بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم جميعا أن شاء الله تكونون بخير وعافية
مقــدمة
الـ dual channel هي تقنية تستخدم لمضاعفة سرعة الاتصال بين متحكم الذاكرة وذاكرة الرام مما يؤدي إلى زيادة في سرعة النظام. في هذا الموضوع سوف اقوم بتوضيح كل شيء تود معرفته
عن dual channel ، كيف تعمل ؟ وكيف يتم تفعيلها ؟ وكيف تقوم بحساب سرعة النقل والكثير
ـ ـ ـ ـ ـ
قبل التوضيح ماهي الـ dual channel دعنا في البداية اكشف لك كيف تتصل الرام مع النظام
الذاكرة يتم التحكم بها بواسطة دائرة الكترونية تسمى متحكم الذاكرة memory controller هذه الدائرة الالكترونية تكون عادة داخل شريحة الجسر الشمالي في حالة معالجات intel ومعالجات AMD القديمة أو في داخل المعالج كما في معالجات AMD64 ومعالجات nehalem من انتل مستقبلاَ
الـ RAM متصلة بمتحكم الذاكرة خلال سلسلة من الوصلات ، هذه الوصلات تقسم إلى ثلاث وصلات ، ناقل بيانات DATA bus ، ناقل عناوين address bus وناقل تحكم control bus.
وهنا شرح مبسط لكل ناقل
1-ناقل البيانات data bus يقوم بالقراءة من الذاكرة وذلك بنقل البيانات من الرام إلى متحكم الذاكرة ثم إلى المعالج ، أو القيام بالكتابة في الذاكرة وذلك بنقل البيانات من المعالج إلى متحكم الذاكرة ثم إلى الرام نفسها
2-ناقل العناوين : يقوم بحجز وتحديد العناوين التي ستتم القراة منها أو الكتابة عليها فمثلا عندما يطلب المعالج البيانات الموجودة في العنوان A1 سيقوم بارسال طلبه إلى متحكم الذاكرة والذي بدوره سيخاطب ناقل العناوين طالبا منه تحديد موقع الخلية التي يريدها المعالج بعد تحديد الخليهسيقوم متحكم الذاكرة بارسال اوامره مباشرة إلى ناقل البيانات الذي يقوم بعملية القراءة والكتابة .
3- ناقل التحكم : وهذا الناقل وظيفته هو تحديد السرعة القصوى لنقل للذاكرة فمثلا إذا كان المتحكم يدعم سرعة 800 ميجاهيرتز فإنه في حالة تركيب رامات ذات سرعة مثلا 1066 أي أكبر من السرعة التي يتم التعرف بها عن طريق ناقل التحكم فإنه يقوم بتخفيض السرعة إلى لسرعة الافتراضية التي ستكون 800 في مثالنا هذا ، وايضا في حالة تركيب رامات ذات سرعات مختلفة مثلا عند خلط رامات بسرعات 667 ميجاهيرتز و سرعة 800 فإنه ناقل التحكم مباشرة سيقوم بضبط السرعة على 667ميجاهيرتز وسيقوم بتشغيل الذاكرتين عند سرعة 667 .
---------------------------------
وهذه صورة مبسطة لما يحدث في معالجات انتل ..
وهذه صورة ايضا لما يحدث في معالجات AMD64
متحكم الذاكرة يكون محدود بثلاث عوامل
1- سرعة الذاكرة : تأتي متحكمات الذاكرة بسرعات محدده مسبقا فمثلا هناك متحكمات تدعم سرعة 667 لذلك عندما تقوم بشراء رامات بسرعة 800 ميجا هيرتز فإن المتحكم سيتعرف علي انها بسرعة 667 ميجا هيرتز لأن هذه هي اقصى سرعة يستطيع الوصول إليها .
2- نوع الذاكرة : هناك متحكمات تدعم نوع محدد من الذاكرة وهناك ايضا متحكمات تدعم نوعين في وقت واحد مثلا هناك متحكمات تدعم DDR II فقط وهناك ايضا متحكمات تدعم نوعين DDRII و DDRIII لذلك تجد بعض اللوحات المسماة بـ combo وذلك لأنها تحتوي على نوعين من الذاكرة
3- سعة الذاكرة : هناك متحكم يدعم كحد اقصى 8 جيجا بايت وايضا هناك متحكمات تدعم 16 جيجابايت لذلك هذه السعة تكون محددة مسبقا لنأخذ مثال على ذلك شريحة P35 يستطيع متحكم الذاكرة الموجود بها دعم 8 جيجا بايت من الرامات كحد أقصى ولايمكن تجاوز ذلك بأي حال من الاحوال فإذا كان في اللوحة 4 منافذ DDRII فإن كل منفذ سيركب عليه 2 جيجابايت كحد اقصى .
===========================================
وجهة نظر شخصية (^.^)
معالجات AMD الحالية لاتدعم ذواكر DDRIII بسبب عدم دعم المتحكم الموجود بداخل المعالج لهذه التقنية ، لذلك البعض يرى بأن دمج متحكم الذاكرة داخل المعالج قد يؤدي إلى تأخر ظهوررامات بنوعيات جديده لأن تطوير وانتاج المعالجات يحتاج إلى وقت أطول من تطوير شرائح الجسر الشمالي كما هو في حالة معالجات انتل فنجد انه كل 3 اشهر او 4 اشهر يتم انتاج chipset جديد بينما المعالجات فيجب عليك الصبر لمدة سنة إلى سنة ونصف حتى نرى معمارية معالج جديدة فهل تتفق مع ذلك ؟؟؟
===========================================
كيف نحسب تدفق البيانات للذاكرة؟
عرض ناقل الذاكرة هو 64 بت لذلك فالبيانات ستكون محدوده بهذا العرض لذلك كان لا بد من توسيع هذه الناقل ليتمكن من تدفق بيانات اكثر لذلك ظهرت تقنية DUAL channel لتحل هذا الأشكال لذلك الـ Dual channel هي تقنية تقوم بزيادة عرض ناقل البيانات DATA BuS في متحكم الذاكرة من 64 بت إلى 128 بت على اعتبار ان كل شيء يبقى كما هو فالسرعة تبقى كما هي ، لذلك فزيادة عرض ناقل البيانات سيضمن زيادة البيانات المستلمة والمرسلة إلى الضعف تقريبا ويمكن حساب تلك الزيادة بأحدى المعادلتين التاليتين
سرعة الذاكرة × البيانات المرسلة لكل دورة × عرض الناقل / 8 ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ (1-1)
سرعة الذاكرة × عرض ناقل البيانات /8 ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ(2-1)
الذواكر مستندة على تقنية Double Data rate مثل DDR و DDR II و DDR III هذه الذواكر قادرة على نقل بيانين في المرة الواحدة لذلك فذواكر بسرعة 800 ميجا هيرتز هي في الحقيقة تعمل عند سرعة 400 ميجا هيرتز لأنها تقوم بنقل 2 Data لكل دوره ، لذلك فالذواكر تأتي في علبتها معنونه بضعف سرعتها على افتراض انها تقوم بنقل 1 DATA في المرة الواحدة ، لذلك دعنا نطبق المعادلتين مع ذاكرة رام بسرعة 800 ميجاهيرتز
المعادلة الأولى
في حالة استخدام القناة الفردية single channel
400*2*64 / 8=6400 ميجا بايت
سرعة الذاكرة الحقيقية هي 400 ميجاهيرتز وبما أن ذواكر DDR تنقل 2 Data في المرة الواحدة لذلك قمنا بضرب السرعة في 2 ثم بعد ذلك قمنا بضربها في عرض الناقل والذي هو هنا 64 بت ثم نقوم اخيرا بالقسمة على 8 لكي يظهر لنا الناتج بالميجابايت
في استخدام القناة المزدوجة
400*2*128 / 8= 12800 ميجا بايت
نفس الكلام السابق ولكن هذه المرة قمنا بالضرب في 128بت على افتراض بأننا قمنا بتطبيق تقنية dual channel.
المعادلة الثانية
800*64/ 8 =6400 ميجا بايت
قمنا بتطبيق المعادلة كما هي معنونة على علبة الذاكرة
في حالة استخدام القناة المزدوجة
800* 128 / 8 = 12800 ميجا بايت .
لا تعليق واضحة وضوح الشمس (^.^)
من المهم ان تضع في حسبانك بأن الأداء الذي قمنا بحسابه ليس هو نفسه الذي ينجز على ارض الواقع هذه الحسابات تكون دقيقة لو افترضنا ان ازمنة التأخر في الذاكرة هي 0.0.0.0 وأيضا إذا افترضنا بأن زمن التأخر بين الذاكرة والمعالج هو صفر ستكون الحسابات صحيحه لكن مايحدث على ارض الواقع هو ان هناك زمن تأخر للرام ناهيك عن الهاردديسك والذي هو بدوره قد يتأخر عن الرام وأيضا خذ في الحسبان سرعة المعالج التي تكون اضعاف سرعة الرام ، لذلك فالرقم الذي نحصل عليه ليس صحيحا ولكن المهم هو انك بتطبيق تقنية dual channel ستحصل على أداء أفضل والحصول على أزمنة تأخر قد تكون جيدة في أغلب الأحوال من استخدام الـ single channel
الية عمل كل من single channel و dual channel
هناك فهم خاطئ في تصور كيفية عمل تقنية dual channel لذلك سأوضح بالصور مع الشرح قدر المستطاع حتى تتضح الصورة بشكل اكبر ..
عندما نحن نقول ناقل البيانات بعرض 64 بت هذا يعني بأن هناك 64 موصل وهذا هو الموجود فيزيائيا على اللوحة الأم يتصل 64 موصل ابتدائ من D0 إلى D63 لذلك فناقل البيانات هذا سيكون
مشترك بين جميع الذاكرتين وسيكون توصيل الذاكرتين على التسلسل كما هو واضح من الصورة أدناه وستكون الـ 64 موصل مشتركه بين الذاكرتين
لكن في الانظمة التي تدعم تقنية dual chanel ناقل البيانات سيتم توسعته إلى 128 بت ، هذا يعني بأن هناك 128 موصل ابتداء من D0 وحتى D127 حيث سيكون لكل ذاكرة 64
بت لذلك يتم استخدام ذاكرتين لملئ كل المنافذ ، لذلك لتفعيل هذه التقنية فأنت بحاجة إلى زوجين من الذاكرة ، لذلك ففي حالة تنصيب ذاكرة واحدة فأنها ستعمل على 64 بت بينما تبقى 64 بت شاغرة ،، لذلك
فتقنية dual channel تجعل من الذاكرتين تعملان معا على التوازي ولكل رام 64 موصل خاص بها لاحظ الصورة
تفعيل dual channel
من اجل تفعيل هذه التقنية أنت بحاجة إلى
1- شريحة جسر شمالي متوافقة مع هذه التقنية أو معالج AMD متوافق
2- زوج أو زوجين متشابهين من الذاكرة
معالجات AMD المستندة على مقابس 939 و 940 و AM2 و AM2+ و F جميعهم متوافقين مع تقنية dual channel ومقبس 462 مع لوحات بشرائح nforce 2 ايضا بأمكانها تشغيل هذه التقنية . بالنسبة لمعالجات انتل كل ماعليك هو ان تنظر إلى الكتيب المرفق للوحة الأم أو الاطلاع على مواصفات اللوحة من خلال موقع الشركة المصنعة لترى مدى مقدرة اللوحة على تشغيل هذه التقنية .
اذا كنت تملك فقط قطعة واحدة من الذاكرة لن تستطيع تشغيل dual channel ، لذلك اذا أردت شراء جهاز كمبيوتر جديد فالأفضل لك أن تأخذ زوجين من الذاكرة لذلك لو خيرت بين أن تأخذ ذاكرة واحدة DDR بسعة 2 جيجا بايت أو زوج من الذواكر سعة كل منهما 1 جيجا فخيار الزوج هو المفضل بلا شك .لأنك بتطبيق تقنية dual channel فأنت تزيد من الأداء بشكل فعال .بينما شراء ذاكرة وحيدة بسعة 2 جيجابايت فلن تحصل على الأداء ، يفضل دائما شراء زوج من الذاكرة
اذا كنت تملك لوحة ام لها فقط منفذين للذاكرة ، وهذا الشيء منتشر في اللوحات رخيصة الثمن كل ماعليك هو تركيب الذاكرة وستعمل معاك dual channel
اذا كنت تملك لوحة ام لها اربع منافذ للذاكرة كما في الصورة ادناه
لتطبيق تقنية dual channel فأنت بحاجة أن تضع كل ذاكرة على لون واحد فمثلا لتفعيل الـقناة المزدوجة فأنت بالخيار بين أن تضع الذاكرة في منفذ 1و3 أو 2و4 ، لتفعيلها أما في حالة
وضع كل ذاكرة في المنافذ 1و2 أو 3و4 فلن يتم تفعيل التقنية مطلقا.
أما في حالة امتلاكك لأربع قطع من الذاكرة كما في حالة لوحتنا السابقة فقم بشبكها جميعا دون تفكير.
بعض الشركات المصنعة للوحات الأم مثل MSI تقوم بصبع المنفذ 1 و 2 بلون واحد و 3 و 4 بلون اخر لذلك فاتباع طريقة الشبك حسب الالوان كما في مثالنا السابق لن تنفع في هذه المذربورد لتفعيل
dual channel لذلك لا بد من اتباع طريقة الأرقام منفذ 1و3 و منفذ 2و4 لتفعيل التقنية ، بأمكانك الرجوع إلى كتيب اللوحة الأم أو موقع الشركة لمعلومات اكثر عن لوحتك.
شاهد في هذه الصورة لوحة لشركة msi
بالنسبة لمعالجات AMD فالأمر مختلفا قليلا .
لتفعيل تقنية الـ dual channel أنت مطالب بشبك الذواكر فقط ولست مطالبا بتغيير وضعية الذواكر بأي ترتيب فمثلا تستطيع شبك الذواكر في منفذ 1و2 او 1و4 او 2و3 كيفما تشاء فستعمل معاك تقنية dual channel بدو مشاكل ..
كيف تتأكد بأن تقنية dual channel تم تفعيلها ؟
هناك عدة خيارات لتتأكد بأن ذواكرك تعمل بتقنية dual channel حاليا معظم المذربوردات سوف تعرض لك معلومات عند تشغيل الجهاز وذلك في شاشة الـpost بعد تشغيل الجهاز مباشرة كما هو واضح في الصورة ادناه
ايضا بأمكانك استخدام بعض البرمجيات التي تساعدك على معرفة هل التقنية تعمل أم لا وأبسط برنامج يمكن استخدامه هو برنامج cpu-z ، ويعرض عليك البرنامج بعض الخيارات مثل السرعة التي تعمل بها الذاكرة وايضا ازمنة التأخر لذلك قد تظهر السرعة منخفضة عن السرعة المحددة للذاكرة وذلك بسبب عدم دعم اللوحة لهذه السرعة أو بعض الاعدادات الخاطئة في البايوس،
ايضا هناك نقطة مهمة مع معالجات amd athlon x2 مع ذواكر DDRII-800 وهي ان هناك بعض معالجات هذه الفئة لا تقوم بتشغيل ذواكر DDRII-800 بكامل سرعتها لمعرفة المزيد عن ذلك فقد قمت بكتابة موضوع سابق وضحت فيه سبب ذلك على هذا الرابط
https://www.arabhardware.net/forum/s...1%CC%C7%CA+AMD
اخيرا اشكر الله العلي القدير ان وفقني في كتابة هذا الموضوع لقد حاولت الكتابة بأبسط وأسهل أسلوب ليتسنى للجميع الفهم بسهولة وقد قمت بالاستعانة ببعض الرسومات لتوضيح مالم استطع توضيحه بالكتابة
اخيرا وليس بآخر أرجو منكم الدعاء لي في ظهر الغيب بالتوفيق في الدنيا والآخرة.
المــرجع
https://www.hardwaresecrets.com/article/133
المفضلات