágina.Verificando se o Modo de Dois Canais Está Habilitado Após a instalação dos seus módulos de memória o passo final é verificar se eles estão realmente trabalhando no modo de dois canais. Atualmente a maioria das placas-mães mostra esta informação durante o POST, que é a tela que aparece assim que você liga o micro contendo algumas informações. Procure por frases como “Dual Channel” ou “Single Channel”, veja na Figura 9.
  11. 11. Figura 9: Micro com o modo de dois canais corretamente habilitado (veja “at Dual Channel”).Outra forma de verificar isto é rodando um programa de identificação dehardware. Nós recomendamos a utilização do programa CPU-Z. Nesteprograma, veja as informações referentes à memória na guia Memory,com você pode ver Figura 10. Você pode ver se o modo de dois canaisestá habilitado em “Channels #”, que deve mostrar “Dual”. Nesta mesmatela você pode verificar o clock real e as temporizações da memória.Lembre-se que o clock real é metade do clock anunciado pela memória.Em nosso exemplo (Figura 10) as memórias estavam sendo acessadas a333 MHz, ou seja, a “667 MHz”. Este é um bom lugar para verificar se asmemórias estão sendo acessadas com a velocidade máxima suportada. Senão estiver, você precisa verifica o que aconteceu de errado (normalmenteuma configuração errada no setup do micro ou uma limitação doprocessador ou chipset – por exemplo, se você tem um micro baseado naplataforma Intel e seu chipset suporta apenas memórias até DDR2-677não espere obter um clock de 800 MHz com suas memórias DDR2-800!).Dica: alguns processadores Athlon X2 têm um problema onde asmemórias não podem ser acessadas em sua velocidade máxima, cliqueaqui para mais informações.
  12. 12. Figura 10: Micro com o modo de dois canais corretamente habilitado (observe a palavra “Dual”).Fonte de Pesquisa: www.hardware.com

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