Majoritatea utilizatorilor de computere nu le va interesa prea mult de performanță atunci când cumpără un computer. Atâta timp cât este suficient de rapid și ieftin, este suficient de bun. Ei vor cumpăra un computer cu un procesor din generația actuală sau anterioară și vor căuta cantitatea potrivită de spațiu de stocare la cel mai apropiat jumătate de terabyte.
Unii pot căuta viteza procesorului, numărul de nuclee sau capacitatea RAM, dar asta tinde să fie tot. Dacă ești un pasionat de tehnologie, s-ar putea să acorzi mai multă atenție acestor lucruri, astfel încât să știi ce primești și dacă este într-adevăr o afacere bună.
Una dintre modalitățile de a obține cea mai mare performanță de pe computer este să obțineți RAM de înaltă performanță. Numărul semnificativ de vânzări strălucitor este viteza de ceas a memoriei RAM, cum ar fi DDR4-3200 sau DDR5-6400. Din punct de vedere tehnic, al doilea număr nu este viteza ceasului. Este rata de transfer. Aceasta este dublul vitezei de ceas, deoarece RAM DDR are o rată de date dublă. Cu toate acestea, numărul mai mare sună mai bine pe materialul de marketing.
Rata de transfer este o măsură a lățimii de bandă a memoriei RAM, așa că numerele mai mari sunt mai bune. Cu toate acestea, lățimea de bandă nu este singurul factor în performanța RAM. Latența este la fel de importantă, dacă nu mai mult.
Ce este Latența?
Latența este o măsură a întârzierii dintre inițierea unui proces și se întâmplă efectiv. Un exemplu simplu este „pingul” conexiunii tale la internet. Dacă ați efectuat vreodată un test de viteză, veți vedea viteza de descărcare și ping-ul. Viteza de descărcare este lățimea de bandă de internet, iar ping-ul este latența dintre efectuarea unei cereri și serverul care o primește. După cum mulți jucători vor ști, nu contează cât de rapid este internetul tău. Nu veți avea o experiență bună dacă aveți o latență mare.
RAM de înaltă performanță își va reclamă întotdeauna viteza. Adesea, va face publicitate pentru cel puțin o măsură specifică a latenței. Cea mai comună și importantă măsură a latenței este CAS Latency, uneori scurtată la CL. Privind puțin mai profund în specificațiile produsului, este, în general, posibil să găsiți principalele patru momente primare. Acestea sunt tCL/tCAS (latența CAS), tRCD, tRP și tRAS. Aceste momente pot fi urmate ocazional de un al cincilea număr, o rată de comandă, dar aceasta este puțin diferită și în general lipsită de importanță.
Bazele funcționării RAM
Înainte de a defini acele momente primare, va fi esențial să înțelegem elementele de bază ale modului în care funcționează de fapt RAM. Datele din RAM sunt stocate în coloane și numai unul poate fi interacționat în orice moment. Pentru a putea citi sau scrie într-o coloană, mai întâi trebuie să deschideți rândul în care se află acea coloană. Numai un rând poate fi deschis simultan. RAM poate veni cu mai multe bănci. În acest caz, un singur rând poate fi disponibil pentru fiecare bancă. În timp ce doar o singură coloană poate fi interacționată simultan, având un al doilea rând deschis într-un al doilea banc permite următoarea operație de citire sau scriere să fie pusă în coadă eficient.
Este important să înțelegeți că momentele nu sunt valori absolute. Ele sunt de fapt multipli ai ceasului RAM I/O, deoarece sunt unități de cicluri de ceas. Din nou, RAM este dublu față de rata de date, adică jumătate din viteza anunțată. Trebuie să faceți niște calcule pentru a determina latența reală a unui anumit timp. Puteți face 1/(rata de transfer anunțată în Ts/2) pentru a obține durata unui singur ciclu de ceas în secunde și apoi o înmulțiți cu raportul de sincronizare al căruia doriți să cunoașteți valoarea. Ca alternativă, să presupunem că doriți o perioadă mai ușoară. În acest caz, puteți face o rată de transfer de 2000/anunțată în MT pentru a obține lungimea unui singur ciclu de ceas în nanosecunde și o înmulțiți cu raportul de sincronizare.
De exemplu, dacă avem două seturi de RAM, DDR4-3000 CL15 și DDR4-3200 CL16, putem face (2000/3000)*15 și (2000/3200)*16 pentru a descoperi că latența absolută CAS a ambelor tipuri RAM este de 10 nanosecunde.
Timpurile primare
Timpurile primare ale RAM sunt de obicei prezentate ca un set de patru numere separate prin liniuțe. Ocazional, acestea vor fi însoțite fie de un „1T”, fie de „2T” la capăt. Pentru următoarele exemple, vom folosi cronometrele principale din două intrări din articolul nostru recent despre cea mai bună memorie RAM pentru jocuri din 2022: cel G.Skill Trident Z Royal DDR4 3200 CL16-18-18-38 si G.Skill Trident Z5 RGB DDR5 6400 CL32-39-39-102. Pentru aceste exemple, timpii primari sunt 16-18-18-38 și, respectiv, 32-39-39-102. Timpul pentru un singur ciclu de ceas este de 0,625 nanosecunde și, respectiv, 0,3125 nanosecunde.
Notă: Toate aceste momente afectează orice operațiune, citire sau scriere, deși, în exemplele de mai jos, ne vom referi doar la operațiunile de citire pentru a menține lucrurile simple.
Latența CAS
Primul număr din timingurile primare este latența CAS. Acesta este de obicei momentul principal de îmbunătățire dacă încercați să overclockați RAM. Latența CAS poate fi de asemenea indicată la CL, tCAS sau tCL, ultimele două fiind mai probabil să fie găsite în BIOS și alte utilitare de configurare. CAS este prescurtarea pentru Column Address Strobe. Din punct de vedere tehnic, nu mai este un stroboscop. Dar comanda citește datele dintr-o coloană dintr-un rând deschis în ceea ce este cunoscut sub numele de „accesare de pagină”.
tCL este o măsură a câte cicluri după ce a fost trimisă o instrucțiune CAS, răspunsul va începe să fie returnat prin magistrala I/O. Deci, pentru exemplul nostru DDR4, latența CAS este de 10 nanosecunde; pentru exemplul nostru DDR5, latența CAS este, de asemenea, de 10 nanosecunde.
Întârziere RAS către CAS
A doua intrare în cronometrele primare este întârzierea RAS către CAS. Aceasta va fi, în general, notat ca tRCD și este o valoare minimă, nu o valoare exactă. Dacă nu există rânduri deschise când intră o instrucțiune de citire, aceasta este cunoscută sub numele de „pagină ratată”. Mai întâi trebuie deschis un rând pentru a accesa o coloană pentru a citi datele acesteia. RAS înseamnă Row Access Strobe. La fel ca CAS, nu mai este un stroboscop, numele fiind o mahmureală, dar este numele comenzii emise pentru a deschide un rând.
Întârzierea RAS către CAS este cantitatea minimă de cicluri de ceas luate pentru a deschide rândul, presupunând că niciunul nu este deschis. Timpul pentru a putea citi datele în acel scenariu este tRCD + tCL. Exemplul nostru DDR4 are un tRCD de 18, care este de 11,25 nanosecunde, în timp ce exemplul nostru DDR5 are un tRCD de 39, ceea ce oferă 12,1875 nanosecunde.
Timp de preîncărcare rând
Al treilea timp principal este timpul de preîncărcare a rândului, în general scurtat la tRP. Această valoare este esențială atunci când există un alt tip de ratare a paginii. În acest caz, rândul din dreapta nu este deschis, dar un alt rând este. Pentru a deschide rândul din dreapta, celălalt rând trebuie mai întâi închis. Procesul de finalizare a unui rând se numește preîncărcare. Aceasta implică scrierea valorilor pe rândul citit de când s-a deschis.
Timpul de preîncărcare al rândului este numărul minim de cicluri de ceas necesare pentru a finaliza procesul de preîncărcare pe un rând deschis. Durata totală de timp pentru a putea citi date dintr-o celulă, în acest scenariu, ar fi tRP + tRCD + tCL. Deoarece valorile tRP sunt aceleași cu tRCD în ambele exemple, este ușor de observat că s-ar termina cu aceleași valori: 11,25 nanosecunde pentru DDR4 tRP și 12,1875 nanosecunde pentru DDR5 tRP.
Timp de activare a rândului
Al patrulea timp principal este Row Activate Time, scurtat în general la tRAS. Acesta este numărul minim de cicluri de ceas între comanda de deschidere a unui rând și comanda de preîncărcare pentru a-l închide din nou. Este timpul necesar pentru reîmprospătarea internă a rândului. Acesta este singurul timp primar care se suprapune cu altul, în special tRCD. Valorile variază, dar sunt de obicei aproximativ tRCD + tCL, deși pot varia până la aproximativ tRCD + (2* tCL).
Exemplul nostru DDR4 are un tRAS de 38 de cicluri, oferind un timp total de 23,75 nanosecunde. Exemplul nostru DDR5 are o valoare rRAS de 102 cicluri, oferind un timp total de 31,875 nanosecunde.
Din punct de vedere istoric, pentru DRAM-ul sincronizat, valorile au fost foarte apropiate de tRCD + tCL, așa cum se vede în exemplul nostru de timpi DDR4. Scenariul tRCD + (2* tCL) a fost folosit în mod tradițional pentru DRAM asincron, deoarece controlerul de memorie trebuia să acorde timp mai mult decât suficient pentru finalizarea operațiunii. Interesant este că DDR5 utilizează în prezent și suma tRCD + (2* tCL). Nu este clar dacă acest lucru este cauzat de o schimbare a standardului sau dacă este o problemă incipientă a produselor DDR5 timpurii care va fi înăsprită pe măsură ce platforma se maturizează.
Interesant, există unele dovezi că este posibil să porniți cu un tRAS mai mic decât tRCD + tCL. Teoretic, acest lucru nu ar trebui să funcționeze cu adevărat. Nu este clar dacă acest lucru se datorează faptului că această valoare, la fel ca majoritatea celorlalte temporizări, este minimă și controlerul de memorie alege să folosească timpii mai slabi în practică. Sau dacă setările au fost doar parțial stabile. Dintre momentele primare, aceasta are probabil cel mai minor efect asupra performanței reale, dar poate merita ajustată dacă sunteți în căutarea performanței de vârf, mai ales cu valorile ridicate observate în DDR5 actual.
Rata de comandă
Rata de comandă este numărul de cicluri dintre un cip DRAM selectat și o comandă executată pe acel cip. Există multe acronime pentru această valoare, cum ar fi CR, CMD, CPC și tCPD. Cel mai simplu mod de a spune este că valoarea numărului este de obicei urmată de un „T”. În ciuda notației T, aceasta este încă o măsură în cicluri de ceas.
Majoritatea memoriei RAM pe care le găsiți vor rula la 2T, deși unele pot rula la 1T. Va exista o diferență minimă, deoarece aceasta este diferența unui singur ciclu de ceas, mai puțin de o nanosecundă.
Timpurile secundare și terțiare
Există o mulțime de alte sincronizari secundare și terțiare care pot fi modificate. Cu toate acestea, a face acest lucru este extrem de complex. Chiar și overclockerii de memorie cu experiență le poate dura o zi sau mai mult pentru a forma setări stabile. Unele sunt mai ușor de ajustat decât altele și au efecte mai semnificative. De exemplu, tREFI și tRFC. Acestea controlează cât de des sunt reîmprospătate celulele de memorie și cât durează procesul de reîmprospătare. În timpul procesului de reîmprospătare, banca trebuie să rămână inactivă. Așadar, dacă aveți un decalaj cât mai mare între reîmprospătare și o perioadă cât mai scurtă de reîmprospătare, înseamnă că memoria RAM poate funcționa mai mult timp.
Reglarea acestor valori arată o anumită valoare atunci când configurația RAM are un număr insuficient de bănci. Este esențial să înțelegem că greșirea acestor valori va cauza erori de corupere a memoriei la scară largă, deoarece celulele nu vor fi reîmprospătate suficient de des. Aceste setări sunt, de asemenea, sensibile la temperatura RAM, deoarece aceasta afectează în mod direct cât de repede scade încărcarea unei celule și, prin urmare, cât de des trebuie reîmprospătată.
Raportul de control al memoriei
Generațiile recente de procesoare vă pot permite să configurați raportul controlerului de memorie. Acesta este de obicei cunoscut sub numele de Gear 1, 2 și 4. Gear 1 face ca controlerul de memorie să funcționeze într-un raport de 1:1 cu memoria. Cu toate acestea, acest lucru are ca rezultat o consumare excesivă de putere peste 3600 MT, afectând stabilitatea sistemului. Pentru o anumită creștere a latenței, trecerea la Gear 2 rulează controlerul de memorie într-un raport de 1:2, la jumătate din viteza memoriei. În cele din urmă, acest lucru oferă numai beneficii de la aproximativ 4400 MT și mai mult. Gear 1 este mai bun, dar Gear 2 poate oferi stabilitate la viteze mai mari.
Deși acest lucru este important pentru RAM DDR4, RAM DDR5 rulează în prezent întotdeauna în Gear 2, deoarece pornește mai repede. Deși în prezent este inutil, deoarece tehnologia nu este suficient de matură pentru a fi utilizată, Gear 4 ar opera controlerul de memorie într-un raport de 1: cu memoria la un sfert din viteză. Din nou, acest lucru este necesar doar la viteze mari. Cu toate acestea, nu este clar unde ar fi această schimbare, deoarece hardware-ul nu este încă acolo.
Concluzii
Timingurile RAM oferă o configurabilitate incredibilă pentru RAM-ul sistemului dumneavoastră. Cu toate acestea, ele sunt, de asemenea, o groapă de iepure adâncă dacă intri în overclockarea RAM completă. Pentru a facilita obținerea celor mai multe beneficii, standardul XMP permite producătorilor de memorie să-și specifice intervalele de timp recomandate în afara standardelor JEDEC. Acest lucru poate oferi performanță suplimentară într-o implementare aproape plug-and-play.
În unele cazuri, profilul XMP va fi activat în mod implicit. Totuși, adesea va fi necesar să îl selectați manual în BIOS. Acest lucru aplică automat vitezele mai mari recomandate de furnizor și restrânge timpul la setările testate de furnizor. Dacă decideți să vă configurați timpii RAM, este esențial să știți care sunt acestea și ce fac.