Lielākajai daļai datoru lietotāju, pērkot datoru, īpaši nerūpēsies par veiktspēju. Kamēr tas ir pietiekami ātrs un lēts, tas ir pietiekami labs. Viņi iegādāsies datoru ar pašreizējo vai iepriekšējās paaudzes centrālo procesoru un meklēs pareizo krātuves apjomu līdz tuvākajam pusterabaitam.
Daži var meklēt CPU ātrumu, kodolu skaitu vai RAM ietilpību, taču tā mēdz būt. Ja esat tehnoloģiju entuziasts, varat šīm lietām pievērst lielāku uzmanību, lai zinātu, ko iegūstat un vai tas tiešām ir labs darījums.
Viens no veidiem, kā izspiest vislielāko datora veiktspēju, ir iegūt augstas veiktspējas RAM. Ievērojams spilgts pārdošanas skaitlis ir RAM, piemēram, DDR4-3200 vai DDR5-6400, takts frekvence. Tehniski šis otrais skaitlis nav pulksteņa ātrums. Tas ir pārsūtīšanas ātrums. Tas ir divreiz lielāks par pulksteņa ātrumu, jo DDR RAM ir dubultā datu pārraides ātrums. Tomēr lielāks skaitlis mārketinga materiālā izklausās labāk.
Šis pārsūtīšanas ātrums ir RAM joslas platuma mērs, tāpēc augstāki skaitļi ir labāki. Tomēr joslas platums nav vienīgais RAM veiktspējas faktors. Latentums ir tikpat svarīgs, ja ne vēl svarīgāks.
Kas ir latentums?
Latentums ir aizkaves mērs starp procesa uzsākšanu un tā faktisko norisi. Vienkāršs piemērs ir jūsu interneta savienojuma “ping”. Ja kādreiz esat veicis ātruma pārbaudi, būsit redzējis savu lejupielādes ātrumu un ping. Lejupielādes ātrums ir jūsu interneta joslas platums, un ping ir latentums starp pieprasījuma veikšanu un serveri, kas to saņem. Kā daudzi spēlētāji zinās, nav nozīmes tam, cik ātrs ir jūsu internets. Ja jums būs augsts latentums, jums nebūs laba pieredze.
Augstas veiktspējas RAM vienmēr reklamēs savu ātrumu. Tas bieži reklamēs vismaz vienu konkrētu latentuma rādītāju. Visizplatītākais un svarīgākais latentuma rādītājs ir CAS latentums, kas dažreiz tiek saīsināts līdz CL. Ieskatoties nedaudz dziļāk produkta specifikācijās, parasti ir iespējams atrast galvenos četrus primāros laikus. Tie ir tCL/tCAS (CAS latentums), tRCD, tRP un tRAS. Šiem laikiem dažkārt var sekot piektais cipars, komandu biežums, taču tas ir nedaudz atšķirīgs un kopumā nav svarīgs.
RAM darbības pamati
Pirms mēs definējam šos primāros laikus, būs svarīgi saprast RAM darbības pamatus. RAM dati tiek glabāti kolonnās, un jebkurā laikā var mijiedarboties tikai ar vienu. Lai varētu lasīt no kolonnas vai rakstīt tajā, vispirms ir jāatver rinda, kurā atrodas šī kolonna. Vienlaikus var atvērt tikai vienu rindu. RAM var būt ar vairākām bankām. Šajā gadījumā katrai bankai var būt pieejama tikai viena rinda. Lai gan vienlaikus var mijiedarboties tikai ar vienu kolonnu, otrās rindas atvēršana otrajā bankā ļauj efektīvi ievietot nākamo lasīšanas vai rakstīšanas darbību.
Ir svarīgi saprast, ka laiki nav absolūtas vērtības. Tie faktiski ir RAM I/O pulksteņa daudzkārtņi, jo tie ir pulksteņa ciklu vienības. Atkal RAM ir dubultā datu pārraides ātrums, kas ir uz pusi mazāks nekā reklamētais ātrums. Lai noteiktu konkrētā laika faktisko latentumu, jums ir jāveic daži aprēķini. Varat veikt 1/(reklamētais pārsūtīšanas ātrums Ts/2), lai iegūtu viena pulksteņa cikla ilgumu sekundēs, un pēc tam reizināt to ar laika attiecību, kuras vērtību vēlaties uzzināt. Alternatīvi, pieņemsim, ka vēlaties vieglāk pavadīt laiku. Tādā gadījumā varat iestatīt 2000/reklamēto pārsūtīšanas ātrumu MT, lai iegūtu viena pulksteņa cikla ilgumu nanosekundēs un reizinātu to ar laika attiecību.
Piemēram, ja mums ir divi RAM komplekti, DDR4-3000 CL15 un DDR4-3200 CL16, mēs varam darīt (2000/3000)*15 un (2000/3200)*16, lai atklātu, ka abu veidu absolūtais CAS latentums. RAM ir 10 nanosekundes.
Primārie laiki
RAM primārie laiki parasti tiek parādīti kā četru skaitļu kopa, kas atdalīta ar domuzīmēm. Reizēm to beigās tiks pievienots “1T” vai “2T”. Tālāk norādītajos piemēros mēs izmantosim galvenos laikus no diviem ierakstiem mūsu nesenajā rakstā par labākā spēļu RAM 2022. gadā: G.Skill Trident Z Royal DDR4 3200 CL16-18-18-38 un G.Skill Trident Z5 RGB DDR5 6400 CL32-39-39-102. Šajos piemēros primārie laiki ir attiecīgi 16-18-18-38 un 32-39-39-102. Viena pulksteņa cikla laiks ir attiecīgi 0,625 nanosekundes un 0,3125 nanosekundes.
Piezīme: visi šie laiki ietekmē jebkuru darbību — lasīšanu vai rakstīšanu, taču tālāk minētajos piemēros mēs runāsim tikai par lasīšanas darbībām, lai lietas būtu vienkāršas.
CAS latentums
Pirmais cipars primārajos laikos ir CAS latentums. Parasti šis ir galvenais laiks, lai uzlabotu, ja mēģināt pārspīlēt RAM. CAS latentumu var apzīmēt arī ar CL, tCAS vai tCL, un pēdējie divi, visticamāk, ir atrodami BIOS un citās konfigurācijas utilītprogrammās. CAS ir saīsinājums no Column Address Strobe. Tehniski tas vairs nav stroboskops. Taču komanda nolasa datus no atvērtas rindas kolonnas tā dēvētajā “lapas trāpījuma”.
tCL ir mērs, cik ciklu pēc CAS instrukcijas nosūtīšanas atbilde sāks atgriezt pa I/O kopni. Tātad mūsu DDR4 piemērā CAS latentums ir 10 nanosekundes; mūsu DDR5 piemērā CAS latentums arī ir 10 nanosekundes.
RAS uz CAS kavēšanās
Otrais ieraksts primārajos laikos ir RAS uz CAS aizkave. To parasti apzīmē kā tRCD, un tā ir minimālā vērtība, nevis precīza vērtība. Ja, saņemot lasīšanas instrukciju, nav atvērta neviena rinda, to sauc par lapas izlaišanu. Vispirms ir jāatver rinda, lai piekļūtu kolonnai un lasītu tās datus. RAS apzīmē Row Access Strobe. Tāpat kā CAS, tas vairs nav stroboskops, kura nosaukums ir paģiras, bet tas ir komandas nosaukums, kas izdota, lai atvērtu rindu.
RAS uz CAS aizkave ir minimālais pulksteņa ciklu skaits, kas nepieciešams, lai atvērtu rindu, pieņemot, ka neviens nav atvērts. Laiks, lai varētu nolasīt datus šajā scenārijā, ir tRCD + tCL. Mūsu DDR4 piemēra tRCD ir 18, kas ir 11,25 nanosekundes, savukārt mūsu DDR5 piemēra tRCD ir 39, kas nodrošina 12,1875 nanosekundes.
Rindas priekšlādēšanas laiks
Trešais primārais laiks ir rindas priekšlādēšanas laiks, kas parasti tiek saīsināts līdz tRP. Šī vērtība ir būtiska, ja ir cita veida lapas garām. Šajā gadījumā labā rinda nav atvērta, bet cita rinda ir atvērta. Lai atvērtu labo rindu, vispirms ir jāaizver otra rinda. Rindas aizpildīšanas procesu sauc par iepriekšēju uzlādi. Tas ietver vērtību rakstīšanu rindā, kas tika nolasīta pēc tās atvēršanas.
Rindas priekšlādēšanas laiks ir minimālais pulksteņa ciklu skaits, kas nepieciešams, lai pabeigtu priekšlādēšanas procesu atvērtā rindā. Kopējais laiks, kas nepieciešams, lai varētu nolasīt datus no šūnas, šajā scenārijā būtu tRP + tRCD + tCL. Tā kā tRP vērtības ir tādas pašas kā tRCD abos mūsu piemēros, ir viegli redzēt, ka tās beigsies uz augšu ar tām pašām vērtībām: 11,25 nanosekundes DDR4 tRP un 12,1875 nanosekundes DDR5 tRP.
Rindas aktivizēšanas laiks
Ceturtais primārais laiks ir rindas aktivizēšanas laiks, kas parasti tiek saīsināts līdz tRAS. Šis ir minimālais pulksteņa ciklu skaits starp komandu, lai atvērtu rindu, un pirmsuzlādes komandu, lai to vēlreiz aizvērtu. Tas ir laiks, kas nepieciešams rindas iekšējai atsvaidzināšanai. Šis ir vienīgais primārais laiks, kas pārklājas ar citu, īpaši tRCD. Vērtības atšķiras, taču parasti tās ir aptuveni tRCD + tCL, lai gan tās var svārstīties līdz aptuveni tRCD + (2* tCL).
Mūsu DDR4 piemērā tRAS ir 38 cikli, kas nodrošina kopējo laiku 23,75 nanosekundes. Mūsu DDR5 piemērā rRAS vērtība ir 102 cikli, kas nodrošina kopējo laiku 31,875 nanosekundes.
Iepriekš sinhronizētās DRAM vērtības ir bijušas ļoti tuvu tRCD + tCL, kā redzams mūsu DDR4 laika piemērā. tRCD + (2* tCL) scenārijs tradicionāli tika izmantots asinhronai DRAM, jo atmiņas kontrollerim bija jāatvēl vairāk nekā pietiekami daudz laika, lai darbība tiktu pabeigta. Interesanti, ka DDR5 pašlaik izmanto arī tRCD + (2* tCL) summu. Nav skaidrs, vai to izraisījušas izmaiņas standartā, vai arī tā ir agrīna DDR5 produktu problēma, kas tiks stingrāka, platformai attīstoties.
Interesanti, ka ir daži pierādījumi, ka ir iespējams palaist ar tRAS, kas ir zemāka par tRCD + tCL. Teorētiski tam īsti nevajadzētu darboties. Nav skaidrs, vai tas ir tāpēc, ka šī vērtība, tāpat kā vairums citu hronometrāžu, ir minimālā vērtība un atmiņas kontrolleris izvēlas praksē izmantot brīvākus laikus. Vai arī iestatījumi bija tikai daļēji stabili. No primārajiem laikiem šim, visticamāk, ir visniecīgākā ietekme uz faktisko veiktspēju, taču, ja vēlaties sasniegt maksimālo veiktspēju, to var būt vērts pielāgot, jo īpaši, ja pašreizējā DDR5 ir redzamas augstās vērtības.
Komandu ātrums
Komandu ātrums ir ciklu skaits starp atlasīto DRAM mikroshēmu un šajā mikroshēmā izpildīto komandu. Šai vērtībai ir daudz akronīmu, piemēram, CR, CMD, CPC un tCPD. Vienkāršākais veids, kā pateikt, ir tas, ka skaitļa vērtībai parasti seko “T”. Neskatoties uz T apzīmējumu, tas joprojām ir mērs pulksteņa ciklos.
Lielākā daļa RAM darbosies ar 2T, lai gan daži var darboties ar 1T. Atšķirība būs minimāla, jo tā ir viena pulksteņa cikla atšķirība, kas ir mazāka par nanosekundi.
Sekundārais un terciārais laiks
Ir daudz citu sekundāro un terciāro laiku, kurus var mainīt. Tomēr to darīt ir ļoti sarežģīti. Pat pieredzējušiem atmiņas paātrinātājiem stabilos iestatījumos var paiet viena diena vai vairāk. Dažus ir vieglāk pielāgot nekā citus, un tiem ir lielāka ietekme. Piemēram, tREFI un tRFC. Tie nosaka, cik bieži atmiņas šūnas tiek atsvaidzinātas un cik ilgi notiek atsvaidzināšanas process. Citādi atsvaidzināšanas procesa laikā bankai ir jādarbojas dīkstāvē. Tāpēc, ja starp atsvaidzināšanu ir pēc iespējas mazāks atsvaidzināšanas periods, tas nozīmē, ka jūsu RAM var darboties ilgāk.
Noregulējot šīs vērtības, tiek parādīta noteikta vērtība, ja jūsu RAM konfigurācijā nav pietiekami daudz banku. Ir ļoti svarīgi saprast, ka šo vērtību nepareiza noteikšana izraisīs liela mēroga atmiņas bojājumu kļūdas, jo šūnas netiks pietiekami bieži atsvaidzinātas. Šie iestatījumi ir pakļauti arī RAM temperatūrai, jo tas tieši ietekmē to, cik ātri šūnas uzlāde samazinās un līdz ar to, cik bieži tā ir jāatsvaidzina.
Atmiņas kontroliera attiecība
Jaunākās paaudzes CPU var ļaut konfigurēt atmiņas kontrollera attiecību. To parasti sauc par 1., 2. un 4. pārnesumu. Gear 1 nodrošina, ka atmiņas kontrolleris ar atmiņu darbojas proporcijā 1:1. Tomēr tas rada pārmērīgu enerģijas patēriņu virs 3600 MT, kas ietekmē sistēmas stabilitāti. Lai nedaudz palielinātu latentumu, pārejot uz Gear 2, atmiņas kontrolleris tiek darbināts ar attiecību 1:2, uz pusi mazāku atmiņas ātrumu. Galu galā tas sniedz tikai kādu labumu no aptuveni 4400 MT un vairāk. 1. pārnesums ir labāks, bet 2. pārnesums var nodrošināt stabilitāti lielā ātrumā.
Lai gan tas ir svarīgi DDR4 RAM, DDR5 RAM pašlaik vienmēr darbojas Gear 2, jo tas sāk darboties ātrāk. Lai gan pašlaik tas nav nepieciešams, jo tehnoloģija nav pietiekami nobriedusi, lai to izmantotu, Gear 4 darbinātu atmiņas kontrolieri proporcijā 1: ar atmiņu ar vienu ceturtdaļu no ātruma. Atkal, tas ir nepieciešams tikai lielā ātrumā. Tomēr nav skaidrs, kur tieši šī pārslēgšanās notiks, jo aparatūras vēl nav.
Secinājumi
RAM laiki piedāvā neticami konfigurējamu jūsu sistēmas RAM. Tomēr tie ir arī dziļa truša bedre, ja nokļūstat pilnā RAM pārspīlēšanā. Lai atvieglotu lielāko daļu priekšrocību, XMP standarts ļauj atmiņas ražotājiem norādīt ieteicamos laikus ārpus JEDEC standartiem. Tas var piedāvāt papildu veiktspēju gandrīz plug-and-play ieviešanā.
Dažos gadījumos XMP profils tiks iespējots pēc noklusējuma. Tomēr bieži vien tas būs jāatlasa manuāli BIOS. Tas automātiski piemēro lielāku pārdevēja ieteikto ātrumu un stingrāku laiku pārdevēja pārbaudītajiem iestatījumiem. Ja nolemjat konfigurēt RAM laikus, ir svarīgi zināt, kas tie ir un ko tie dara.