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Single Rank VS Dual Rank

Single Rank VS Dual Rank

Cosa vuol dire Dual Rank? Cosa vuol dire Dual Channel? Cosa vuol dire Dual Side? tutto spiegato in semplici passaggi

Cosa significa avere memorie RAM Single / Dual Rank? Spesso i termini Single / Dual Channel e Single / Dual Side sono confusi tra loro in maniera reperentoria e confondendo i vari significati. Questo articolo nasce appunto nel dare una risposta univoca a questi termini ed in particolare se opportuno scegliere memorie RAM Single Rank oppure memorie RAM Dual Rank. Vediamo di fare chiarezza.

Purtroppo negli anni si è fatta spesso molta confusione con i termini e si finisce per accomunarli tra loro; diciamo subito che sono tecnologie molto diverse tra loro utili per il funzionamento dei moduli di memoria RAM. Vediamo brevemente i vari significati di ogni termine.

 

Single / Dual Channel

Tale tecnologia nasce sin dall'esordio dei moduli di memorie DDR (1) e che ancora oggi viene utilizzata nelle DDR4 per raddoppiare la velocità di trasferimento dei dati tra i moduli di memoria RAM ed il controller di memoria, incluso nelle moderne CPU all'interno della stessa. Solitamente per ottenere questo si utilizzano due canali a 64 bit ciascuno per un totale di 128 bit che garantiscono una banda passante (bandwidth) tra RAM e Controller sufficiente a non creare i cossidetti "colli di bottiglia" tra Processore e modulo DIMM.

La sempre costante ricerca di prestazioni in ambito Processori ha richiesto uno sforzo nella ricerca di tecnologie che accompagnassero di pari passo la maggiore potenza elaborativa fornita dalla CPU senza creare alcun rallentamento. La tecnologia Dual Channel quindi risolve questo semplice problema. Brevemente diciamo che non esiste solo la tecnologia Dual Channel ma anche Tri Channel e Quad Channel che assolvono allo stesso scopo, ma poco usati in ambito desktop in quanto i moderni moduli di memoria RAM DDR4 hanno una bandwidth tale da garantire il massimo delle prestazioni in ogni utilizzo.

Nelle più comuni mainboard troviamo due o quattro slot per ospitare le memorie RAM, questi generalmente sono colorati in modo diverso e contrassegnati con lettere A (DDR4_A1, DDR4_A2) oppure B (DDR4_B1, DDR4_B2) per fare capire subito dove inserire i moduli per sfruttare questa tecnologia. E' sufficiente installare due moduli di memoria per abilitarla; installarne quattro non fa automaticamente usufruire della tecnologia Quad Channel ma questa richiede CPU e schede madri particolari.

 

Single / Dual Side

Un'altra tecnologia per i moduli di memoria RAM ma a differenza della prima, che una volta abilitata, garantisce prestazioni superiore rispetto alla modalità Single Channel in questo caso non c'è un incremento di prestazioni ma riguarda soltanto il posizionamento dei chip di memoria sul PCB.

Nel caso in cui tutti i chip di memoria sono installati su un solo lato avremo memorie RAM Single Side (Single Sided) nel caso opposto invece che i moduli di memoria sono posizionati su entrambi i lati avremo memorie RAM Dual Side (Dual Sided). Viene da sè capire che a parità di capacità di un modulo di memoria RAM se siamo in presenza di un modulo Single Side la capacità dei chip è doppia rispetto ad avere la stessa quantità di memoria ma su un modulo di memoria Double Side.

Diciamo inoltre che non per forza di cose un modulo di memoria Dual Side è ovviamente Dual Rank, come vedremo meglio infatti, esistono moduli di memoria Dual Side ma Single Rank che sono anzi piuttosto comuni. Se siamo ad esempio di fronte ad un modulo di memoria di capacità di 8 GB significa che se questo è di tipo Single Side avrà otto moduli da 1 GB saldati su un lato del PCB viceversa se siamo in presenza di un modulo Dual Side avremo 16 chip di memoria installati sul PCB ma suddivisi in otto per ogni lato con capacità di 512 MB.

 

Dual Rank vs Single Rank RAM

Chiariti i concetti in precedenza vediamo di capire in cosa consiste questa tecnologia varata dal JEDEC (Joint Electron Device Engineering Concil) che si occupa degli standard di tutti i semiconduttori discreti e circuiti integrati della EIA (Elettric Industries Alliance) ossia un associazione di tutte le aree dell'industria elettronica e NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Cosa vuol dire Dual Rank?

 

ram single rank dual rank single side dual side

Il significato di RANK ossia Rango è identificato dal JEDEC come un area dati indipendente a 64 bit per ogni modulo di memoria con una bandwidth a 64 bit per i sistemi desktop e 72 bit (64 bit più 8 di controllo) per i sistemi dotati di memorie RAM ECC (Error Correction Code) usate nei sistemi Server e Workstation. Il Rank quindi coinvolge l'uso di alcuni o tutti chip di memoria su un determinato modulo RAM. Vien da sè pensare che un modulo Dual Rank dovrebbe avere una larghezza di banda doppia rispetto a quella offerta da un moduli RAM Single Rank.

Abbiamo infatti detto che un modulo Single Rank ha una bandwidth a 64 bit mentre uno Dual Ranked a 128 bit; ma tutto questo va a scontrarsi con un canale del controller di memoria a soli 64 bit dei comuni sistemi desktop. Abbiamo detto infatti che la tecnologia Dual Channel offre un raddoppio della banda passante installando due moduli di memoria identici su due canali diversi, raddoppiando di fatto la banda passante totale che diventa una 64+64 bit, ma dobbiamo ricordare che ogni modulo è sempre a 64 bit.

memory ddr4 single dual rank

Questo implica che in presenza di un modulo Dual Rank installato nel socket, che rimane sempre a 64 bit, anche se il Dual Rank offrirà una larghezza di banda a 128 bit verrà sempre rallentato dal controller di memoria, non a caso come vedremo meglio la velocità della memoria, intesa come MHz, per forza di cose dovrà scendere di fatto andando ad essere più lenta rispetto ad un modulo Single Rank. Dobbiamo però aggiungere che in termini di latenza la differenza, almeno nel mercato desktop, non è molta; al contrario questa differenza è più percepibile nei moduli di memoria adatti a sistemi Server e Workstation.

Questo succede perchè le memorie Dual Rank permettono di tenere aperte un numero maggiore di Righe (Pagine) rispetto alle memorie Single Rank che ne permettono di tenere aperte otto; ogni Rank permette di avere quindi 8 righe aperte ed ad esempio nel caso di moduli Quad Rank avremo 8+8+8+8 righe aperte, non in maniera simultanea, riducendo di fatto la possibilità di un Flush ossia una riga già aperta. Questo miglioramento prestazionale è fortemente dovuto al tipo di applicazione usata ed in ambito desktop come abbiamo detto è abbastanza influente.

Non soltanto questo lato positivo ma come ogni cosa c'è il rovescio della medaglia e come accennato in precedenza i moduli a più Rank vanno a stressare tramite un carico maggiore il Bus di memoria ed introducendo un rallentamento (latenza) andando a bloccare in alcuni casi le pipeline con un degrado prestazionale ma rimanendo generalmente più veloci di un 10/15% a parità di frequenza. Ma abbiamo detto che solitamente i controller di memoria, poichè più "stressati" cercano di abbassare la velocità operativa dei moduli di memoria. Nel caso di processori AMD Ryzen 3000 o 5000 rispetto a due moduli Dual Channel ma Single Rank la cui velocità è di 3200 MHz, nel caso si installassero due moduli Dual Rank la velocità delle memorie si setterebbe a 2933 MHz e nel caso abbiamo quattro moduli Dual Rank la velocità scenderebbe a ben 2400 MHz; facendo perdere di fatto quel 10/15% di guadagno prestazionale ottenuto sfruttando la tecnologia Dual Rank.

 

Single Rank RAM

ram single rank single side dual side

Come si può vedere dall'immagine sopra, i moduli Single Rank possono essere di due tipi ossia Single Side con i chip installati su un solo lato del modulo di memoria RAM oppure Dual Side ossia installati su entrambi i lati. Come si può vedere dall'immagine oltre al lato dell'installazione cambia anche il numero di Chip che raddoppia nel caso di installazione Dual Side ma cambia anche il tipo di chip. Si passa infatti da un tipo 8b (bit) ad un tipo a 4b (bit).

Come si vede avremo sedici moduli di tipo 4b oppure otto moduli di tipo 8b installati su un singolo lato. Nel caso ci trovassimo di fronte a moduli ECC dobbiamo aggiungere uno o due chip a seconda della configurazione se è di tipo Single Side oppure Dual Side. Questi moduli sono contraddistinti nell'etichetta dalle sigle di 1Rx4 oppure 1Rx8 che li identifica come Single Rank.

 

Dual Rank RAM

ram dual rank dual side

In presenza di moduli RAM Dual Rank solitamente abbiamo un modulo di tipo Dual Side con chip di tipo 8b (bit) installati apunto su entrambe le facce del modulo come l'immagine ci mostra. Infatti avremo un modulo RAM DDR con Rank a 128 bit nel caso siamo in presenza di moduli per sistemi desktop invece nel caso in cui fossimo in presenza di moduli con ECC adatti per sistemi Server e Workstation avremo un Rank a 144 bit.

Come possiamo vedere dall'immagine in presenza di un modulo per sistemi desktop avremo sedici chip di tipo 8b (bit) per 128bit, mentre nel caso di sistemi Server o Workstation dobbiamo aggiungerne altri due poichè abbiamo il chip di controllo ECC. Le sigle che identificano questa tipologia di RAM Dual Rank è 2Rx8 oppure 2Rx4 se siamo in presenza di chip 4b (bit).

Installare quattro moduli Dual Channel ma Single Rank equivale ad avere due moduli Dual Rank in configurazione Dual Channel.

 

Quad Rank RAM

Sono moduli per lo più usati su sistemi Server e Workstation e non li troveremo mai in sistemi desktop; un sistema di questo tipo permette di avere un Rank a 256 bit intenso come larghezza di banda; questi possono essere intesi come due moduli DIMM Dual Rank installati su un singolo modulo. Questi moduli sono molto più lenti dei moduli Single Rank e quindi come detto non li troviamo in ambito desktop. Questi moduli sono anche chiamati LRDIMM è funzionano molto similmente ai moduli Dual Rank e grazie ad un buffer LRDIMM che li fa vedere al sistema come moduli Dual Rank aiutandoli ad avere una latenza non così penalizzante.

 

Conclusioni Single Rank VS Dual Rank

In questo articolo abbiamo cercato di spiegarvi come spesso i termini Dual Rank sono spesso confusi con quelli come Dual Channel e Single Channel cosa che è invece una tecnologia molto diversa e richiede l'installazione di due moduli identici; ma anche con i termini Dual Side e Single Side che indicano il posizionamento dei chip sul singolo modulo di RAM.

Cosa vuol dire Dual Rank? Adesso dovrebbe essere molto chiaro e comprensibile.

Possiamo dire con certezza che in ambito Desktop e sopratutto in ambito Gaming la tecnologia Dual Rank non porta ad alcun vantaggio ma anzi può penalizzare le prestazioni in quanto, come nel caso dei processori AMD Ryzen 3000 e 5000, riduce la velocità di funzionamento dei moduli in quanto questi vanno a stressare il bus del singolo canale del controller di memoria. Vi consigliamo di leggere il nostro articolo di approfondimento sulle migliori RAM per Ryzen dove troverete consigli utili per scegliere la RAM che fa per voi e per i vostri sistemi AMD Ryzen. Per coloro che invece dispongono di sistemi Intel abbiamo un valido articolo sulle migliori RAM per Intel dove troverete analizzati vari moduli di memoria DDR4.

Il nostro consiglio è quello di acquistare moduli certificati per il Dual Channel con frequenza dichiarata dal produttore secondo quella nostra desiderata che nel caso dei moduli per CPU AMD Ryzen sono RAM DDR4 certificate per funzionare a 3200 MHz. Evitate di acquistare moduli in formato singolo in quanto spesso è difficile capire se trattasi di moduli Single o Dual Rank e potete correre il rischio di comprare moduli Dual Rank o misti per poi settarli a frequenze più basse rispetto a quelle certificate. 

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Commenti ( 2 )

  1. Plus Bianchi
    Plus Bianchi
    26 / Giu / 2021 - 04:17:20
    Replica

    siccome non ho capito molto perché vado in confusione per me questa è una cosa nuova perché io guardavo solo la latenza e la frequenza e la marca però in realtà ci sono altre cose da vedere quindi siccome non ho capito bene mi potresti dire per favore le migliori ram per il ryzen 5800? devo prendere 16 o 32gb se è 16 conviene 4x4 o 2x8 se è 32 meglio 16x2 o 8x4? poi conviene avere i chip in entrambi i lati o solo un lato? le migliori sono le gskill perché hanno cip samsung? se mi rispondi mi fai un favore che sto cercando di farmi il pc ma devo capire. grazie mille

    • Gianni Marotta
      Gianni Marotta
      27 / Giu / 2021 - 21:28:24

      Ciao,

       

      come scritto nell'articolo Single Rank vs Dual Rank, non dobbiamo confondere con il posizionamento dei chip sul PCB. I chip DRAM per le memorie DDR4 possono essere posizionati sia un singolo lato sia su entrambi; nel primo abbiamo RAM Single Side mentre nel secondo avremo RAM Dual Side.

       

      Il Rank delle RAM invece è cosa ben diversa e riguarda il "rango" che è rapprensentata dalla bandwidth (ampiezza di banda) del singolo modulo da non confondersi ovviamente con il concetto di Single Channel e Dual Channel.

      Le diciture che trovi per RAM DDR4 a Single Rank generalmente sono 1Rx4 oppure 1Rx8 a seconda dei chip usati. Mentre per i Dual Rank avrai diciture del tipo 2Rx8 oppure 2Rx4. Il mio consiglio è puntare a moduli Dual Rank (2Rx8 oppure 2Rx4) in configurazione dual Channel.

       

      Inoltre ti consiglio vivamente di leggere anche questo nostro articolo sulle Migliori RAM per Ryzen

       

      Le Gskill sono ottime RAM DDR4 per Ryzen 5000 series

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