Single/Dual Rank Unterschied

[aid0nex]

Guten Abend,

kann mir ggf. jemand einmal kurz und verständlich den Unterschied zwischen Single und Dual Rank RAM unterscheiden? Die gefundenen Erläuterungen finde ich nicht wirklich ansprechend... Ich habe verstanden dass es etwas mit der Speicherbausteinbestückung auf dem PCB des RAM Riegels zu tun hat. Beispiel: Ich verwende 4 baugleiche 8GB DDR4 3000MHz Riegel, Single Rank. Aber auch da ist ja nicht ein einziger 8GB Speicherbaustein drauf, sondern viele kleine, z.B. 16 x 512 MB. Aber warum ist das jetzt Single Rank und nicht Dual Rank? Mit den Timings hat das nichts zu tun, oder? Und warum ist Dual Rank "besser"?

Und bevor das jemand anspricht: Das mit Dual Channel und Quad Channel habe ich verstanden und das ist hier nicht das Thema. (Gibt ja immer Leute, die einen darauf hinweisen möchten damit man das nicht verwechselt.)

Viele Grüße

 

[RalphS]

Aufs banalste runtergebrochen: Du hast eine Anzahl von Arbeitern. Die arbeiten in einer oder zwei Hallen (Ranks). Alle Arbeiter müssen durch exakt eine Türe (das Interface) und es paßt immer nur ein Arbeiter durch.

Ergo geht es schneller durch die Tür, wenn nur aus einer Halle Arbeiter kommen. Problem: da passen nur endlich viele Arbeiter rein (Chipgröße). Also Option (A) größere Halle oder (B) eine zweite und dann dafür sorgen, daß sich die Arbeiter beim Rein- und Rausgehen nicht gar zu sehr in die Quere kommen.

Stark vereinfacht, aber prinzipiell das Funktionsprinzip von DRAM Ranking.

X-Sided kommt nur daher, daß die unabhängigen Schaltkreise früher jeweils auf eine Seite des Riegels gepackt wurden. Das ist inzwischen nicht mehr so, aber single-sided bleibt synonym für single-rank und entsprechend auch für double-sided.

 

[nighteeeeey]

Ich bin echt nicht aufn Kopf gefallen aber.....ich verstehs auch immer noch nicht so ganz und vor allem warums das dann immer noch gibt. Anstrengend.

 

[RalphS]

Autobahn => Reißverschlußprinzip.


Kostengründe. Was auch sonst? Zwei 2TB-SSDs sind preiswerter als eine 4TB, aus denselben Gründen: dort kann man mehr Chips verbauen (die kleiner sind) was aber auf der größeren (einzelnen) SSD nicht passen würde wegen Platzbedarf.

RAM Riegel sind seit etwa 20 Jahren gleich dimensioniert geblieben, mal abgesehen von der Höhe. Irgendwo muß das Plus an Kapazität ja hin. Und wenn es nicht für die größeren Chips reicht, da Technologien für die Verkleinerung fehlen oder nicht richtig funktionieren, naja, dann müssen halt Kniffe her.

Dual Rank könnte von der Sache her viel schneller sein. Aber es ist halt nur ein einfaches Interface spezifiziert, Daten jedes Ranks können daher nur individuell auf die Leitung. Entweder Rank 1 oder halt Rank 2 (oder höher, falls implementiert).

Ansätze gab und gibt es ja nun, Rambus, HBM, sonstwas. Ob sich was anderes als SDRAM DDR* etablieren kann... eh, man kann hoffen, aber das Zeuch ist allgegenwärtig, daher wird es schwer. Intel ist aus demselben Grund an Itanium gescheitert. Würde daher nicht zu sehr hoffen.

 

[Bonanca]

Stark vereinfacht, aber prinzipiell das Funktionsprinzip von DRAM Ranking.

Das erklärt wieso SR höher takten kann, aber nicht, warum DR bei gleichem Takt schneller ist.

 

[RalphS]

Naja, keine Veranschaulichung kann alles veranschaulichen.

Soweit es mich betrifft, kommt das einfach daher, daß Ranks unabhängige Systeme sind. Stichwort Interleaving. Oder: Unter der Annahme, daß alle Arbeiter gleich schnell laufen können, kann man in einem Zeitfenster zwei Arbeiter durch die Tür schicken, wenn es zwei "Quellen" für die Arbeiter gibt. Die kommen sich ja bei der Arbeit nicht in die Quere, da sie in verschiedenen Hallen arbeiten.

Je höher der Takt aber ist, desto kleiner das Zeitfenster und desto problematischer wird es, die beiden Hallenausgänge durch die eine Tür zu schieben. Irgendwann geht es schief.

 

[Nerevar]

Dual Rank Speicher kann "Bank Interleaving" betreiben. Wenn der Speicher auf einem Rank geraden im Refresh ist (also nicht darauf zugegriffen werden kann), kann die andere Rank genutzt werden.

Jeder aktueller Prozessor kann DDR4 mit 16 Chips pro Kanal ansprechen. Ein Single Rank Modul hat 8 Chips. Wenn man den Speichercontroller der CPU entlasten will und sehr hohe Speicher-Frequenzen fahren will, ist 1 Rank pro Kanal ideal. Wenn man den Speichercontroller optimal auslasten will, dann sind 16 Chips ideal. Dies erreicht man entweder mit 1 Dual Rank Speichermodul pro Kanal oder 2 Single Rank Modulen pro Kanal.

Wenn man jetzt noch verstehen will, warum manche Mainboards besser mit nur 2 Speichermodulen takten und andere mit 4 Modulen zumindest fast gleich hoch takten können, muss man noch die Topologie betrachten. Bei T-Topologie Mainboards sind jeweils 2 Speichersockel je Kanal direkt an die CPU angeschlossen. Bei Daisy-Chain Topologie hängen 2 Speichersockel hintereinander je Kanal.

Fazit:

• Dual Rank Module sind schneller als Single Rank dank Bank Interleaving
• Single Rank Module entlasten allerdings die Speichercontroller in der CPU, darum ist in der Regel mehr Takt möglich
• die Topologie des Mainboards (Daisy-Chain oder T-Topologie) spielt auch noch mit
• 2 Single Rank Module pro Speicherkanal (=16 Chips auf 2 Modulen) ist für den Speichercontroller quasi identisch zu 1 Dual Rank Modul pro Speicherkanal (=16 Chips auf 1 Modul)

Ich empfehle Bank Interleaving zu nutzen. Bei einem Board mit T-Topologie sollte man darum 4x8GB RAM verwenden, bei Daisy-Chain dann besser 2x16GB RAM.

Edit: Beim Speicher lieber auf scharfe Latenzen achten als auf reinen Takt. DDR4-3200 mit CL14 ist schneller als DDR4-3600 mit CL18. Ich halte die G.Skill Module mit DDR4-3600 und CL15 derzeit für den besten Kompromiss aus Takt, Latenzen und Preis.

 

[xxMuahdibxx]

Wird sogar in der Wiki mit Bild erklärt
https://de.wikipedia.org/wiki/Speichermodul#Bänke/Ranks

Hier noch ausführlich was es ausmachen kann
https://www.computerbase.de/forum/threads/dual-ranked-vs-single-ranked-ram-bei-ryzen.1816973/

 

[h00bi]

der Wikipedia Artikel ist so ziemlich das schlechteste was man zu dem Thema lesen kann. Banks auf Chipebene, Banks und Ranks sind nicht das gleiche.

Grundlage die man verstehen muss ist die 64 bit Anbindung eines RAM Moduls.
Pro Takt können nur 64 bit übertragen werden. Um ein 64 bit Interface zu bekommen verwendet man üblicherweise 8 RAM Chips mit je 8 bit.
Mit aktueller Technologie baut man üblicherweise 8 Gbit große Chips. 8Gbit * 8 Chips macht also 8 GB RAM in einem 64 bit Rank, also ein 8GB single rank Modul.

Nun will man aber ggf. auch größere Module bauen, sagen wir 16GB
Man könnte nun
A) 16Gbit Chips nehmen. Diese sind aber komplizierter zu fertigen und teurer.
B) 4bit Chips nehmen und davon dann 16 Stück (4bit * 16 = 64bit). Das können Consumer Speichercontoller aber i.d.R. nicht.
C) Man macht ein zweites, unabhängiges, 64 bit großes Rank auf das Modul und bringt dem Speichercontroller bei wie er zwischen den Ranks umschalten kann. Voila: Dual Rank.

Dual Rank ist (bei gleichem Takt) durch Interleaving beim Umschalten schneller als Single Rank.
Zudem kommt: Kleinere Chips haben i.d.R. bessere, schnellere Subtimings. Da 16GB Dual Rank mit kleineren Chips gebaut werden als 16GB Single Rank, hat Dual Rank hier nochmals einen weiteren Vorteil.

Dual Rank verursacht aber auch mehr Last auf dem Speichercontroller, was das maximale Overclocking Ergebnis limitieren kann. Je nachdem wo das OC Limit liegt, kann die Speicherleistung mit mal mit Single Rank und mal mit Dual Rank schneller ausfallen.

 

[xxMuahdibxx]

@h00bi man kann bei Wikipedia auch selber was als Änderung anstossen wenn es einen nicht gefällt.

 

[h00bi]

Kann man. Hab ich auch. Dann kam ein Wikipedia-N*** und hat alle meine Änderungen rückgängig gemacht mit der Begründung es wären nicht genug externe Nachweise dafür verlinkt. Die verlinkte JEDEC Spec war ihm/ihr wohl zu kompliziert.

Man kann auch einfach den englischen Artikel lesen/verlinken. Der is auch nicht perfekt, aber wesentlich besser.
https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_rank

 

[xxMuahdibxx]

da fehlt das Bild :-) das beschreibts aber mit am besten

 

[Silverangel]

Deja-Vu @h00bi. Haste im hwluxx ja schon mal erzählt. Inklusive der Wiki geschichte.

 

[Nozomu]

Eigentlich müsste ich 8 Riegel verbauen wegen T-Topologie

 

[h00bi]

T-Topology eliminiert die Nachteile von 2 DPC zu 1 DPC auf Kosten maximaler 1 DPC Performance.
Mit Single Rank / Dual Rank hat das nichts zu tun.

Deja-Vu @h00bi. Haste im hwluxx

Ich hab den alten Post hier auf CB gesucht aber nimmer gefunden, sonst hätte ich den einfach verlinkt. Ans Luxx hab ich gar nicht gedacht.