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メインメモリのシングルランクとデュアルランクについて

【メインメモリのシングルランクとデュアルランクについて】

新CPUの登場で、メモリの制御形式によって組み合わせと速度が
違ってくることが判明しましたので、

今回はメインメモリのランクについて書きます。
(2017/3/15時点公開)



【メモリのDRAM実装の種類】
メモリのDRAM実装の仕方
まずはメモリについて説明しますが、PCで処理をする為にOSやソ
フトのデータを読み込んで保持する役目がメモリにはあります。

上記のデータを保持する為の記憶装置をDRAM(Dynamic Rand
om Access Memory
)と呼びますが、メモリによっては画像の様
にDRAMの搭載の仕方が違います。


因みにDRAMの1枚毎の容量と全体のメモリ容量によって搭載され
るDRAMの枚数が変ります。

例えばDRAM1枚が512MBで片面8枚搭載している場合、合計40
96MBで4GBのメモリと言う事になり、

両面で16枚搭載の場合は、合計8192MBで8GBのメモリとなり
ます。


尚、全体の容量を増やす場合は搭載するDRAMの数を増やすか、
DRAM1枚当たりの容量を上げて対応しています。



【ランクとは】
CPUにあるメモリを制御するメモリコントローラが、DRAMから
データを入出力する時に制御するDRAMに繋がっている伝送路の
単位
ランクと呼びます。

1ランクに繋がっているDRAM全てを纏めて制御しています。
シングルランク(1)
例えば、片面実装で全てのDRAMが1つの経路でつながっている場
合はシングルランクと言う事になり、

デュアルランク(1)
両面実装で表と裏のDRAMにメモリコントローラから別経路で2
本繋がっていて、それぞれ別に制御されている場合はデュアルラ
ンクと言う事になります。

デュアルランク制御
尚、デュアルランクのメモリは1つしかない接続端子をランク毎に
競合しない様に交互にアクセスする制御になっています。


因みに一般用途では縁が無いですが、サーバ用に4経路のクアッド
ランクのメモリも存在している様です。



【1ランク辺りのデータ格納の仕方】
メモリはデータ格納時にランク辺り一括で制御しているDRAM全
てに分散
させる様にしています。

これは、搭載したDRAM全てに同時にデータを格納する事で速度
を稼ぐ事が出来るからです。


例えば集荷場があり4つの仕訳場所に4人がそれぞれついていると
して、(全て同じ場所に届ける荷物という前提)

4つの荷物が届いたとした時に1人だけで4つを一か所に運ぶより
も、4人で一つずつそれぞれの仕訳場所に同時に運んだ方が速い
ね、と言う様な感じです。

だから、DRAMに端から順にデータを格納して行っている訳では
ありません。



【ランク数とデータの関係】
メモリコントローラとDRAM間で1度にやり取りできる1ランク辺
りのデータ量(64bit)は決まっており、DRAMの枚数でそれを均
等に分割しているので、

1ランク辺りのDRAMの枚数が増えるほど、1枚当たりの対応デー
タ量が減ります。

なので、シングルランクで一括で制御するDRAMの枚数が多い場
合、1枚辺りの一度に転送できるデータ量が少ないので全体的にみ
ると遅くなります。


だから、仕様上1ランク辺りの枚数が少ないデュアルランクの方が
アクセス速度は速い事になる訳ですが、

一般用途だとそこまで差が出ないので気にする必要はないかもし
れません。

但し、サーバ用途高性能な内蔵GPUでメモリをVRAMとして使
している場合に影響が出るので、その様な用途の時は一考する
必要はあります。



【ランク数は外見からは判断できない】
DRAMが片面実装だからシングル、両面だからデュアルだと勘違
いされることがありますが、

ランクは多層構造な基板の内部配線によるのでメモリの外見から
判断できません。

シングルランク(2)
画像の様に両面実装でもシングルランクの物が存在したり、

デュアルランク(2)
片面実装でも詰め込めるだけ搭載してデュアルランクで制御して
いる物も存在しているので注意が必要です。

まあ、そもそもDRAMの実装枚数が多かったり速度が速いメモリ
は、冷却の為にヒートスプレッダでおおわれていてDRAMの実装
状態が見えない
から見た目で判断なんてできないんですけどね。

( ゚∀゚)アハハ八八ノヽノヽノヽノ \ / \/ \


シングルかデュアルかはメモリメーカーか代理店の公式サイトで
確認して下さい。



【例外】
基本的には外見を見ても分かりませんが、一部のヒートスプレッ
ダの無いメモリの中に、DRAMにx4x8と印字れている物があり
ます。

これは1DRAM辺りに割り当てられているデータ量を表しており、
1ランク辺り64bitを分割した時に1DRAM辺り4bitか8bit割り
当てられていると言う事が分かります。

つまり、両面実装時に片面8枚ずつで16枚のDRAMが搭載されて
いるとした時にDRAMにx8と印字されている場合は、

8 x 8 = 64で片面だけで64bitになってしまうので2ランクのメ
モリであると分かる訳です。

また、x4と印字されている場合は、8 x 4 = 32で片面で32bit、
両面合わせて64bitの1ランクのメモリであると判断できます。

例外として割り当てが印字されている場合のみDRAMから判断出
来るので覚えておくと良いと思います。



ランクの違いで対応速度が下がると言う事がおきる事があるので、
必ず確認してから購入した方が良いですね。


【メモリ関連】

Memory(メモリ)
メモリの選び方
メモリの多チャンネル駆動の話
メインメモリ(Main Memory)関連の注意
メモリがデフォルトで対応している速度について
メモリを増設、交換した時に処理速度が速くなる条件とは


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