Nel settore dei sistemi su chip, la concorrenza comincia a risvegliarsi e il vantaggio che Apple occupava quando ha lanciato i chip M1 nel 2020 sta diminuendo. Questo è ciò che abbiamo spiegato in un’analisi pubblicata di recente. Ma c’è anche una seconda area in cui Apple si sta perdendo: la memoria ad accesso casuale (RAM). Stai tranquillo, questo non è un nuovo articolo sul fatto che i Mac sono arrivati solo con 8 GB di RAM dal 2016.
RAM, alcune nozioni di base veloci
RAM (memoria ad accesso casuale, l RAM) è la memoria di lavoro del computer in senso lato. Contiene tutti i dati elaborati dal processore (CPU) ed è definito da diverse proprietà. In genere troverai il tipo di tecnologia, la frequenza, forse la larghezza di banda e la portante e raramente la latenza.
Cominciamo con le prime due caratteristiche correlate: attualmente è possibile acquistare la memoria DDR4 (DDR di quarta generazione) o DDR5, che è due volte più veloce o, più precisamente, trasmette il doppio dei dati alla stessa frequenza.
La frequenza è spesso espressa in megahertz, ma è un termine improprio: è equivalente alla SDRAM. Questa memoria degli anni ’90 trasferiva 1 bit per ciclo ed è stata sostituita da DDR che ne trasferiva 2, DDR2 che ne trasferiva 4, ecc. La memoria DDR4 arriva fino a 16 bit, la memoria DDR5 arriva fino a 32 bit. Per convenzione, i produttori in genere pubblicizzano l’equivalente di SDRAM o forse mega trasferimenti al secondo (MT/s): DDR4-3200 (a volte indicato come 3200 MHz o 3200 MHz, quindi) che funziona a 200 MHz internamente ma trasferisce tanti dati quanto una SDRAM da 3200 MHz. Alla stessa frequenza (200 MHz), hai anche DDR3-1600 o DDR5-6400. Risoluzione piccola, ci sono due frequenze: una frequenza interna (200 MHz nell’esempio) e una frequenza esterna, che è la frequenza del componente collegato alla scheda madre. Quest’ultimo ha un clock di 1.600 MHz con DDR4-3200, ad esempio, o di 800 MHz con DDR3-1600 e 3.200 MHz con DDR5-6400.
Passiamo alla larghezza di banda e al bus, che sono due valori correlati. Dalla fine degli anni ’90 gli apparecchi funzionano su un bus a 64 bit e trasmettono 64 bit per ciclo. DDR4-3200, ancora una volta, può essere indicato come PC4-25600. Per ottenere questo valore è necessario moltiplicare la larghezza del bus per la frequenza equivalente della SDRAM (ovvero 3.200 x 64) e poi dividere il risultato per 8 per arrivare al risultato in MB/s, ovvero 25.600 MB/s (oppure moltiplicare la frequenza per 8 direttamente, che è più semplice). Alla stessa frequenza, DDR5-6400 è PC5-51200, ecc. Nella maggior parte dei computer moderni, la RAM si trova su un bus più grande, come nel caso di Apple, oppure il sistema funziona su due o più canali. In questo caso, schematicamente, spetta a due moduli a 64 bit contemporaneamente fornire l’equivalente di un bus a 128 bit (e 256 bit su quattro canali, ecc., come avrete capito).
La latenza si riferisce infine al tempo necessario per raggiungere la cellula in nanosecondi. Più è basso, maggiore è la prestazione. Dipende dalla frequenza ma anche dalla tecnologia della memoria. Non è intuitivo, ma potrebbe essere meno efficace nella versione moderna rispetto alla vecchia versione per motivi di frequenza. Come abbiamo visto sopra, DDR4-3200 funziona effettivamente a 200 MHz, mentre DDR5 è due volte più veloce. Ma i primi chip DDR5 erano DDR5-4800, ovvero memorie da 150 MHz con latenza inferiore rispetto alle DDR4 ma larghezza di banda maggiore. La latenza viene raramente segnalata dai produttori di PC, ma talvolta la si riscontra su chip RAM con un valore CAS, che ne fa parte: più è basso, più alte sono le prestazioni, con un effetto che rimane nonostante tutto modesto.
La memoria video, utilizzata dalle GPU, segue le stesse regole ma con tecnologie diverse (GDDR, ad esempio, intendendo G.D.R., per esempio). Grafico) e autobus abbastanza spaziosi. A livello base è possibile ottenere semplici DDR4 su un bus a 64 bit, mentre una scheda grafica da gioco può integrare GDDR6 su un bus a 384 bit o HBM su un bus a 512 o 1024 bit. Alcune GPU condividono anche la RAM tradizionale, per ragioni economiche o pratiche.
Infine un accenno alle prestazioni: in teoria il processore dovrebbe essere in grado di accedere alla memoria il più velocemente possibile. In pratica, i chip moderni contengono quella che viene chiamata cache: piccole aree di memoria molto veloci poste il più vicino possibile al processore, dove i dati vengono trasferiti e conservati in modo che sia possibile accedervi più rapidamente. Esistono diversi livelli (dal primo livello, L1, al terzo o quarto livello, L3 o L4), dal più veloce (e più piccolo) al più lento (e più emozionante).
Durante l’uso, anche le CPU più veloci non beneficiano realmente di più di 200 GB/s di larghezza di banda, tranne in casi molto specifici. Oltre a ciò, i guadagni sono incerti quando esistono. Per la parte grafica è diverso: alcune attività richiedono enormi requisiti di larghezza di banda, come giochi o calcoli associati alle attività di intelligenza artificiale.