Timpuri RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS explicat

Memoria RAM este de fapt una dintre cele mai importante componente ale unui computer, dar rareori primește aceeași cantitate de gândire și efort ca și celelalte componente atunci când vine vorba de decizia de cumpărare. De obicei, capacitatea este singurul lucru la care consumatorii generali par să le pese și, deși aceasta este o abordare justificată, există mai multă memorie RAM decât doar dimensiunea memoriei pe care o deține. Câțiva factori importanți pot dicta performanța și eficiența memoriei RAM și probabil doi dintre cei mai importanți dintre ei sunt frecvența și temporizările.

GSkill TridentZ RGB este un kit RAM fantastic pentru sistemele Ryzen - Imagine: GSkill

Frecvența memoriei RAM este un număr destul de simplu, care descrie viteza de ceas la care RAM-ul este evaluat să ruleze. Este menționat clar pe paginile produsului și respectă regula simplă „mai mare este mai bine”. În mod obișnuit, în zilele noastre se pot vedea seturi RAM cu 3200 Mhz, 3600 Mhz, 4000 Mhz sau chiar mai mari. Cealaltă parte mai complicată a poveștii este latența sau „temporizările” RAM. Acestea sunt mult mai complicate de înțeles și s-ar putea să nu fie ușor de înțeles la prima vedere. Să ne scufundăm în ceea ce sunt de fapt sincronizarea RAM.

Ce sunt sincronizările RAM?

În timp ce frecvența este una dintre cele mai publicitate, calendarul RAM are un rol important de jucat și în performanța generală și stabilitatea RAM. Temporizările măsoară latența dintre diferitele operații comune pe un cip RAM. Deoarece latența este întârzierea care apare între operații, poate avea un impact serios asupra performanței memoriei RAM dacă crește dincolo de o anumită limită. Momentele RAM sunt o descriere a latenței inerente care poate fi experimentată de RAM în timpul efectuării diferitelor sale operații.

Timpul RAM este măsurat în cicluri de ceas. Este posibil să fi văzut un șir de numere separate prin liniuțe pe pagina produsului unui kit RAM, care arată ca 18-18-18-38. Aceste numere sunt cunoscute ca sincronizări ale setului RAM. Inerent, deoarece reprezintă latența, mai mic este mai bine atunci când vine vorba de sincronizare. Aceste patru numere reprezintă ceea ce sunt cunoscute sub numele de „Timpuri primare” și au cel mai semnificativ impact asupra latenței. Există și alte temporizări secundare, dar deocamdată vom discuta numai temporizările primare.

Cele 4 temporizări RAM principale sunt reprezentate astfel - Imagine: Tipsmake

Timpuri primare

Pe orice listă de produse sau pe ambalajul propriu-zis, calendarele sunt listate în format tCL-tRCD-tRP-tRAS care corespund celor 4 temporizări primare. Acest set are cel mai mare impact asupra latenței reale a setului RAM și este un punct de focalizare în timp ce overclockează. Prin urmare, ordinea numărului din șirul 16-18-18-38 ne spune care sincronizare primară are ce valoare dintr-o privire.

Latență CAS (tCL / CL / tCAS)

Latență CAS - Imagine: MakeTechEasier

Latența CAS este cea mai importantă sincronizare primară și este definită ca numărul de cicluri dintre trimiterea unei adrese de coloană în memorie și începutul datelor ca răspuns. Acesta este calendarul cel mai larg comparat și publicat. Acesta este numărul de cicluri necesare pentru a citi primul bit de memorie de pe un DRAM cu rândul corect deja deschis. Latența CAS este un număr exact, spre deosebire de alte numere care reprezintă minime. Acest număr trebuie convenit între memorie și controlerul de memorie.

În esență, CAS Latency este timpul necesar memoriei pentru a răspunde procesorului. Există un alt factor pe care trebuie să îl luăm în considerare atunci când discutăm CAS, deoarece CL nu poate fi luat în considerare de la sine. Trebuie să folosim o formulă care convertește ratingul CL în timp real notat în nanosecunde, care se bazează pe rata de transfer a RAM. Formula este (CL / Rate de transfer) x 2000. Prin utilizarea acestei formule putem determina că un kit RAM care rulează la 3200Mhz cu CL16 va avea o latență reală de 10ns. Acest lucru poate fi comparat acum între seturi cu frecvențe și timinguri diferite.

Întârziere RAS la CAS (tRCD)

Întârziere RAS la CAS - Imagine: MakeTechEasier

RAS la CAS reprezintă o potențială întârziere a operațiilor de citire / scriere. Deoarece modulele RAM utilizează un design bazat pe rețea pentru adresare, intersecția rândurilor și a numerelor de coloane indică o anumită adresă de memorie. tRCD este numărul minim de cicluri de ceas necesare pentru a deschide un rând și a accesa o coloană. Timpul pentru citirea primului bit de memorie de pe un DRAM fără niciun rând activ va introduce întârzieri suplimentare sub forma tRCD + CL.

tRCD poate fi considerat timpul minim necesar RAM pentru a ajunge la noua adresă.

Timp de preîncărcare la rând (tRP)

Timp de preîncărcare la rând - Imagine: MakeTechEasier

În cazul deschiderii unui rând greșit (numit pagina lipsă), rândul trebuie închis (cunoscut sub numele de preîncărcare), iar următorul trebuie deschis. Abia după această preîncărcare, coloana din rândul următor poate fi accesată. Prin urmare, timpul total este mărit la tRP + tRCD + CL.

Din punct de vedere tehnic, măsoară latența dintre emiterea comenzii de preîncărcare pentru a rula sau închide un rând și activează comanda pentru a deschide un rând diferit. tRP este identic cu al doilea număr tRCD deoarece aceiași factori afectează latența în ambele operații.

Timp activ rând (tRAS)

Timp activ pe rând - Imagine: MakeTechEasier

Cunoscut și sub denumirea de „Activare până la întârzierea de încărcare” sau „Timp activ RAS minim”, tRAS este numărul minim de cicluri de ceas necesare între o comandă activă pe rând și emiterea comenzii de precărcare. Acest lucru se suprapune cu tRCD și este simplu tRCD + CL în modulele SDRAM. În alte cazuri, este aproximativ tRCD + 2xCL.

tRAS măsoară cantitatea minimă de cicluri pe care un rând trebuie să rămână deschis pentru a scrie corect datele.

Rata de comandă (CR / CMD / CPC / tCPD)

Există, de asemenea, un anumit sufix –T care poate fi văzut adesea în timpul overclockării și care denotă rata de comandă. AMD definește rata de comandă ca perioada de timp, în cicluri, între momentul în care este selectat un cip DRAM și executarea unei comenzi. Este fie 1T, fie 2T, unde 2T CR poate fi foarte benefic pentru stabilitate cu ceasuri de memorie mai mari sau pentru configurații 4-DIMM.

CR este uneori numit și Perioadă de comandă. În timp ce 1T este mai rapid, 2T poate fi mai stabil în anumite scenarii. De asemenea, este măsurată în cicluri de ceas ca și alte temporizări ale memoriei, în ciuda notării unice -T. Diferența de performanță dintre cele două este neglijabilă.

Impactul timpilor de memorie mai mici

Deoarece temporizările corespund în general latenței kitului RAM, temporizările mai mici sunt mai bune, deoarece aceasta înseamnă o întârziere mai mică între diferitele operațiuni ale RAM. Ca și în cazul frecvenței, există un punct de rentabilitate în care îmbunătățirile timpului de răspuns vor fi în mare parte împiedicate de viteza altor componente, cum ar fi CPU sau viteza generală a ceasului memoriei în sine. Ca să nu mai vorbim, scăderea timpilor unui anumit model de memorie RAM ar putea necesita o producție suplimentară de către producător, ducând astfel la randamente mai mici și la un cost mai mare.

În timp ce este rezonabil, timpii RAM mai mici îmbunătățesc, în general, performanța RAM. După cum putem vedea în următoarele etaloane, temporizările generale mai scăzute (și în special latența CAS) conduc la o îmbunătățire cel puțin în ceea ce privește numerele dintr-un grafic. Indiferent dacă îmbunătățirea poate fi percepută sau nu de către utilizatorul mediu în timp ce joacă jocul sau în timp ce redă o scenă în Blender este o poveste cu totul diferită.

Impactul diferitelor temporizări și frecvențe RAM asupra timpilor de redare în Corona Benchmark - Imagine: TechSpot

Un punct de rentabilitate scăzut este stabilit rapid mai ales dacă trecem sub CL15. În acest moment, în general, temporizările și latența nu sunt factorii care împiedică performanța RAM. Alți factori precum frecvența, configurația RAM, capacitățile RAM ale plăcii de bază și chiar și tensiunea RAM pot fi implicați în determinarea performanței RAM dacă latența atinge acest punct de rentabilitate diminuată.

Timpuri vs. Frecvență

Frecvența și temporizările RAM sunt interconectate. Pur și simplu nu este posibil să obțineți cele mai bune dintre ambele lumi în kiturile RAM pentru consumatori care sunt produse în serie. În general, pe măsură ce frecvența nominală a setului RAM crește, temporizările devin mai slabe (temporizările cresc) pentru a compensa oarecum acest lucru. Frecvența, în general, depășește puțin impactul temporizărilor, dar există cazuri în care plata suplimentară pentru un kit RAM de înaltă frecvență nu ar avea sens, deoarece temporizările devin mai slabe și performanța generală suferă.

Un bun exemplu în acest sens este dezbaterea dintre memoria RAM DDR4 3200Mhz CL16 și memoria RAM DDR4 3600Mhz CL18. La prima vedere, s-ar putea părea că kitul de 3600Mhz este mai rapid și sincronizarea nu este mult mai gravă. Cu toate acestea, dacă aplicăm aceeași formulă pe care am discutat-o ​​atunci când explicăm CAS Latency, povestea ia o schimbare diferită. Punând valorile în formula: (CL / Rate de transfer) x 2000, pentru ambele kituri RAM rezultă că ambele kituri RAM au aceeași latență reală de 10ns. În timp ce da, există și alte diferențe în subtimings și modul în care este configurată memoria RAM, dar viteza generală similară face ca kitul de 3600Mhz să aibă o valoare mai proastă datorită prețului său mai mare.

Rezultate de referință ale diferitelor frecvențe și latențe - Imagine: GamersNexus

Ca și în cazul calendarelor, am atins un punct de rentabilitate diminuat destul de curând și cu frecvență. În general, pentru platformele AMD Ryzen, DDR4 3600Mhz CL16 este considerat a fi punctul dulce atât în ​​ceea ce privește temporizările, cât și frecvența. Dacă mergem cu o frecvență mai mare, cum ar fi 4000 MHz, nu numai că temporizările trebuie să se înrăutățească, chiar și suportul pentru placa de bază ar putea fi o problemă pentru chipset-urile de nivel mediu precum B450. Nu numai că, pe Ryzen, ceasul Infinity Fabric și ceasul controlerului de memorie ar trebui sincronizate cu frecvența DRAM într-un raport de 1: 1: 1 pentru cele mai bune rezultate posibile, iar depășirea 3600Mhz rupe acea sincronizare. Acest lucru duce la o latență crescută, la o instabilitate generală și la o frecvență ineficientă care face ca aceste seturi RAM să fie o valoare generală proastă pentru bani. La fel ca temporizările, trebuie stabilit un punct dulce și cel mai bine este să rămâneți cu frecvențe rezonabile, cum ar fi 3200 MHz sau 3600 MHz, la temporizări mai strânse, cum ar fi CL16 sau CL15.

Overclocking

Overclocking-ul RAM este unul dintre cele mai frustrante și temperamentale procese atunci când vine vorba de jocuri cu computerul. Entuziaștii s-au adâncit în acest proces nu numai pentru a scoate din sistemul lor ultimele performanțe, ci și pentru provocarea pe care o aduce procesul. Regula de bază a overclockării RAM este simplă. Trebuie să obțineți cea mai mare frecvență posibilă, păstrând în același timp cronometrele sau chiar strângând cronometrele pentru a obține cele mai bune din ambele lumi.

RAM este una dintre cele mai sensibile componente ale sistemului și, în general, nu are nevoie de modificări manuale. Prin urmare, producătorii de RAM includ un overclock preîncărcat cunoscut sub numele de „XMP” sau „DOCP”, în funcție de platformă. Se presupune că acesta este un overclock pre-testat și validat pe care utilizatorul îl poate activa prin BIOS și cel mai adesea, acesta este cel mai optim nivel de performanță de care are nevoie utilizatorul.

Calculatorul DRAM pentru Ryzen create de „1usmus” este un instrument fantastic pentru overclockingul manual pe platformele AMD

Dacă doriți să faceți față provocării overclockării manuale a memoriei RAM, ghid complet de overclocking RAM poate fi de mare ajutor. Testarea stabilității overclock-ului este cu ușurință cea mai grea parte a overclocking-ului RAM, deoarece poate dura mult timp și multe blocări pentru a fi corect. Totuși, întreaga provocare poate fi o experiență bună pentru entuziaști și poate duce și la câștiguri de performanță.

Cuvinte finale

Memoria RAM este cu siguranță una dintre cele mai subevaluate componente ale sistemului și una care poate avea un impact semnificativ asupra performanței și a reacției generale a sistemului. Momentele memoriei RAM joacă un rol important în determinarea latenței prezente între diferite operațiuni RAM. Timpurile mai strânse conduc cu siguranță la performanțe îmbunătățite, dar există un punct de rentabilitate diminuată, ceea ce face ca este puțin dificil să overclockezi manual și să strângi cronometrele pentru câștiguri minime de performanță.

Găsirea unui echilibru perfect între frecvența memoriei RAM și sincronizarea, menținând în același timp valoarea memoriei RAM, este cel mai bun mod de a lua în timp ce luați o decizie de cumpărare. Alegerile noastre pentru cele mai bune kituri DDR4 RAM în 2020 ar putea fi de ajutor în luarea unei decizii în cunoștință de cauză cu privire la alegerea RAM.