Single und Dual Rank Unterschied?

[hradwareschlumpf]

Was ist der Unterschied von Single und Dual Rank Arbeitsspeicher?

 

[emissary42]

Meine Standardempfehlung um sich mit den Basics vertraut zu machen (Ranks auf Seite 2): Everything You Always Wanted to Know About SDRAM (Memory) @ AnandTech

 

[hradwareschlumpf]

Gibt es auch eine deutsche Erklärung bin net der englisch Profi

 

[BlackNinja03]

Sorry hier stand was falsches. Was ich hier beschrieben hatte,war Single-sided/double-sided,dieses gibt an ob Einseitig oder Beidseitig Bestückt ist.

Single und Dual Rank ist nochmal was anderes.

 

[hradwareschlumpf]

Und was ist besser?

 

[Buffo]

Diese Regel ist zwar meistens richtig, aber nicht immer. Man kann auch dual Rank-Speicher bauen, der nur einseitg Bestückt ist. Einfach mal bei wikipedia lesen.

Bänke/Ranks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

DRAM-Modul mit einer Bank. Die Bank besteht aus vier DRAM-Bausteinen und wird über das Chipselect-Signal aktiviert oder deaktiviert.

DRAM-Modul mit zwei Bänken. Eine Bank besteht aus vier DRAM-Bausteinen mit je vier Datenleitungen (x4). Die jeweilige Bank wird zum Lesen/Schreiben über das Chipselectsignal 0/1 ausgewählt.
Ein DIMM lässt sich mit einer unterschiedlichen Anzahl jeweils gleicher Module aufbauen. Das JEDEC-Gremium macht dabei ganz bestimmte Vorgaben zum Aufbau der DIMMs. Erlaubt ist es, Chips einzusetzen, die entweder 4 (nur mit Puffer), 8 oder 16 Datenleitungen (s. o. Leitungen) in Anspruch nehmen. Des Weiteren ist immer eine bestimmte Gruppe von DRAM-Chips jeweils einer Bank zugeordnet. Eine Bank oder ein Rank (gemäß JEDEC-Terminologie) ist dabei ein eindeutiger, unabhängig adressierbarer 64 bit breiter Bereich eines Speichermoduls (bei ECC-Modulen 72 bit).[1][2] Jede Bank verhält sich dabei wie ein separates Speichermodul. Daher belasten beispielsweise Zwei-Bank-Module die Busleitungen genau so stark wie zwei Ein-Bank-Module. Es existieren Speichermodule mit einer Bank, zwei oder vier Bänken (Single-, Dual- und Quad-Rank-DIMMs). Da Chipsätze in der Regel nur maximal 8 Bänke verwalten können (bzw. bei hohem Tempo wie DDR-400 zumeist nur 6 Bänke), muss man für großen Speicherausbau (z. B. 8 × 2 GiB = 16 GiB) auf Ein-Bank-Module zurückgreifen, da mit Zwei-Bank-Modulen mit 4 × 2 Bänken bereits alle 8 Bänke belegt wären. Zudem muss in solchen Fällen meist die Geschwindigkeit der RAMs reduziert werden, zum Beispiel von PC3200 auf PC2700, da ansonsten die Interferenzen auf den Leitungen zu groß werden.
Zwischen der Bankanzahl und der einseitigen oder beidseitigen Bestückung der Speichermodule mit Speicherchips (Single-sided/double-sided) besteht kein direkter Zusammenhang, d. h. einseitig bestückte Module können zwei Bänke enthalten, und beidseitig bestückte Module können nur eine Bank enthalten.

dual rank ist selbstverständlich besser.

 

[hradwareschlumpf]

Ok.Was ist eigentlich CAS Latency ist höher besser oder schlechter und was ist RAS Precharge Time ist eine höhere zahl besser oder schlechter und was ist RAS-to-CAS Delay ist eine höhere Zahl besser und was ist Row Active Time ist eine höhere Zahl besser als eine niedrige Zahl?

 

[emissary42]

Für die meisten Timings, mit Ausnahme von z.B. dem Refresh Interval, gilt kleiner ist besser. Allerdings ist der Einfluss der Haupttimings auf die Gesamtperformance geringer als jener der Frequenz/des Speichertakts [1].

 

[hradwareschlumpf]

Ok, also umso kleiner Zahl umso besser sprich also CL2 ist besser als CL 15.

 

[bigred]

cl 9 ist besser als cl 10, zumindest im benchmark. Merken tuste davon in spielen etc wenig bis nichts (einstelliger Prozentbereich).

 

[hradwareschlumpf]

Vielen Dank an alle die mir geholfen haben.

 

[Zidane]

dual rank ist selbstverständlich besser.

Nicht besser aber billiger !

Oder anders gesagt, kann man bei Dual-Rank viel mehr kleine Speicherchips unterbringen, während bei Single Rank Chips mit hoher Dichte benötigt um die gleiche Speicherkapazität erreichen zu können.

Wer schonmal einen Intel Atom Netbook mit N455 Prozessor aufrüsten wollte, fällt mit Dual-Rank Modulen auf die Fresse.

 

[lll]

Hier noch ein Link wie sich SR und DR auswirkt mit Benches (Mythos 6) : RAM-Mythen aufgeklärt - der große Arbeitsspeicher Thread inkl. Langzeittest

Ich hätte da noch eine frage, ist dies bei DDR4 ebenso, ich habe kurz vor Marktstart gelesen das DDR4 anders aufgebaut ist als DDR3, und der unterschied von SR zu DR hier viel weniger Auswirkung hat, stimmt dies?

 

[ro8otron]

Da wäre mal ein aktueller Test auch unter realen Anwendungen wirklich interessant.
Konnte nur mal kurz ein DDR4-3200 CL16 Single Rank 2x8GB Kit gegen mein DDR4-2400 CL15 Dual Rank 2x8GB Kit unter LinX 0.6.5 vergleichen.
Anders als eigentlich zu erwarten wäre, erreichte das "langsame" Dual Rank RAM dabei min. 10 GFlops mehr als das vermeintlich "schnelle" Single Rank RAM.

 

[Buffo]

Prinzipiell sollten möglichst viele der maximal durch den Speichercontroller möglichen Ranks genutzt werden.

Der Intel Atom ist da ein Spezialfall, da er da wenig bietet. Bei "normalen" Desktopsystemen ist dual rank besser, da höhere Auslastung des Speichercontrollers.

@ro8otron:

Also was war jetzt schneller? Wobei da man auch den Speicher bei gleichen Taktraten und Timings vergleichen muss.

 

[ro8otron]

Ah, habs mal oben korrigiert.

 

[emissary42]

Konnte nur mal kurz ein DDR4-3200 CL16 Single Rank 2x8GB Kit gegen mein DDR4-2400 CL15 Dual Rank 2x8GB Kit unter LinX 0.6.5 vergleichen.
Anders als eigentlich zu erwarten wäre, erreichte das "langsame" Dual Rank RAM dabei min. 10 GFlops mehr als das vermeintlich "schnelle" Single Rank RAM.

Bei welchen Einstellungen? Waren die Durchsätze und Zugriffszeit des 3200er Kits in Ordnung (vergleichbar mit Messwerten aus dem WWW)?

 

[emissary42]

Das ist allerdings so nicht komplett richtig, denn die tertiären Timings werden, unabhängig davon ob SR oder DR Module verwendet werden, von den meisten Boards für sehr hohen Speichertakt extrem gelockert um die generelle Kompatibilität zu maximieren. Das führte zu den beobachteten deutlichen Einbrechen der Performance, bei sehr hohem Takt mit Ivy Bridge oder Haswell Setups auf die sich die FAQ vermutlich bezieht. Die Sekundären Timings sind größtenteils vergleichbar und tatsächlich verwenden sowohl 4GB SR als auch 8GB DR Module eines bestimmten IC Typs in der Regel identische tRFC für den jeweiligen Takt.

Abgesehen davon gibt es zwar einen Performancevorteil für DR gegenüber SR, allerdings ist dieser bei weitem nicht so groß, dass ein 2400er DR auf einmal ein 3200er SR Kit abhängen könnte.

Hier mal 2x4GB SR Hynix MFR @ 2800 mit manuell konfigurierten Subtimings:

Sieht das so dramatisch langsam aus?

 

[emissary42]

Die relevanten tertiären Subs sind nicht teil des SPD sondern werden vom Mainboard im Speichertraining bestimmt (beim Systemstart).

 

[emissary42]

Dann kann jeder Mainboard Hersteller die Subtimings soweit entschärfen bis auch der schnellste RAM irgendwann stabil läuft.

Das Ziel für die Mainboardhersteller ist eine möglichst große Kompatibilität und damit wenig Service-Anfragen bzw Reklamierungen. Natürlich ist die Performance nicht vollkommen egal, aber es gibt für die meisten Architekturen einen Sweet Spot beim Speichertakt für gute Out of the Box Speicherperformance. Bei den meisten Ivy Bridge und Haswell Mainboards lag dieser beispielsweise bei DDR3-2400 bzw DDR3-2600. Wer schnelleren Speicher verwendete durfte manuell nachhelfen, um die Performance dorthin zu bringen, wo sie liegen sollte.

Dann stimmt es doch gar nicht, dass mehr Takt besser ist wenn neben den normalen Timings auch noch die Subtimings langsamer sind.

Grundsätzlich ist mehr Takt besser, aber es gibt für jedes System einen Punkt an dem die AUTO Einstellungen an ihre Grenzen kommen. Dann fressen die schlechten Subs den Vorteil des höheren Takts zum Teil oder fast vollständig auf. Über diesem Punkt sind also entweder manuelle Timings angesagt oder man verschenkt x Prozent Speicherperformance durch die AUTO Subs bzw das verwenden eines geringeren Takts.

Meine G-Skill sind zwar dual rank aber bei tRFC steht nur 416T !?

Die tRFC Range hängt von der Speicherdichte ab, je höher die Speicherdichte desto höher die tRFC. Sehr stark vereinfacht, die Zahlen sind nur Beispiele um die Problematik zu verdeutlichen:

1GBit DDR3 IC @ DDR3-2400 tRFC 90 - ermöglicht 1GB SR oder 2GB DR Module
2Gbit DDR3 IC @ DDR3-2400 tRFC 180 - ermöglicht 2GB SR oder 4GB DR Module
4Gbit DDR3 IC @ DDR3-2400 tRFC 360 - ermöglich 4GB SR oder 8GB DR Module

Wenn deine G.SKILL Module z.B. 16GB DR Module sind, dann verwenden sie 8Gbit ICs und benötigen naturgemäß bei gleichem Takt eine höhere tRFC als ein 8GB DR Modul aus 4Gbit ICs.

 

[ro8otron]

Bei welchen Einstellungen? Waren die Durchsätze und Zugriffszeit des 3200er Kits in Ordnung (vergleichbar mit Messwerten aus dem WWW)?

Einfach nur das XMP Profil geladen und unter LinX DDR4-2400 DR gegen DDR4-3200 SR mit gleicher "Problem size" verglichen.
Laut Aida haben Durchsatz/Zugriffszeit schon zu einem 3200er Kit gepasst.

 

[h00bi]

Diese Regel ist zwar meistens richtig, aber nicht immer. Man kann auch dual Rank-Speicher bauen, der nur einseitg Bestückt ist. Einfach mal bei wikipedia lesen.

dual rank ist selbstverständlich besser.

Also erstmal ist der Wiki Artikel Kacke. Alleine schon weil Banks und Ranks in einen Topf geworfen wird. Banks sind auf Chipebene, Ranks auf Modulebene.
Ich habe den Artikel vor mehreren Jahren korrigiert bis dann jemand die technisch korrekte Version verworfen hat mit der Begründung ich hätte nicht genug nachweise eingefügt. Die JEDEC DDR3 Norm war dem wohl zu kompliziert.

Anyway, kurze Zusammenfassung:

1) Mehr Ranks = schneller
Grund: Von Rank0 auf Rank1 wechseln geht schneller als von Modul0 auf Modul1. Zudem hat ein DR Modul bessere Subtimings als ein gleich großes SR Modul (siehe tRFC Erkläung oben).

2) Dass die Subtimings nicht im SPD stehen ist nur teilweise richtig. Im SPD stehen mehr Timings als nur die bekannten 4. Aber auch darüber hinaus gibt es noch mehr "Sub-Sub-Timings". Die stellt das Board ein. Einfach mal ein Modul mit Thaiphoon Burner auslesen statt mit CPU-Z (es hat nen Grund dass es CPU-Z und nicht RAM-Z heißt ).

3) Zum Thema einseitig / beidseitig:
Man KANN vieles bauen. Aber es gibt Design Vorlagen an die sich die Hersteller eigentlich halten müssen.
2 Ranks auf einer Seite ist z.B. nicht freigegeben. 1 Rank auf 2 Seiten ist nur für Server- und Notebookspeicher freigegeben.
Kurzfassung: Bei handelsüblichem unbuffered RAM für PCs ist einseitig = Single Rank und beidseitig = Dual Rank.
Handelsübliche SO-DIMMs für Notebooks sind IMMER beidseitig, einfach aus Platzmangel.
Keiner der bekannten Hersteller weicht davon ab, weil es das ganze teurer und/oder inkompatibel machen würde. Beispiel sind hier die "Nur für AMD" DDR2 Module. Diese haben 16 Chips in 1 Rank auf 2 Seiten verteilt. Läuft aber eben deshalb auf vielen Boards nicht.

Octal Rank (fehlt auf Wiki auch) und Quad Rank gibts nur für Serverspeicher.

4) Was in dem Wiki Artikel korrekt ist:
Mehr Ranks = Mehr Last auf dem Speichercontroller.
Das ist insbesondere bei OC relevant, denn dann kann die höhere Last zu weniger Maximaltakt (RAM Takt und teilweise auch CPU Takt!) führen.

5) Warum SR und DR?
Ganz einfach: Single Rank ist billiger. 8 Stück 8 Gbit Chips sind billiger als 16 Stück 4 Gbit Chips.
Zudem gibt es ein paar Atom CPUs die nur SR können. Wurde von Intel künstlich beschnitten um die TDP weiter drücken zu können (mehr Last = mehr Strom = mehr Abwärme).

 

[Buffo]

Danke für die ganzen Erläuterungen. Ich denke der TE ist schon längst ausgestiegen. Das wäre aber was für den Startpost im allgemeinen Speicher thread