რა არის ოპერატიული მეხსიერება?

კომპიუტერის მომხმარებელთა უმეტესობას განსაკუთრებით არ აინტერესებს შესრულება, როდესაც ისინი ყიდულობენ კომპიუტერს. სანამ ის საკმარისად სწრაფი და იაფია, ეს საკმარისად კარგია. ისინი იყიდიან კომპიუტერს ამჟამინდელი ან წინა თაობის CPU-ით და დაეძებენ შენახვის სწორ რაოდენობას უახლოეს ნახევარ ტერაბაიტამდე.

ზოგიერთმა შეიძლება ეძებოს CPU სიჩქარე, ბირთვის რაოდენობა ან ოპერატიული მეხსიერება, მაგრამ ეს ასეა. თუ ტექნიკური ენთუზიასტი ხართ, შეიძლება მეტი ყურადღება მიაქციოთ ამ საკითხებს, ასე რომ თქვენ იცით, რას იღებთ და არის თუ არა ეს ნამდვილად კარგი გარიგება.

თქვენი კომპიუტერიდან მაქსიმალური ეფექტურობის შემცირების ერთ-ერთი გზა არის მაღალი ხარისხის ოპერატიული მეხსიერების მიღება. გაყიდვების მნიშვნელოვანი რიცხვი არის ოპერატიული მეხსიერების საათის სიჩქარე, როგორიცაა DDR4-3200 ან DDR5-6400. ტექნიკურად, ეს მეორე ნომერი არ არის საათის სიჩქარე. ეს არის გადაცემის მაჩვენებელი. ეს არის ორმაგი საათის სიჩქარე, რადგან DDR RAM არის მონაცემთა ორმაგი სიჩქარე. მიუხედავად ამისა, უფრო მაღალი რიცხვი უკეთესად ჟღერს მარკეტინგულ მასალაზე.

ეს გადაცემის სიჩქარე არის RAM-ის გამტარუნარიანობის საზომი, ამიტომ უფრო მაღალი რიცხვები უკეთესია. თუმცა, გამტარუნარიანობა არ არის ერთადერთი ფაქტორი RAM-ის შესრულებაში. შეყოვნება ისეთივე მნიშვნელოვანია, თუ არა მეტი.

რა არის ლატენტურობა?

შეყოვნება არის შეფერხების საზომი პროცესის დაწყებასა და რეალურად მიმდინარეობას შორის. მარტივი მაგალითია თქვენი ინტერნეტ კავშირის „პინგი“. თუ ოდესმე გაგიკეთებიათ სიჩქარის ტესტი, დაინახავთ ჩამოტვირთვის სიჩქარეს და პინგს. ჩამოტვირთვის სიჩქარე არის თქვენი ინტერნეტ გამტარუნარიანობა, ხოლო პინგი არის შეყოვნება თქვენს მოთხოვნასა და სერვერის მიმღებს შორის. როგორც ბევრმა მოთამაშემ იცის, არ აქვს მნიშვნელობა რამდენად სწრაფია თქვენი ინტერნეტი. თქვენ არ გექნებათ კარგი გამოცდილება, თუ გაქვთ მაღალი შეყოვნება.

მაღალი ხარისხის ოპერატიული მეხსიერება ყოველთვის რეკლამირებს მის სიჩქარეს. ის ხშირად რეკლამირებს შეყოვნების მინიმუმ ერთ კონკრეტულ ზომას. შეყოვნების ყველაზე გავრცელებული და მნიშვნელოვანი საზომია CAS Latency, რომელიც ზოგჯერ კლებულობს CL-მდე. პროდუქტის სპეციფიკაციებში ცოტა ღრმად ჩახედვით, ზოგადად შესაძლებელია იპოვოთ ძირითადი ოთხი ძირითადი დრო. ეს არის tCL/tCAS (CAS ლატენტურობა), tRCD, tRP და tRAS. ამ ვადებს ზოგჯერ შეიძლება მოჰყვეს მეხუთე რიცხვი, ბრძანების სიჩქარე, მაგრამ ეს ოდნავ განსხვავებული და ზოგადად უმნიშვნელოა.

RAM-ის მუშაობის საფუძვლები

სანამ განვსაზღვრავთ ამ ძირითად ვადებს, არსებითი იქნება იმის გაგება, თუ როგორ ფუნქციონირებს ოპერატიული მეხსიერება რეალურად. RAM-ში მონაცემები ინახება სვეტებში და ნებისმიერ დროს შესაძლებელია მხოლოდ ერთთან ურთიერთობა. იმისათვის, რომ შეძლოთ სვეტიდან წაკითხვა ან ჩაწერა, ჯერ უნდა გახსნათ მწკრივი, რომელშიც მდებარეობს ეს სვეტი. მხოლოდ ერთი რიგის გახსნა შესაძლებელია ერთდროულად. ოპერატიული მეხსიერება შეიძლება მოყვეს რამდენიმე ბანკს. ამ შემთხვევაში, მხოლოდ ერთი მწკრივი შეიძლება იყოს ხელმისაწვდომი თითო ბანკზე. მიუხედავად იმისა, რომ შესაძლებელია მხოლოდ ერთ სვეტთან ერთდროულად ურთიერთქმედება, მეორე სტრიქონის გახსნა მეორე ბანკში საშუალებას აძლევს მომდევნო წაკითხვის ან ჩაწერის ოპერაციას ეფექტურად დადგეს რიგში.

მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ დრო არ არის აბსოლუტური მნიშვნელობები. ისინი რეალურად არიან RAM I/O საათის ჯერადები, რადგან ისინი საათის ციკლების ერთეულებია. ისევ და ისევ, ოპერატიული მეხსიერება არის ორმაგი მონაცემთა სიჩქარე, რაც რეკლამირებული სიჩქარის ნახევარია. თქვენ უნდა გააკეთოთ მათემატიკა კონკრეტული დროის ფაქტობრივი შეყოვნების დასადგენად. შეგიძლიათ გააკეთოთ 1/(რეკლამირებული გადაცემის სიჩქარე Ts/2-ში), რათა მიიღოთ ერთი საათის ციკლის ხანგრძლივობა წამებში და შემდეგ გაამრავლოთ ის დროის თანაფარდობაზე, რომლის მნიშვნელობაც გსურთ იცოდეთ. ალტერნატიულად, დავუშვათ, რომ გსურთ უფრო ადვილი დრო. ამ შემთხვევაში, შეგიძლიათ გააკეთოთ 2000/რეკლამირებული გადაცემის სიჩქარე MT-ებში, რათა მიიღოთ ერთი საათის ციკლის ხანგრძლივობა ნანოწამებში და გაამრავლოთ ის დროის თანაფარდობაზე.

მაგალითად, თუ გვაქვს ოპერატიული მეხსიერების ორი ნაკრები, DDR4-3000 CL15 და DDR4-3200 CL16, შეგვიძლია გავაკეთოთ (2000/3000)*15 და (2000/3200)*16, რომ აღმოვაჩინოთ, რომ ორივე ტიპის CAS აბსოლუტური შეყოვნება ოპერატიული მეხსიერება არის 10 ნანოწამი.

პირველადი ვადები

ოპერატიული მეხსიერების პირველადი ვადები, როგორც წესი, წარმოდგენილია ოთხი რიცხვის ნაკრებით, რომლებიც გამოყოფილია ტირეებით. ზოგჯერ მათ თან ახლავს ან "1T" ან "2T" ბოლოში. შემდეგი მაგალითებისთვის, ჩვენ გამოვიყენებთ ძირითად დროებს ორი ჩანაწერიდან ჩვენს ბოლო სტატიაში საუკეთესო სათამაშო ოპერატიული მეხსიერება 2022 წელს: G.Skill Trident Z Royal DDR4 3200 CL16-18-18-38 და G.Skill Trident Z5 RGB DDR5 6400 CL32-39-39-102. ამ მაგალითებისთვის, პირველადი ვადებია 16-18-18-38 და 32-39-39-102, შესაბამისად. ერთი საათის ციკლის დრო არის 0,625 ნანოწამი და 0,3125 ნანოწამი, შესაბამისად.

შენიშვნა: ყველა ეს დრო გავლენას ახდენს ნებისმიერ ოპერაციაზე, წაკითხვაზე ან წერაზე, თუმცა, ქვემოთ მოცემულ მაგალითებში ჩვენ უბრალოდ მივმართავთ წაკითხვის ოპერაციებს, რათა ყველაფერი მარტივი იყოს.

CAS ლატენტურობა

პირველი რიცხვი პირველადი დროებით არის CAS შეყოვნება. ეს, როგორც წესი, გაუმჯობესების ძირითადი დროა, თუ RAM-ის გადატვირთვას ცდილობთ. CAS შეყოვნება ასევე შეიძლება აღინიშნოს CL-ზე, tCAS-ზე ან tCL-ზე, ხოლო ეს უკანასკნელი უფრო სავარაუდოა, რომ აღმოჩნდეს BIOS-ში და სხვა კონფიგურაციის პროგრამებში. CAS არის შემოკლებული Column Address Strobe. ეს ტექნიკურად აღარ არის სტრობი. მაგრამ ბრძანება კითხულობს მონაცემებს ღია მწკრივის სვეტიდან, რომელიც ცნობილია როგორც "გვერდის დარტყმა".

tCL არის საზომი, თუ რამდენი ციკლია CAS ინსტრუქციის გაგზავნის შემდეგ, რომ პასუხის დაბრუნება დაიწყება I/O ავტობუსით. ასე რომ, ჩვენი DDR4 მაგალითისთვის, CAS შეყოვნება არის 10 ნანოწამი; ჩვენი DDR5 მაგალითისთვის, CAS შეყოვნება ასევე არის 10 ნანოწამი.

RAS-დან CAS-ის დაგვიანებით

მეორე ჩანაწერი პირველად ვადებში არის RAS-დან CAS-ის შეფერხება. ეს ჩვეულებრივ აღინიშნება, როგორც tRCD და არის მინიმალური მნიშვნელობა და არა ზუსტი მნიშვნელობა. თუ წაკითხვის ინსტრუქციის შემოსვლისას რიგები არ არის გახსნილი, ეს ცნობილია როგორც „გვერდის გამოტოვება“. მწკრივი ჯერ უნდა გაიხსნას სვეტზე წვდომისთვის მისი მონაცემების წასაკითხად. RAS ნიშნავს Row Access Strobe-ს. CAS-ის მსგავსად, ეს აღარ არის სტრობი, სახელწოდებით არის hangover, მაგრამ ეს არის რიგის გასახსნელად გაცემული ბრძანების სახელი.

RAS-დან CAS-ის დაყოვნება არის საათის ციკლების მინიმალური რაოდენობა, რომელიც მიიღება მწკრივის გასახსნელად, იმ პირობით, რომ არცერთი არ არის ღია. ამ სცენარში მონაცემების წაკითხვის დრო არის tRCD + tCL. ჩვენს DDR4 მაგალითს აქვს tRCD 18, რაც არის 11,25 ნანოწამი, ხოლო ჩვენს DDR5 მაგალითს აქვს tRCD 39, რაც იძლევა 12,1875 ნანოწამს.

რიგის წინასწარი დატენვის დრო

მესამე ძირითადი დრო არის Row Precharge Time, ზოგადად შემცირებული tRP-მდე. ეს მნიშვნელობა აუცილებელია, როდესაც არსებობს სხვა ტიპის გვერდის გამოტოვება. ამ შემთხვევაში, მარჯვენა მწკრივი არ არის ღია, მაგრამ მეორე რიგი არის. მარჯვენა მწკრივის გასახსნელად, ჯერ მეორე რიგი უნდა დაიხუროს. რიგის დასრულების პროცესს წინასწარ დატენვა ეწოდება. ეს გულისხმობს მნიშვნელობების ჩაწერას წაკითხულ მწკრივში გახსნის დღიდან.

მწკრივის წინასწარ დატენვის დრო არის საათის ციკლების მინიმალური რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ღია მწკრივზე წინასწარ დატენვის პროცესის დასასრულებლად. ამ სცენარში უჯრედიდან მონაცემების წაკითხვის მთლიანი დრო იქნება tRP + tRCD + tCL. იმის გამო, რომ tRP-ის მნიშვნელობები იგივეა, რაც tRCD ჩვენს ორივე მაგალითში, ადვილი მისახვედრია, რომ ისინი დასრულდება. იგივე მნიშვნელობებით: 11,25 ნანოწამი DDR4 tRP-სთვის და 12,1875 ნანოწამი DDR5-ისთვის tRP.

რიგის გააქტიურების დრო

მეოთხე ძირითადი დრო არის მწკრივის გააქტიურების დრო, რომელიც ზოგადად შემცირებულია tRAS-ზე. ეს არის საათის ციკლების მინიმალური რაოდენობა მწკრივის გახსნის ბრძანებასა და მისი ხელახლა დახურვის წინასწარ დატენვის ბრძანებას შორის. ეს არის დრო, რომელიც საჭიროა რიგის შიდა განახლებისთვის. ეს არის ერთადერთი პირველადი დრო, რომელიც ემთხვევა სხვას, კონკრეტულად tRCD-ს. მნიშვნელობები განსხვავდება, მაგრამ, როგორც წესი, არის დაახლოებით tRCD + tCL, თუმცა ისინი შეიძლება მერყეობდეს დაახლოებით tRCD + (2* tCL).

ჩვენს DDR4 მაგალითს აქვს tRAS 38 ციკლისგან, რაც მთლიან დროს შეადგენს 23,75 ნანოწამს. ჩვენს DDR5 მაგალითს აქვს rRAS მნიშვნელობა 102 ციკლი, რაც მთლიან დროს შეადგენს 31,875 ნანოწამს.

ისტორიულად სინქრონიზებული DRAM-ისთვის, მნიშვნელობები ძალიან ახლოს იყო tRCD + tCL, როგორც ეს ჩანს ჩვენს მაგალითში DDR4 დროებით. tRCD + (2* tCL) სცენარი ტრადიციულად გამოიყენებოდა ასინქრონული DRAM-ისთვის, რადგან მეხსიერების კონტროლერს სჭირდებოდა საკმარისზე მეტი დრო დაეთმო ოპერაციის დასასრულებლად. საინტერესოა, რომ DDR5 ამჟამად ასევე იყენებს tRCD + (2* tCL) ჯამს. გაურკვეველია, ეს გამოწვეულია სტანდარტის ცვლილებით, თუ ეს არის ადრეული DDR5 პროდუქტების გაჩენის პრობლემა, რომელიც გამკაცრდება პლატფორმის მომწიფებასთან ერთად.

საინტერესოა, რომ არსებობს გარკვეული მტკიცებულება, რომ შესაძლებელია ჩატვირთვა tRCD + tCL-ზე დაბალი tRAS-ით. თეორიულად, ეს ნამდვილად არ უნდა იმუშაოს. გაურკვეველია, არის თუ არა ეს იმის გამო, რომ ეს მნიშვნელობა, ისევე როგორც სხვა დროის უმეტესი ნაწილი, არის მინიმალური და მეხსიერების კონტროლერი ირჩევს პრაქტიკაში უფრო თავისუფალი დროის გამოყენებას. ან თუ პარამეტრები მხოლოდ ნაწილობრივ სტაბილური იყო. პირველადი დროებიდან, ეს, სავარაუდოდ, ყველაზე უმნიშვნელო გავლენას ახდენს რეალურ შესრულებაზე, მაგრამ შეიძლება ღირდეს კორექტირება, თუ მიჰყვებით პიკს, განსაკუთრებით იმ მაღალი მნიშვნელობებით, რომლებიც ჩანს მიმდინარე DDR5-ში.

Command Rate

ბრძანების სიჩქარე არის ციკლების რაოდენობა არჩეულ DRAM ჩიპსა და ამ ჩიპზე შესრულებულ ბრძანებას შორის. ამ მნიშვნელობის მრავალი აკრონიმი არსებობს, როგორიცაა CR, CMD, CPC და tCPD. სათქმელად უმარტივესი გზაა ის, რომ რიცხვის მნიშვნელობას, როგორც წესი, მოსდევს "T". მიუხედავად T აღნიშვნისა, ეს მაინც არის საზომი საათის ციკლებში.

RAM-ის უმეტესობა იმუშავებს 2T-ზე, თუმცა ზოგიერთი შეიძლება იმუშაოს 1T-ზე. მინიმალური განსხვავება იქნება, რადგან ეს არის ერთი საათის ციკლის სხვაობა, ნანოწამზე ნაკლები.

მეორადი და მესამეული ვადები

არსებობს უამრავი სხვა მეორადი და მესამეული ვადები, რომლებიც შეიძლება შეიცვალოს. თუმცა, ამის გაკეთება ძალიან რთულია. გამოცდილ მეხსიერების ოვერკლოკერებსაც კი შეიძლება დასჭირდეს ერთი დღე ან მეტი სტაბილურ პარამეტრებში აკრეფა. ზოგიერთის მორგება უფრო ადვილია, ვიდრე სხვები და უფრო მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს. მაგალითად, tREFI და tRFC. ისინი აკონტროლებენ რამდენად ხშირად განახლდება მეხსიერების უჯრედები და რამდენ ხანს სჭირდება განახლების პროცესი. განახლების პროცესის დროს ბანკი სხვაგვარად უმოქმედოდ უნდა იჯდეს. ასე რომ, განახლებებს შორის რაც შეიძლება დიდი უფსკრული და განახლების რაც შეიძლება მოკლე პერიოდი ნიშნავს, რომ თქვენს RAM-ს შეუძლია მეტი დრო ფუნქციონირება.

ამ მნიშვნელობების დარეგულირება აჩვენებს კონკრეტულ მნიშვნელობას, როდესაც თქვენს RAM-ის კონფიგურაციას აქვს ბანკების არასაკმარისი რაოდენობა. მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ამ მნიშვნელობების არასწორად მიღება გამოიწვევს მეხსიერების დაზიანებულ შეცდომებს, რადგან უჯრედები საკმარისად ხშირად არ განახლდება. ეს პარამეტრები ასევე მგრძნობიარეა RAM-ის ტემპერატურაზე, რადგან ეს პირდაპირ გავლენას ახდენს იმაზე, თუ რამდენად სწრაფად იშლება დატენვა უჯრედში და, შესაბამისად, რამდენად ხშირად საჭიროებს მის განახლებას.

მეხსიერების კონტროლერის თანაფარდობა

CPU-ების ბოლო თაობები საშუალებას მოგცემთ დააკონფიგურიროთ მეხსიერების კონტროლერის თანაფარდობა. ეს ჩვეულებრივ ცნობილია როგორც Gear 1, 2 და 4. Gear 1 აიძულებს მეხსიერების კონტროლერს იმუშაოს მეხსიერებასთან 1:1 თანაფარდობით. თუმცა, ეს იწვევს ენერგიის გადაჭარბებულ მოხმარებას 3600 მტ-ზე მეტი, რაც გავლენას ახდენს სისტემის სტაბილურობაზე. შეყოვნების გარკვეული ზრდისთვის, Gear 2-ზე გადართვა მეხსიერების კონტროლერს ამუშავებს 1:2 თანაფარდობით, მეხსიერების სიჩქარის ნახევარზე. ეს საბოლოოდ მხოლოდ რაიმე სარგებელს გვთავაზობს დაახლოებით 4400MTs და ზემოთ. Gear 1 უკეთესია, მაგრამ Gear 2-ს შეუძლია უზრუნველყოს სტაბილურობა მაღალი სიჩქარით.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს მნიშვნელოვანია DDR4 ოპერატიული მეხსიერებისთვის, DDR5 ოპერატიული მეხსიერება ამჟამად ყოველთვის მუშაობს Gear 2-ში, რადგან ის უფრო სწრაფად იწყება. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ამჟამად არასაჭიროა, რადგან ტექნოლოგია არ არის საკმარისად მომწიფებული გამოსაყენებლად, Gear 4 იმუშავებს მეხსიერების კონტროლერს 1: თანაფარდობით მეხსიერების სიჩქარის მეოთხედში. კიდევ ერთხელ, ეს საჭიროა მხოლოდ მაღალი სიჩქარით. თუმცა, გაურკვეველია ზუსტად სად იქნება ეს გადართვა, რადგან აპარატურა ჯერ არ არის.

დასკვნები

ოპერატიული მეხსიერების დროები გთავაზობთ წარმოუდგენელ კონფიგურაციას თქვენი სისტემის RAM-ისთვის. თუმცა, ისინი ასევე ღრმა კურდღლის ხვრელია, თუ თქვენ მოხვდებით RAM-ის სრულ გადატვირთვაში. იმისათვის, რომ გაადვილდეს უპირატესობების უმეტესი ნაწილი, XMP სტანდარტი მეხსიერების მწარმოებლებს საშუალებას აძლევს დააკონკრეტოს მათი რეკომენდებული ვადები JEDEC სტანდარტების მიღმა. ამან შეიძლება შესთავაზოს დამატებითი შესრულება თითქმის plug-and-play განხორციელებაში.

ზოგიერთ შემთხვევაში, XMP პროფილი ჩართული იქნება ნაგულისხმევად. და მაინც, ხშირად საჭირო იქნება მისი ხელით არჩევა BIOS-ში. ეს ავტომატურად მიმართავს უფრო მაღალი გამყიდველის მიერ რეკომენდებულ სიჩქარეებს და ამკაცრებს ვადებს გამყიდველის მიერ შემოწმებულ პარამეტრებს. თუ გადაწყვეტთ თქვენი RAM-ის დროის კონფიგურაციას, მნიშვნელოვანია იცოდეთ რა არის ისინი და რას აკეთებენ.