La RAM (Random Access Memory) est un élément clé de tout ordinateur, mais elle ne se résume pas à la capacité ou à la vitesse. La mémoire double canal offre une augmentation significative de la bande passante mémoire, mais pourquoi est-ce important ?

Si vous êtes curieux de connaître les canaux de mémoire, notamment parce que vous souhaitez construire ou mettre à niveau un PC, nous vous expliquerons toutes les choses les plus importantes que vous devez savoir sur cette fonctionnalité de mémoire et comment vous pouvez vous assurer de tirer le meilleur parti de votre RAM.

Comprendre les canaux mémoire

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Un « canal » mémoire est une connexion physique dédiée entre un module RAM et un processeur. Plus précisément, il s'agit d'une connexion au contrôleur de mémoire intégré au CPU.

L'intégration de contrôleurs de mémoire dans les processeurs Intel et AMD était un gros problème, alors qu'avant, le contrôleur de mémoire résidait sur la carte mère.

Les données sont déplacées le long de ce canal dédié vers et depuis la RAM par le processeur. Le canal dispose d'une quantité maximale de données pouvant être déplacées en même temps, ce qui correspond à la bande passante.

Le contrôleur de mémoire du processeur a presque certainement plus d'un canal, et vous pouvez donc additionner la bande passante totale de chaque canal pour obtenir la quantité totale de bande passante mémoire possible avec un processeur donné. Il s'agit du produit de la largeur globale des canaux mémoire (par exemple, deux canaux totalisent 128 bits sur un processeur 64 bits) multiplié par la fréquence des clés mesurée en Mhz (mégahertz).

Architecture de mémoire à double canal

Ainsi, d'après ce que nous venons d'expliquer, un PC doté d'une configuration de mémoire à double canal dispose de deux canaux distincts pour que la RAM communique avec le processeur. Avec un accès à deux banques de RAM distinctes, chacune avec son propre canal mémoire, le processeur peut effectuer des transferts de données de manière à tirer le meilleur parti de cette configuration.

À certains égards, cela ressemble à une configuration de disque dur RAID, dans laquelle deux disques physiques sont transformés en un seul disque virtuel et les transferts de données sont répartis entre eux de telle manière que vous obtenez presque le double des performances d'un seul disque. De même, les SSD utilisent également plusieurs canaux pour chaque puce mémoire, connectés à un contrôleur SSD, afin d'augmenter la bande passante totale et, par conséquent, la vitesse de transfert du disque.

Bien que cet article concerne la mémoire double canal, il est important de mentionner qu'il existe des configurations triple et quadruple canal, bien qu'elles soient généralement réservées aux systèmes à très hautes performances.

Modules de mémoire

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Les puces RAM sont regroupées dans des modules de mémoire, qui sont ensuite connectés au processeur via la carte mère. Les ordinateurs SoC (System on a Chip) comme le MacBook Air M1 et les appareils mobiles modernes intègrent la RAM et le processeur dans le même package, mais pour les ordinateurs de bureau et la plupart des systèmes d'ordinateurs portables, vous travaillerez avec des modules de mémoire discrets.

Il existe différents types de modules de mémoire, mais les utilisateurs d'ordinateurs de bureau rencontreront presque certainement des modules DIMM ou Modules de mémoire doubles en ligne et SODIMM (Petit aperçu Modules de mémoire doubles en ligne). Au moment de la rédaction de cet article, un nouveau format pour les appareils mobiles appelé mémoire LPCAMM semble être le prochain format populaire.

Les DIMM ne sont pas universels car les différentes générations de technologie RAM ne fonctionneront pas toutes avec les mêmes processeurs. La mémoire DDR5 (Double Data Rate Generation 5) est la dernière itération à ce jour. Comme vous l'avez peut-être deviné, elle a été précédée par la DDR4, la DDR3, la DDR2 et, à l'origine, la DDR. Les broches de ces modules sont codées de telle manière que vous ne pouvez pas insérer accidentellement de la RAM incompatible dans un emplacement. En parlant de slots, nous devons également parler brièvement des cartes mères.

Cartes mères et mémoire

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Les emplacements dans lesquels vont les modules de mémoire se trouvent sur votre carte mère et le câblage de ces emplacements vers le processeur détermine physiquement le type de disposition des canaux mémoire possible pour votre ordinateur.

Étant donné que les contrôleurs de mémoire ne sont pas intégrés au processeur, le chipset exact utilisé par votre carte mère n'a pas d'importance pour les performances de la mémoire. Cependant, même si votre processeur prend en charge la mémoire multicanal au-dessus d'une configuration double canal (par exemple, une configuration quad-canal), vous ne pouvez pas en profiter si la carte mère n'est pas physiquement câblée pour cela.

Dans un système double canal, la carte mère d'un ordinateur de bureau dispose généralement de quatre emplacements pour les modules de mémoire. Les ordinateurs portables et les PC de petit format tels que les cartes mères mITX disposent généralement de deux emplacements.

Si vous disposez de deux emplacements, chaque emplacement est câblé à un canal différent. Si vous disposez de quatre emplacements dans un système double canal, chaque paire de modules RAM partage un canal. Un système à trois canaux peut avoir trois ou six emplacements. Un système à quatre canaux aura quatre ou huit emplacements.

Les cartes mères disposent généralement d'emplacements RAM codés par couleur ou numérotés qui vous montrent comment organiser vos modules RAM afin d'obtenir une RAM multicanal. La RAM doit être insérée par paires en suivant le modèle indiqué.

Les inconvénients du monocanal par rapport au double canal

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Quel que soit le nombre de canaux dont vous disposez, il est toujours possible de fonctionner en mode monocanal. Cela peut être fait avec un seul module de mémoire ou deux modules de mémoire insérés dans les emplacements câblés à un seul canal. Bien sûr, si vous disposez de deux modules de mémoire, vous devez attribuer chacun à un canal différent afin de pouvoir fonctionner en mode double canal.

Cependant, que se passe-t-il si vous ne vous en tenez pas au mode monocanal ? Comme nous l'avons souligné, la largeur du « tuyau » qui alimente les données vers votre processeur est réduite de moitié, mais l'impact que cela aura dépend entièrement du type de processeur dont vous disposez et de l'utilisation que vous faites de votre ordinateur.

Par exemple, il est extrêmement courant que les ordinateurs portables économiques destinés au travail scolaire et de bureau soient livrés avec un seul module RAM et un seul emplacement ouvert. Il est donc clair que ces ordinateurs portables fonctionnent en mode monocanal. Cependant, pour naviguer sur le Web ou regarder Netflix, vous auriez du mal à remarquer une différence.

Si vous disposez d'un processeur à huit cœurs exécutant des tâches complexes sur de grandes quantités de données, il y a de fortes chances qu'un monocanal étouffe les performances car le processeur finit par attendre des données. Le fait est que vous ne constaterez pas toujours une amélioration des performances en passant au double canal plutôt qu'en utilisant une mémoire monocanal, car tous les types d'applications n'ont pas besoin d'autant de bande passante mémoire.

Cependant, si vous construisez un PC de jeu, vous voulez avoir autant de bande passante mémoire que possible, car les jeux vidéo modernes utiliseront tout ce que vous avez et il y a une énorme quantité de données qui doivent passer entre le CPU, le GPU et la RAM. .

Mélanger et assortir des modules de mémoire : à ne pas faire !

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Il existe certaines exigences pour que la RAM double canal fonctionne correctement, et elles s'appliquent également aux configurations triple et quadruple canal.

En théorie, vous pouvez utiliser des clés USB de différentes marques, à condition que chaque clé ait la même capacité, vitesse, latence et timing. Cependant, dans la pratique, les problèmes de compatibilité sont courants si vous mélangez les marques de RAM. Au mieux, vous obtiendrez une vitesse de mémoire aussi rapide que celle du stick le plus lent du mix. Au pire, vous souffrirez d'instabilité. En particulier, vous pouvez voir des messages sur le forum concernant les processeurs AMD Ryzen indiquant la sensibilité au timing de stick ou d'autres petites variations, en particulier lors de l'overclocking !

La meilleure pratique consiste à utiliser des clés DRAM identiques pour tous vos emplacements mémoire. Mieux encore, il serait préférable d'acheter un kit RAM, dans lequel des paires de clés RAM fabriquées en séquence sont vendues ensemble.

Vérifier que vous êtes en mode double canal

Il existe plusieurs façons de vérifier si vous avez réussi à configurer la bonne configuration de mémoire pour une architecture double canal. Dans le passé, vous auriez vu la vitesse de transfert de votre mémoire et la configuration des canaux lors du test de mémoire affiché par le BIOS au démarrage.

De nos jours, les ordinateurs démarrent si rapidement que vous n'avez pas le temps de voir ces messages de démarrage, et avec les ordinateurs UEFI modernes, tout est de toute façon caché derrière un joli logo. La bonne nouvelle est que vous pouvez facilement vérifier à l’aide d’une application.

Pour les utilisateurs Windows, CPU-Z est l'application incontournable. Il existe également une alternative Open Source connue sous le nom de CPU-X, mais elle n'est pas affiliée à CPU-Z. De plus, GPU-Z vous informe sur votre GPU, mais n'est pas non plus affilié à CPU-Z, juste pour être clair !

Après avoir téléchargé et exécuté CPU-Z, cliquez sur l'onglet Mémoire, puis assurez-vous qu'il affiche « 2 × 64 bits » ou plus. Dans ce cas, il lit 4×32 bits. En effet, il s'agit d'un système DDR5 doté de deux sous-canaux par module.

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S'il affiche « 1 × 64 bits » et que plusieurs clés de RAM sont installées, cela signifie que quelque chose ne va pas et que vous devrez effectuer un dépannage.

Vérification de meilleures performances

Si vous souhaitez savoir si vous obtenez réellement de meilleures performances en exécutant une mémoire à quatre canaux au lieu d'une mémoire à double canal, ou une mémoire à deux canaux au lieu d'une mémoire à canal unique, une référence est la seule solution.

Il peut s'agir d'un benchmark synthétique comme 3D Mark, qui vous donne une idée des performances de jeu, ou de Cinebench, qui vous donne une idée des tâches gourmandes en CPU qui utilisent tous les cœurs de CPU disponibles.

Vous pouvez également mesurer les performances dans des applications réelles en chronométrant la durée des opérations ou en examinant vos fréquences d'images pendant que vous jouez à des jeux vidéo. Faites les tests en mode monocanal, puis déplacez votre RAM pour le mode double canal et voyez si cela fait une différence pratique. Cela étant dit, à moins que vous ne rencontriez des problèmes de stabilité en modes multicanal, il n'y a presque aucune raison d'utiliser un ordinateur en mode monocanal de nos jours, à moins que vous ne disposiez d'une seule clé RAM.