Dual channel adalah sebuah teknik untuk menggandakan kecepatan komunikasi antara memory controller dengan memori RAM. Sebelum membahas lebih jauh perihal dual channel, akan dibahas dulu mekanisme akses data ke memori RAM dan bagaimana memori RAM secara tradisional terkoneksi ke sistem.
Mekanisme akses ke RAM
Sebenarnya memori RAM dikendalikan oleh sebuah sirkuit yang dikenal dengan nama memory controller. Pada komputer-komputer yang menggunakan CPU berbasis Intel, sirkuit ini secara fisik tidak tampak (tidak kasat mata) karena terdapat di dalam chipset yang ada pada motherboard, yaitu terdapat di dalam chip northbridge. Pihak Intel sendiri menyebut chip northbridge dengan nama MCH (Memory Controller Hub). Pada komputer yang menggunakan CPU type lama berbasis AMD (misalnya Athlon XP dan lainnya), memory controller ini juga berada di dalam chipset, sama seperti komputer yang menggunakan CPU berbasis Intel. Sedangkan komputer yang menggunakan CPU-CPU type baru berbasis AMD, misalnya keluarga Athlon 64 ataupun Phenom, memory controller tersebut berada di dalam chip prosesor (CPU) itu sendiri.
Antara RAM dengan memory controller dihubungan oleh serangkaian saluran kabel yang melekat pada motherboard. Rangkaian saluran kabel ini sebenarnya terdiri dari tiga kelompok kabel, yaitu kelompok kabel yang bertugas menyalurkan data (bus data), kelompok kabel yang bertugas menyalurkan informasi tentang address (address bus = bus alamat), dan kelompok kabel yang bertugas menyalurkan instruksi atau komando (control bus = bus kontrol).
o Kelompok kabel saluran data (bus data) adalah saluran yang khusus untuk jalan data, baik data yang dibaca dari RAM, maupun data yang akan ditulis atau disimpan ke RAM.
Data yang dibaca dari RAM, ditransfer ke memory controller, kemudian ditransfer ke CPU (prosesor).
Data yang akan disimpan, yang datang dari CPU, ditransfer ke memory controller, kemudian ditransfer ke RAM.
Pada komputer yang menggunakan CPU berbasis Intel, memory contoller terdapat di dalam chipset northbridge. Oleh karena itu, data yang dibaca dari RAM ditransfer menuju chipset, kemudian disalurkan ke CPU. Sedangkan data dari CPU yang akan disimpan ke RAM, ditransfer dulu menuju chipset, baru kemudian ditransmisi ke RAM
Pada komputer yang menggunakan CPU jenis baru berbasis AMD, misalnya Phenom, memory contoller tidak berada pada chipset, tetapi terdapat di dalam CPU itu sendiri (integrated pada CPU). Itulah sebabnya, data yang dibaca dari RAM langsung ditransfer ke CPU, sedangkan data dari CPU yang akan disimpan ke RAM, langsung dikirim ke RAM. Aliran data antara RAM dan CPU tidak lagi melalui perantara chipset seperti yang terjadi pada komputer berbasis CPU Intel.
Pada sistem PC berbasis CPU Intel, chipset berperanan penting dalam mengatur RAM. Chipset inilah yang memberikan ketentuan tentang tipe memori yang boleh dipasang, kapasitas maksimum memori yang bisa didukung, dan kecepatan memori (clock rate) yang bisa ditoleransi. Yang dimaksud tipe RAM di sini, misalnya SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, atau DDR3 SDRAM. Batasan terhadap kecepatan memory (RAM) dapat dijelaskan sebagai berikut:
misalnya memory controller menetapkan kecepatan maksimum yang bisa ditoleransi pada sebuah sistem komputer adalah 667 MHz (DDR2-667). Bila ke dalam sistem komputer tersebut digunakan modul memori berkecepatan 800 MHz (DDR2-800), maka memori ini dengan sendirinya akan menyesuaikan diri bekerja pada kecepatan 667 MHz. Pembatasan kecepatan seperti ini diatur oleh memory controller dan umumnya terjadi pada komputer yang menggunakan CPU berbasis Intel.
Pada sistem PC berbasis CPU AMD (keluarga Phenom), tipe memori yang boleh dipasang, kapasitas maksimum memori, dan kecepatan memori yang bisa didukung ditentukan oleh prosesor (CPU) itu sendiri karena memory controller memang berada di dalam CPU tersebut. Prosesor-prosesor AMD keluaran terbaru (tahun 2008) dilaporkan sudah dapat bekerja menggunakan DDR3 SDRAM karena memory controller yang ada di dalamnya mampu mengenali dan menerima teknologi ini.
Prosesor-prosesor AMD yang menggunakan soket AM2 umumnya dapat mengenali dan menerima memori DDR2 hingga kecepatan 800 MHz. Sedangkan prosesor AMD yang menggunakan soket AM2+, misalnya prosesor Phenom, dapat mengenali dan menerima modul memori hingga kecepatan 1066 MHz.
Dalam prakteknya, terdapat banyak hal menarik yang perlu dicermati berkenaan dengan masalah memori. Salah satunya tentang kapasitas memori dan jumlah slot memori yang tersedia pada motherboard. Seringkali dijumpai kapasitas memori dan jumlah slot yang disediakan pada motherboard, berada jauh di bawah standar yang sebenarnya mampu didukung oleh prosesor atau oleh chipsetnya (chipset yang terpasang pada motherboard tersebut). Sebagai contohnya:
Banyak CPU Intel yang memiliki bus adres memori (bus eksternal CPU) 32 bit atau 36 bit, sehingga CPU ini secara teoritis dapat mengenali kapasitas memori hingga 4 GB (232 Byte) atau 64 GB (264 Byte). CPU ini jika mengakses RAM harus melalui chipset yang terpasang pada motherboard. Justru Chipset inilah yang sering membatasi jumlah atau kapasitas memori yang akan digunakan (yang akan didukung). Misalnya, chipset Intel P35 dan Intel G33 yang kenyataannya hanya menyediakan akses RAM terbatas hingga 8 GB (2 GB per slot memori). Di sisi lain, perusahaan motherboard tidak menyediakan jumlah slot memori yang memadai pada motherboard untuk pemasangan sejumlah modul memori yang kapasitas totalnya mencapai 8 GB (dalam hali ini seharusnya disediakan 4 slot memori, sehingga total kapasitas memori yang bisa dipasang dapat mencapai 4 x 2 GB = 8 GB). Misalnya, perusahaan motherboard yang menggunakan basis chipset Intel G33, sebagian besar hanya menyediakan 2 slot memori pada motherboard. Dengan demikian kapasitas maksimum modul memori yang bisa dipasang hanya 4 GB, karena setiap slotnya hanya bisa diisi modul memori dengan kapasitas maksimum 2 GB. Padahal, sebenarnya chipset tersebut menyediakan fasiltas penggunaan memori hingga 8 GB. Memang banyak alasan yang bisa digunakan untuk menjawab pertanyaan ini. Apapun alasannya, patut dicatat bahwa tidak sedikit konsumen yang juga ingin memaksimalkan kinerja komputer yang dimilikinya, sehingga pertanyaan ini juga pantas untuk diutarakan.
Sebuah unit komputer menggunakan motherboard yang chipsetnya menyediakan fitur dual channel untuk memori. Pada motherboard tersebut dipasang dua buah modul DDR2 SDRAM PC2-6400 (DDR2-800) yang juga memiliki dukungan untuk penggunaan dual channel. Secara teoritis, kecepatan transfer data maksimum setiap keping modul memori adalah 6400 MB/s, total untuk dua keping memori menjadi 2 x 6400 MB/s = 12800 MB/s. Jika fitur dual channel-nya diaktifkan, maka total kecepatan transfer data maksimum kedua keping modul memori meningkat dua kali lipat menjadi 2 x 12800 MB/s = 25600 MB/s atau 25,6 GB/s.
Ilustrasi tersebut menggambarkan kecepatan transfer data secara teoritis dengan anggapan bahwa proses transfer data selalu terjadi pada setiap clocknya. Jika kecepatan efektif DDR2-800 adalah 800 MHz atau 800 juta herz maka akan terjadi 800 juta proses transfer data. Kenyataannya, fakta seperti ini sangat sulit terjadi. Bahkan sulit untuk mendapatkan bukti atau data otentik bahwa CPU maupun memory controller mampu 100 % mentransfer data sebanyak itu (sebanyak siklus cloknya) secara utuh dalam satu detik. Hal inilah yang menjadi alasan, mengapa bila diukur atau diuji dengan mengunakan software ataupun berbagai metoda yang ada, selalu didapatkan nilai kecepatan transfer maksimum yang lebih rendah dibandingkan nilai kecepatan transfer maksimum teoritisnya.
Perlu diketahui bahwa penggunaan fitur dual channel mampu meningkatkan performa memori hingga dua kali lipat. Peningkatan performa setinggi ini hanya terjadi pada memori, bukan pada performa sistem komputer secara keseluruhan. Pengaruh penggunaan fitur dual channel terhadap peningkatan performa komputer secara keseluruhan, tidak terlampau tinggi, malahan dapat dikatakan tidak begitu mencolok.
Di sisi lain, sistem yang mendukung teknologi dual channel akan menggandakan bus data dari 64 bit menjadi 128 bit. Hal ini bermakna seharusnya terdapat 128 saluran kabel yang menghubungkan memory controller dengan slot/soket memori. Masing-masing saluran kabel ini diberi tanda D0 hingga D127. Oleh karena setiap modul memori hanya dapat menerima 64 bit setiap siklus clocknya, maka diperlukan dua modul memori agar dapat menerima 128 bit secara serentak (bersamaan) untuk setiap siklus clocknya. Sebagai konsekuensinya, agar teknologi dual channel ini dapat berjalan dengan sempurna, diperlukan sekurang-kurangnya sepasang memori (dua buah modul memori) yang identik, berkecepatan sama, berkapasitas, timing (latency)-nya sama, yang terpasang paralel pada motherboard dan dapat diakses dalam waktu yang sama. Teknologi dual channel tidak akan berfungsi jika pada motherboard hanya terpasang satu buah modul memori 64 bit.
Untuk memunculkan fitur dual channel, peletakan modul memori pada slot memori tidak boleh sembarangan. Masing-masing modul memori harus dipasangkan pada urutan slot ganjil saja atau genap saja. Jika terdapat petunjuk warna pada slot memori, pasangkan modul memori pada slot yang warnanya sama. Petunjuk lebih detilnya, silahkan baca pada bab bahasan ‘Urutan pemasangan DDR2 SDRAM pada slot DIMM’ yang ada pada buku ini.
Pemeriksaan apakah komputer telah berjalan pada mode dual channel juga dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan software-software tertentu, misalnya CPU Z atau sejenisnya.
Antara RAM dengan memory controller dihubungan oleh serangkaian saluran kabel yang melekat pada motherboard. Rangkaian saluran kabel ini sebenarnya terdiri dari tiga kelompok kabel, yaitu kelompok kabel yang bertugas menyalurkan data (bus data), kelompok kabel yang bertugas menyalurkan informasi tentang address (address bus = bus alamat), dan kelompok kabel yang bertugas menyalurkan instruksi atau komando (control bus = bus kontrol).
o Kelompok kabel saluran data (bus data) adalah saluran yang khusus untuk jalan data, baik data yang dibaca dari RAM, maupun data yang akan ditulis atau disimpan ke RAM.
Data yang dibaca dari RAM, ditransfer ke memory controller, kemudian ditransfer ke CPU (prosesor).
Data yang akan disimpan, yang datang dari CPU, ditransfer ke memory controller, kemudian ditransfer ke RAM.
Pada komputer yang menggunakan CPU berbasis Intel, memory contoller terdapat di dalam chipset northbridge. Oleh karena itu, data yang dibaca dari RAM ditransfer menuju chipset, kemudian disalurkan ke CPU. Sedangkan data dari CPU yang akan disimpan ke RAM, ditransfer dulu menuju chipset, baru kemudian ditransmisi ke RAM
Pada komputer yang menggunakan CPU jenis baru berbasis AMD, misalnya Phenom, memory contoller tidak berada pada chipset, tetapi terdapat di dalam CPU itu sendiri (integrated pada CPU). Itulah sebabnya, data yang dibaca dari RAM langsung ditransfer ke CPU, sedangkan data dari CPU yang akan disimpan ke RAM, langsung dikirim ke RAM. Aliran data antara RAM dan CPU tidak lagi melalui perantara chipset seperti yang terjadi pada komputer berbasis CPU Intel.
Kelompok kabel saluran address (address bus) bertugas membawa informasi tentang alamat (address) dan memberi tahu modul memori tentang alamat (address) dimanakah persisnya data yang telah dikirim dari CPU harus disimpan di dalam RAM, atau dengan kalimat sederhana dapat dikatakan ‘di alamat manakah data harus disimpan di dalam memori’.- Kelompok kabel saluran kontrol (control bus) bertugas mengirimkan perintah atau instruksi ke modul memori tentang macam operasi yang harus dilakukan. Misalnya, operasi ‘pembacaan’ (read) atau mungkin operasi ‘penyimpanan’ (write/store).
Pada sistem PC berbasis CPU Intel, chipset berperanan penting dalam mengatur RAM. Chipset inilah yang memberikan ketentuan tentang tipe memori yang boleh dipasang, kapasitas maksimum memori yang bisa didukung, dan kecepatan memori (clock rate) yang bisa ditoleransi. Yang dimaksud tipe RAM di sini, misalnya SDRAM, DDR SDRAM, DDR2 SDRAM, atau DDR3 SDRAM. Batasan terhadap kecepatan memory (RAM) dapat dijelaskan sebagai berikut:misalnya memory controller menetapkan kecepatan maksimum yang bisa ditoleransi pada sebuah sistem komputer adalah 667 MHz (DDR2-667). Bila ke dalam sistem komputer tersebut digunakan modul memori berkecepatan 800 MHz (DDR2-800), maka memori ini dengan sendirinya akan menyesuaikan diri bekerja pada kecepatan 667 MHz. Pembatasan kecepatan seperti ini diatur oleh memory controller dan umumnya terjadi pada komputer yang menggunakan CPU berbasis Intel.
Pada sistem PC berbasis CPU AMD (keluarga Phenom), tipe memori yang boleh dipasang, kapasitas maksimum memori, dan kecepatan memori yang bisa didukung ditentukan oleh prosesor (CPU) itu sendiri karena memory controller memang berada di dalam CPU tersebut. Prosesor-prosesor AMD keluaran terbaru (tahun 2008) dilaporkan sudah dapat bekerja menggunakan DDR3 SDRAM karena memory controller yang ada di dalamnya mampu mengenali dan menerima teknologi ini.
Prosesor-prosesor AMD yang menggunakan soket AM2 umumnya dapat mengenali dan menerima memori DDR2 hingga kecepatan 800 MHz. Sedangkan prosesor AMD yang menggunakan soket AM2+, misalnya prosesor Phenom, dapat mengenali dan menerima modul memori hingga kecepatan 1066 MHz.
Dalam prakteknya, terdapat banyak hal menarik yang perlu dicermati berkenaan dengan masalah memori. Salah satunya tentang kapasitas memori dan jumlah slot memori yang tersedia pada motherboard. Seringkali dijumpai kapasitas memori dan jumlah slot yang disediakan pada motherboard, berada jauh di bawah standar yang sebenarnya mampu didukung oleh prosesor atau oleh chipsetnya (chipset yang terpasang pada motherboard tersebut). Sebagai contohnya:
Banyak CPU Intel yang memiliki bus adres memori (bus eksternal CPU) 32 bit atau 36 bit, sehingga CPU ini secara teoritis dapat mengenali kapasitas memori hingga 4 GB (232 Byte) atau 64 GB (264 Byte). CPU ini jika mengakses RAM harus melalui chipset yang terpasang pada motherboard. Justru Chipset inilah yang sering membatasi jumlah atau kapasitas memori yang akan digunakan (yang akan didukung). Misalnya, chipset Intel P35 dan Intel G33 yang kenyataannya hanya menyediakan akses RAM terbatas hingga 8 GB (2 GB per slot memori). Di sisi lain, perusahaan motherboard tidak menyediakan jumlah slot memori yang memadai pada motherboard untuk pemasangan sejumlah modul memori yang kapasitas totalnya mencapai 8 GB (dalam hali ini seharusnya disediakan 4 slot memori, sehingga total kapasitas memori yang bisa dipasang dapat mencapai 4 x 2 GB = 8 GB). Misalnya, perusahaan motherboard yang menggunakan basis chipset Intel G33, sebagian besar hanya menyediakan 2 slot memori pada motherboard. Dengan demikian kapasitas maksimum modul memori yang bisa dipasang hanya 4 GB, karena setiap slotnya hanya bisa diisi modul memori dengan kapasitas maksimum 2 GB. Padahal, sebenarnya chipset tersebut menyediakan fasiltas penggunaan memori hingga 8 GB. Memang banyak alasan yang bisa digunakan untuk menjawab pertanyaan ini. Apapun alasannya, patut dicatat bahwa tidak sedikit konsumen yang juga ingin memaksimalkan kinerja komputer yang dimilikinya, sehingga pertanyaan ini juga pantas untuk diutarakan.
Pengertian Dual channel
Pengertian dual channel dalam kaitannya dengan pengetahuan RAM adalah kemampuan memory controller untuk meningkatkan lebar bus data dari 64 bit menjadi 128 bit. Pada kecepatan (clock speed) memori yang sama, teknologi dual channel secara teoritis mampu meningkatkan transfer data maksimum hingga dua kali lipat. Setiap siklus clocknya akan mentransfer data dua kali lebih banyak dari kondisi normalnya (tanpa teknologi dual channel). Kecepatan transfer data maksimum secara teoritis atau yang dikenal dengan istilah MTTR (Maximum Theoritical Transfer Rate) sebenarnya adalah bandwidth memori itu sendiri. Jika suatu modul memori dipasangkan pada motherboard yang chipsetnya menyediakan fitur dual channel, kemudian fitur tersebut diaktifkan, maka bandwidth atau kemampuan transfer data maksimum atau kecepatan transfer data modul memori tersebut akan meningkat dua kali lipat. Perhatikan ilustrasi berikut:Sebuah unit komputer menggunakan motherboard yang chipsetnya menyediakan fitur dual channel untuk memori. Pada motherboard tersebut dipasang dua buah modul DDR2 SDRAM PC2-6400 (DDR2-800) yang juga memiliki dukungan untuk penggunaan dual channel. Secara teoritis, kecepatan transfer data maksimum setiap keping modul memori adalah 6400 MB/s, total untuk dua keping memori menjadi 2 x 6400 MB/s = 12800 MB/s. Jika fitur dual channel-nya diaktifkan, maka total kecepatan transfer data maksimum kedua keping modul memori meningkat dua kali lipat menjadi 2 x 12800 MB/s = 25600 MB/s atau 25,6 GB/s.
Ilustrasi tersebut menggambarkan kecepatan transfer data secara teoritis dengan anggapan bahwa proses transfer data selalu terjadi pada setiap clocknya. Jika kecepatan efektif DDR2-800 adalah 800 MHz atau 800 juta herz maka akan terjadi 800 juta proses transfer data. Kenyataannya, fakta seperti ini sangat sulit terjadi. Bahkan sulit untuk mendapatkan bukti atau data otentik bahwa CPU maupun memory controller mampu 100 % mentransfer data sebanyak itu (sebanyak siklus cloknya) secara utuh dalam satu detik. Hal inilah yang menjadi alasan, mengapa bila diukur atau diuji dengan mengunakan software ataupun berbagai metoda yang ada, selalu didapatkan nilai kecepatan transfer maksimum yang lebih rendah dibandingkan nilai kecepatan transfer maksimum teoritisnya.
Perlu diketahui bahwa penggunaan fitur dual channel mampu meningkatkan performa memori hingga dua kali lipat. Peningkatan performa setinggi ini hanya terjadi pada memori, bukan pada performa sistem komputer secara keseluruhan. Pengaruh penggunaan fitur dual channel terhadap peningkatan performa komputer secara keseluruhan, tidak terlampau tinggi, malahan dapat dikatakan tidak begitu mencolok.
Teknik kerja fitur dual channel
Modul memori yang sekarang ini (tahun 2008) beredar di pasaran umumnya memiliki lebar bus data 64 bit. Hal ini bermakna bahwa terdapat 64 saluran kabel yang menghubungkan memory controller dengan slot atau soket memori. Saluran kabel tersebut diberi tanda (label) D0 hingga D63. Seluruh saluran kabel terhubung ke seluruh slot/soket memori yang ada. Dengan demikian, bus data yang terdiri dari 64 saluran kabel dipakai bersama-sama oleh semua slot/soket memori yang terdapat pada motherboard.Di sisi lain, sistem yang mendukung teknologi dual channel akan menggandakan bus data dari 64 bit menjadi 128 bit. Hal ini bermakna seharusnya terdapat 128 saluran kabel yang menghubungkan memory controller dengan slot/soket memori. Masing-masing saluran kabel ini diberi tanda D0 hingga D127. Oleh karena setiap modul memori hanya dapat menerima 64 bit setiap siklus clocknya, maka diperlukan dua modul memori agar dapat menerima 128 bit secara serentak (bersamaan) untuk setiap siklus clocknya. Sebagai konsekuensinya, agar teknologi dual channel ini dapat berjalan dengan sempurna, diperlukan sekurang-kurangnya sepasang memori (dua buah modul memori) yang identik, berkecepatan sama, berkapasitas, timing (latency)-nya sama, yang terpasang paralel pada motherboard dan dapat diakses dalam waktu yang sama. Teknologi dual channel tidak akan berfungsi jika pada motherboard hanya terpasang satu buah modul memori 64 bit.
Mengaktifkan fitur dual channel
Tidak semua komputer dilengkapi fitur teknologi dual channel. Fitur ini hanya terdapat pada komputer-komputer tertentu yang memiliki fasilitas sebagai berikut:- Memory controller menyediakan dukungan penggunaan teknologi dual channel. Pada PC berbasis Intel, memory controller ini terdapat pada chipset di motherboard, sedangkan pada PC berbasis AMD, memory controller ini terdapat dalam CPU. Prosesor atau CPU AMD yang menggunakan soket 939, soket 940, soket AM2, soket AM2+ dan soket F(1207), umumnya menyediakan dukungan terhadap penggunaan teknologi dual channel.
- Jumlah slot/soket memori pada motherboard harus lebih dari satu (sedikitnya harus tersedia dua slot). Jika hanya tersedia satu slot, fitur dual channel tidak akan dapat dimunculkan.
- Terdapat dua atau empat keping modul memori (DDR, DDR2 atau DDR3) yang identik dan kompatibel dengan fitur teknologi yang disediakan/didukung oleh motherboard (chipset) dan CPU yang digunakan. Jika hanya terdapat satu modul memori, maka fitur teknologi dual channel tidak dapat dimunculkan.
Untuk memunculkan fitur dual channel, peletakan modul memori pada slot memori tidak boleh sembarangan. Masing-masing modul memori harus dipasangkan pada urutan slot ganjil saja atau genap saja. Jika terdapat petunjuk warna pada slot memori, pasangkan modul memori pada slot yang warnanya sama. Petunjuk lebih detilnya, silahkan baca pada bab bahasan ‘Urutan pemasangan DDR2 SDRAM pada slot DIMM’ yang ada pada buku ini.Pemeriksaan keberhasilan mode dual channel
Setelah pemasangan modul memori untuk konfigurasi dual channel selesai, perlu dilakukan pemeriksaan terhadap sistem komputer apakah telah berjalan pada mode dual channel atau belum. Untuk memastikannya, perhatikan informasi pada POST (POST = Power On Self Test) yang tetulis di layar monitor, yang akan muncul sesaat setelah komputer dihidupkan (di-on-kan). Bila informasi tentang Dual Channel tidak muncul di layar monitor, menandakan ada sesuatu yang salah yang harus diperbaiki, dan perlu dilakukan pemeriksaan ulang. Sebaliknya, bila di layar monitor memberitahukan bahwa sistem telah berjalan pada mode dual channel berarti instalasi yang dilakukan telah berhasil.Pemeriksaan apakah komputer telah berjalan pada mode dual channel juga dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan software-software tertentu, misalnya CPU Z atau sejenisnya.
