A memória RAM impede que o micro obtenha seu desempenho máximo. Isto acontece porque o processador é muito mais rápido do que a memória RAM e muitas vezes ele tem de ficar esperando a memória para poder entregá-la um determinado dado. Durante esse tempo de espera o processador fica ocioso, sem fazer nada (isto não é absolutamente verdade, mas vale para nossas explicações). Em um computador ideal, a velocidade da memória deve ser igual à do processador. “Dual channel” (“dois canais”, como passaremos chamar esta técnica a partir de agora) é uma técnica usada para dobrar a velocidade de comunicação entre o controlador de memória e a memória RAM, aumentando assim o desempenho do micro. Neste tutorial explicaremos tudo o que você precisa saber sobre a tecnologia de dois canais: como ela funciona, como configurá-la, como calcular a taxa de transferência e muito mais.
Antes de falarmos sobre a tecnologia de dois canais, vamos primeiro explicar como a memória RAM é tradicionalmente conectada ao sistema.
A memória é controlada por um circuito chamado controlador de memória. Este circuito está fisicamente dentro do chipset (chip ponte norte – ou MCH, Memory Controller Hub, Hub Controlador de Memória, que é como a Intel chama este chip –, para sermos mais específicos), no caso dos processadores Intel, e dentro do processador, no caso dos atuais processadores da AMD (ou seja, processadores baseados na arquitetura AMD64 em diante: Athlon 64, Phenom, etc; processadores da AMD mais antigos, como o Athlon XP, usavam o mesmo esquema dos processadores da Intel).
A memória RAM é conectada ao controlador de memória através de uma série de fios. Esses fios são divididos em três grupos: dados, endereço e controle. Os fios do barramento de dados são responsáveis por transportar os dados que estão sendo lidos (ou seja, dados que estão sendo transferidos da memória para o controlador de memória e então para o processador) ou escritos (ou seja, transferidos do controlador de memória para a memória RAM, vindos do processador). Os fios do barramento de endereços dizem aos módulos de memória onde exatamente (isto é, em qual endereço) os dados precisam ser lidos ou armazenados. Os fios de controle enviam comandos para os módulos de memória dizendo a eles que tipo de operação deve ser feita – por exemplo, se é uma operação de escrita (armazenamento) ou leitura. Outro fio importante presente no barramento de controle é sinal de clock da memória. Nós resumimos esta idéia na Figura 1. Nosso desenho é baseado em um micro com processador Intel. Em processadores da AMD o controlador de memória está dentro do próprio processador e conseqüentemente o barramento de memória parte diretamente do processador sem qualquer “intermediário”.
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Figura 1: Como a memória é acessada.
As velocidades (clocks), capacidade máxima e tipos (DDR, DDR2, DDR3, etc) de memória que um micro pode aceitar é definido pelo chipset (Intel) ou pelo processador (AMD). Por exemplo, a instalação de memórias DDR3 em micros equipados com processadores Intel dependerá do chipset (e a placa-mãe deve ter o tipo certo de soquetes de memória) e não do processador. Micros equipados com processadores AMD atualmente não podem trabalhar com memórias DDR3 porque o controlador de memória integrado nesses processadores não reconhece este tipo de memória.
No que diz respeito ao clock, se o controlador de memória for capaz de gerar apenas um clock de, digamos, 667 MHz (333 MHz x 2), suas memórias DDR2-800 funcionarão a 667 MHz neste caso. Esta é uma limitação física do controlador de memória. Normalmente você verá este tipo de limitação apenas em micros equipados com processadores Intel, já que os processadores da AMD reconhecem memórias DDR2 até 800 MHz (processadores soquete AM2) ou até 1.066 MHz (processadores Phenom soquete AM2+).
Outra coisa interessante refere-se à quantidade máxima de memória que o micro pode reconhecer. A maioria dos processadores Intel tem um barramento de endereços de 32 ou 36 bits (aqui estamos nos referindo ao barramento de endereços disponível no barramento externo do processador, ou seja, em seu barramento frontal (FSB, Front Side Bus). Isto permite ao processador reconhecer até 4 GB (2^32) ou 64 GB (2^36) de memória, respectivamente. Mas como é o controlador de memória quem irá acessar a memória (e não o processador diretamente), este componente poderá limitar a quantidade máxima de memória que o seu micro pode ter. Por exemplo, os chipsets Intel P35 e G33 podem acessar até 8 GB de memória RAM (2 GB por soquete de memória). Além disso, o fabricante da placa-mãe pode não disponibilizar soquetes de memória suficientes na placa de modo obter a quantidade máxima de memória RAM que o processador pode teoricamente acessar. Por exemplo, se um fabricante produz uma placa-mãe baseada no chipset Intel G33 com apenas dois soquetes de memória, a quantidade máxima de memória que você pode ter é de 4 GB (2 GB por soquete), mesmo o chipset sendo capaz de acessar até 8 GB.
Como todos os tipos de módulos de memória disponíveis hoje são de 64 bits, o barramento de dados da memória é de 64 bits. O que a tecnologia de dois canais faz é expandir o barramento de dados da memória de 64 para 128 bits.
