A la hora de comprar una placa base, un ordenador preconstruido o un portátil un punto importante es el rendimiento de la memoria RAM y este no solo se limita a la velocidad de esta, sino en comprobar si tenemos una configuración Dual Channel o no, ya que no tenerla supone perder potencia por completo.
Seguro que habréis oído hablar de los términos Single Channel y Dual Channel respecto a la memoria RAM que va a ir instalada en la placa base de vuestro PC. Y muchos habréis leído y escuchado como el hecho de tener un solo canal de memoria es perjudicial para el rendimiento de nuestro PC en comparación con tener una en doble canal.
¿Qué es un canal de memoria?
La comunicación entre la RAM y cualquier procesador es algo que, pese a que es totalmente invisible tanto para los usuarios como para los programadores, realmente no es algo trivial. Se trata de un proceso a nivel de hardware en la que la CPU ha de seguir una serie de pasos estratégicamente ordenados para pedir un dato almacenado en memoria a través de una serie de pasos en un tiempo concreto.
El problema viene cuando el IMC, controlador de memoria integrado, que es la pieza de hardware dentro de cualquier procesador encargado de acceder a la memoria, se satura y esto lo hace cuando hay muchas peticiones. Esto es como un tendero delante de una cola muy grande de clientes a los que tiene que atender uno por uno. La clave es que a medida que la lista de peticiones aumenta hay más retraso a la hora de atender a los clientes que están al final de la cola. Si los clientes son peticiones a memoria por parte de la CPU esto hace que el IMC se sature por completo.
¿Cuál es la solución? Pues la más sencilla es no tener uno, sino dos IMC distintos, los cuales se encarguen de poder gestionar en paralelo las peticiones a memoria. Lo habitual es que por cada interfaz externa a la memoria haya un IMC asociado realizando los accesos a la RAM que tenga asignada el procesador.
Particularidad de los servidores
Debemos saber que, aunque los servidores se basen en los «mismos» componentes que un ordenador doméstico, tienen diferencias. Los componentes que usan tienen otras características, pensados para entornos de gran carga. Se suelen dar muchos procesos simultáneamente, muchos más que en tu ordenador.
Esto provoca que las soluciones convencionales no sirvan del todo. Los ordenadores domésticos admiten configuraciones de uno o dos canales de memoria, es lo normal. Pero en entornos profesionales lo normal son cuatro (Quad Channel) u ocho (Octa Channel) canales de memoria.
No vamos a entrar en ello, ya que no es algo pensado para el usuario medio.
Single Channel y Dual Channel, ¿qué son?
Antes de nada, vamos a definir y explicar cuál es la diferencia entre ambos:
- Single Channel: hace referencia a cuando solo hay un módulo de memoria RAM instalado en el ordenador
- Dual Channel: es cuando hay dos módulos de memoria RAM en un ordenador y están «unidos»
Debes saber que el hecho de tener dos módulos de memoria RAM instalados en el ordenador no garantiza nada. La configuración de doble canal viene dada por la placa base, principalmente. El motivo es como si disponen las vías de comunicación entre la memoria y el procesador.
Las placas base con cuatro ranuras para memoria RAM tiene una gran particularidad. Si bien lo normal es que se unan contiguamente (el primero con el segundo y el tecero con el cuarto) en realidad no es así. Realmente hay una unión discontinua, uniéndose las ranuras pares y las impares. Básicamente, la ranura 1 se una con la 3; mientras que la 2 se une con la 4. Esto se especifica en la propia placa base y también en el manual.
Para obtener el mejor rendimiento se recomiendan configuraciones Dual Channel. Básicamente, es porque el procesador escribe paralelamente en los dos módulos de RAM. Esto aumenta el rendimiento enormemente, ya que en prácticamente la mitad de tiempo puede almacenar la información.
¿Duplica el rendimiento la configuración de doble canal?
Hemos de partir de la idea de que cuando hablamos de ancho de banda realmente estamos hablando de un límite teórico que consiste en que el 100% del tiempo se están transmitiendo datos. La realidad es que la memoria RAM no funciona así y existe un periodo en el acceso para determinar a qué columna y fila de la memoria el procesador quiere acceder donde no se envían datos y además hemos de tener en cuenta que las peticiones las hace el IMC integrado en la CPU en vez de los núcleos de la misma.
El uso del controlador de memoria integrado es para que los núcleos no tengan que esperar el tiempo a que la RAM les responda, esos tiempos muertos son rendimiento perdido y de ahí a la necesidad del IMC. El caso es que en cuanto a procesamiento de la CPU el hecho de tener una memoria Dual Channel nunca va a duplicar el rendimiento debido a que es una tasa teórica, un ideal que por diferentes limitaciones no se alcanzará jamás.
Por lo que, a pesar de duplicar el ancho de banda teórico, el aumento de rendimiento real va a alcanzar ese 100%, pero tampoco lo hará si utilizáramos un solo canal de memoria. Lo que sí que está claro es que tener siempre memoria en Dual Channel dará siempre más rendimiento que tenerla en Single Channel, lo cual hace que una placa base con una configuración de módulos limitada no solamente lo esté en capacidades de expansión, también en rendimiento.
Afecta a la gráfica integrada
Las GPU, al contrario de las CPU, son procesadores de caudal, esto se traduce en que su rendimiento dependerá del ancho de banda y, por tanto, del caudal de datos que puedan recibir. En el caso de gráficas integradas, estas se llevan muy mal en rendimiento con la RAM de PC en comparación con sus homólogas en forma de tarjeta gráfica, incluso con la misma configuración exacta. Hemos de tener en cuenta que en PC las GPU tienen un espacio de direccionamiento distinto que el de la CPU, por lo que se les asigna una parte de la memoria para ellas a las que la CPU no puede acceder.
El problema viene cuando CPU y GPU comparten el IMC para acceder a la memoria y uno podría pensar de entrada que el tiempo de acceso a la RAM equivale al tiempo de acceso de la CPU más el de la GPU, pero no es así, la realidad es distinta. Ya que se crea una contención que provoca un tiempo muerto de acceso al tener que cambiar el IMC de contexto de manera continua. Esto es mortal de cara al tiempo de acceso de la CPU, por lo que se le asegura a esta un tiempo de acceso mínimo en cada canal de memoria y se deja el resto a la GPU integrada.
Por suerte, las GPU no son vulnerables a la latencia, sin embargo, sí que lo son al ancho de banda. Esto se traduce en que en una configuración Dual Channel si utilizamos una iGPU para renderizar un juego vamos a obtener el doble de rendimiento que en Single Channel, ya que el chip gráfico recibe la mitad de datos con los que trabajar.
La «particularidad» de tener cuatro módulos
Igual piensas que si tu placa base tiene cuatro ranuras, llenarlas activará una configuración especial. Debemos decirte que no es así, tendrás dos configuraciones Dual Channel, jamás una configuración Quad Channel salvo que estés utilizando una arquitectura que, efectivamente, utilice Quad Channel, si bien es cierto que hace ya bastante tiempo que tanto Intel como AMD lo descartaron, al menos en el entorno de los PC domésticos.
Tienes que saber que los procesadores modernos Intel Core y AMD Ryzen solamente soportan Dual Channel, no solo porque lo consideren suficiente, sino porque también reducen los costes de producción y también el dinero que se tiene que gastar un usuario al montar un PC (no es lo mismo comprar un kit de dos módulos de memoria RAM para que funcionen en dual channel que cuatro módulos porque la plataforma utiliza quad channel).
¿Cómo saber qué configuración tengo?
La manera más rápida es mirar por la ventana lateral de tu ordenador, si es no es opaca. Si vemos un solo módulo, no hay nada más que decir, es Single Channel. Cuidado, porque ver dos módulos no garantiza que tengamos una configuración de doble canal. Podría estar mal colocada y que hambas funcionen independientemente.
Para asegurarte, puedes usar el software CPU-Z. Esta es una herramienta muy utilizada por parte de profesionales para verificar el funcionamiento y caracteristicas del procesador. Integra una pestaña de memoria que nos da información útil. La pestaña de memoria nos dice el modelo, el tamaño del conjunto, la frecuencia y el tipo de canal disponible.
Como podéis ver claramente en la captura de pantalla de arriba, tenemos un kit de 32 GB de memoria RAM DDR4 funcionando en dual channel, y aunque diga que la frecuencia de funcionamiento es de 1.800 MHz, en realidad la velocidad efectiva es de 3.600 MHz porque, precisamente, está funcionando en dual channel y su ancho de banda se duplica.