Τι είναι οι χρονισμοί RAM;

Οι περισσότεροι χρήστες υπολογιστών δεν ενδιαφέρονται ιδιαίτερα για την απόδοση όταν αγοράζουν έναν υπολογιστή. Εφόσον είναι αρκετά γρήγορο και φθηνό, αυτό είναι αρκετά καλό. Θα αγοράσουν έναν υπολογιστή με CPU τρέχουσας ή προηγούμενης γενιάς και θα αναζητήσουν τη σωστή ποσότητα αποθήκευσης με ακρίβεια μισού terabyte.

Κάποιοι μπορεί να αναζητούν ταχύτητα CPU, αριθμό πυρήνων ή χωρητικότητα RAM, αλλά αυτό τείνει να είναι. Εάν είστε λάτρης της τεχνολογίας, μπορεί να δώσετε μεγαλύτερη προσοχή σε αυτά τα πράγματα, ώστε να γνωρίζετε τι παίρνετε και αν είναι πραγματικά καλή συμφωνία.

Ένας από τους τρόπους για να αποσπάσετε τη μέγιστη απόδοση από τον υπολογιστή σας είναι να αποκτήσετε RAM υψηλής απόδοσης. Ο σημαντικός εντυπωσιακός αριθμός πωλήσεων είναι η ταχύτητα ρολογιού της μνήμης RAM, όπως η DDR4-3200 ή η DDR5-6400. Τεχνικά αυτός ο δεύτερος αριθμός δεν είναι η ταχύτητα του ρολογιού. Είναι ο ρυθμός μεταφοράς. Αυτή είναι διπλάσια από την ταχύτητα του ρολογιού, επειδή η μνήμη RAM DDR είναι διπλός ρυθμός δεδομένων. Ωστόσο, ο υψηλότερος αριθμός ακούγεται καλύτερα στο υλικό μάρκετινγκ.

Αυτός ο ρυθμός μεταφοράς είναι ένα μέτρο του εύρους ζώνης της μνήμης RAM, επομένως οι υψηλότεροι αριθμοί είναι καλύτεροι. Το εύρος ζώνης, ωστόσο, δεν είναι ο μόνος παράγοντας στην απόδοση της RAM. Η καθυστέρηση είναι εξίσου σημαντική, αν όχι περισσότερο.

Τι είναι η καθυστέρηση;

Ο λανθάνων χρόνος είναι ένα μέτρο της καθυστέρησης μεταξύ της έναρξης μιας διαδικασίας και της πραγματοποίησης αυτής. Ένα απλό παράδειγμα είναι το «ping» της σύνδεσής σας στο διαδίκτυο. Εάν έχετε εκτελέσει ποτέ μια δοκιμή ταχύτητας, θα έχετε δει την ταχύτητα λήψης και το ping σας. Η ταχύτητα λήψης είναι το εύρος ζώνης σας στο Διαδίκτυο και το ping είναι η καθυστέρηση μεταξύ εσάς που κάνετε ένα αίτημα και του διακομιστή που το λαμβάνει. Όπως πολλοί παίκτες θα γνωρίζουν, δεν έχει σημασία πόσο γρήγορο είναι το διαδίκτυο. Δεν θα έχετε καλή εμπειρία εάν έχετε υψηλή καθυστέρηση.

Η RAM υψηλής απόδοσης θα διαφημίζει πάντα την ταχύτητά της. Συχνά θα διαφημίζει τουλάχιστον ένα συγκεκριμένο μέτρο καθυστέρησης. Το πιο κοινό και σημαντικό μέτρο λανθάνουσας κατάστασης είναι το CAS Latency, που μερικές φορές συντομεύεται σε CL. Κοιτάζοντας λίγο βαθύτερα στις προδιαγραφές του προϊόντος, είναι γενικά δυνατό να βρείτε τους τέσσερις κύριους χρόνους. Αυτά είναι τα tCL/tCAS (το CAS Latency), tRCD, tRP και tRAS. Αυτοί οι χρονισμοί μπορούν περιστασιακά να ακολουθούνται από έναν πέμπτο αριθμό, έναν ρυθμό εντολών, αλλά αυτό είναι ελαφρώς διαφορετικό και γενικά ασήμαντο.

Τα βασικά της λειτουργίας RAM

Πριν ορίσουμε αυτούς τους κύριους χρονισμούς, θα είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τα βασικά για το πώς λειτουργεί πραγματικά η RAM. Τα δεδομένα στη μνήμη RAM αποθηκεύονται σε στήλες και μόνο μία μπορεί να αλληλεπιδράσει ανά πάσα στιγμή. Για να μπορείτε να διαβάζετε ή να γράφετε σε μια στήλη, πρέπει πρώτα να ανοίξετε τη σειρά στην οποία βρίσκεται αυτή η στήλη. Μόνο μία σειρά μπορεί να ανοίξει ταυτόχρονα. Η μνήμη RAM μπορεί να συνοδεύεται από πολλές τράπεζες. Σε αυτήν την περίπτωση, μόνο μία σειρά μπορεί να είναι διαθέσιμη ανά τράπεζα. Ενώ μπορεί να αλληλεπιδράσει μόνο με μία στήλη ταυτόχρονα, το άνοιγμα μιας δεύτερης σειράς σε μια δεύτερη τράπεζα επιτρέπει την αποτελεσματική ουρά για την επόμενη λειτουργία ανάγνωσης ή εγγραφής.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι οι χρονισμοί δεν είναι απόλυτες αξίες. Στην πραγματικότητα είναι πολλαπλάσια του ρολογιού εισόδου/εξόδου της RAM καθώς είναι μονάδες κύκλων ρολογιού. Και πάλι, η μνήμη RAM είναι διπλάσια από την ταχύτητα δεδομένων, η οποία είναι η μισή από την ταχύτητα που διαφημίζεται. Πρέπει να κάνετε κάποια μαθηματικά για να προσδιορίσετε την πραγματική καθυστέρηση συγκεκριμένου χρονισμού. Μπορείτε να κάνετε 1/(διαφημιζόμενος ρυθμός μεταφοράς σε Ts/2) για να λάβετε τη διάρκεια ενός μεμονωμένου κύκλου ρολογιού σε δευτερόλεπτα και, στη συνέχεια, να το πολλαπλασιάσετε με την αναλογία χρονισμού που θέλετε να μάθετε την τιμή του. Εναλλακτικά, ας υποθέσουμε ότι θέλετε να περάσετε πιο εύκολα. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να κάνετε έναν ρυθμό μεταφοράς 2000/διαφημιζόμενο σε MT για να λάβετε τη διάρκεια ενός μεμονωμένου κύκλου ρολογιού σε νανοδευτερόλεπτα και να το πολλαπλασιάσετε με την αναλογία χρονισμού.

Για παράδειγμα, αν έχουμε δύο σετ μνήμης RAM, DDR4-3000 CL15 και DDR4-3200 CL16, μπορούμε να κάνουμε (2000/3000)*15 και (2000/3200)*16 για να ανακαλύψουμε ότι η απόλυτη καθυστέρηση CAS και των δύο τύπων Η μνήμη RAM είναι 10 νανοδευτερόλεπτα.

Πρωταρχικοί Χρονισμοί

Οι κύριοι χρονισμοί της μνήμης RAM παρουσιάζονται συνήθως ως ένα σύνολο τεσσάρων αριθμών που χωρίζονται με παύλες. Περιστασιακά, αυτά θα συνοδεύονται είτε από ένα "1T" ή "2T" στο τέλος. Για τα ακόλουθα παραδείγματα, θα χρησιμοποιήσουμε τους κύριους χρονισμούς από δύο καταχωρίσεις στο πρόσφατο άρθρο μας σχετικά με την καλύτερη μνήμη RAM παιχνιδιών το 2022 : το G.Skill Trident Z Royal DDR4 3200 CL16-18-18-38 και το G.Skill Trident Z5 RGB DDR5 6400 CL32-39-39-102 . Για αυτά τα παραδείγματα, οι κύριοι χρονισμοί είναι 16-18-18-38 και 32-39-39-102, αντίστοιχα. Ο χρόνος για έναν μεμονωμένο κύκλο ρολογιού είναι 0,625 νανοδευτερόλεπτα και 0,3125 νανοδευτερόλεπτα, αντίστοιχα.

Σημείωση : Όλοι αυτοί οι χρονισμοί επηρεάζουν οποιαδήποτε λειτουργία, ανάγνωση ή εγγραφή, ωστόσο, στα παρακάτω παραδείγματα, θα αναφερθούμε απλώς στις λειτουργίες ανάγνωσης για να κρατήσουμε τα πράγματα απλά.

Καθυστέρηση CAS

Ο πρώτος αριθμός στους κύριους χρονισμούς είναι η καθυστέρηση CAS. Αυτός είναι συνήθως ο κύριος χρονισμός που πρέπει να βελτιωθεί εάν προσπαθείτε να υπερχρονίσετε τη μνήμη RAM. Η καθυστέρηση CAS μπορεί επίσης να υποδηλωθεί σε CL, tCAS ή tCL, με τα δύο τελευταία να είναι πιο πιθανό να βρεθούν στο BIOS και σε άλλα βοηθητικά προγράμματα διαμόρφωσης. Το CAS είναι συντομογραφία του Column Address Strobe. Δεν είναι πλέον τεχνικά στροβοσκόπιο. Αλλά η εντολή διαβάζει δεδομένα από μια στήλη μιας ανοιχτής γραμμής σε αυτό που είναι γνωστό ως "επισκέψεις σελίδας".

Το tCL είναι ένα μέτρο του πόσους κύκλους μετά την αποστολή μιας εντολής CAS θα αρχίσει να επιστρέφεται η απόκριση μέσω του διαύλου I/O. Έτσι, για το παράδειγμά μας DDR4, η καθυστέρηση CAS είναι 10 νανοδευτερόλεπτα. για το παράδειγμά μας DDR5, η καθυστέρηση CAS είναι επίσης 10 νανοδευτερόλεπτα.

Καθυστέρηση RAS σε CAS

Η δεύτερη καταχώρηση στους κύριους χρονισμούς είναι η καθυστέρηση RAS σε CAS. Αυτό θα συμβολίζεται γενικά ως tRCD και είναι μια ελάχιστη τιμή, όχι μια ακριβής τιμή. Εάν δεν υπάρχουν ανοιχτές σειρές όταν έρχεται μια εντολή ανάγνωσης, αυτό είναι γνωστό ως "έλλειψη σελίδας". Πρέπει πρώτα να ανοίξει μια σειρά για να αποκτήσετε πρόσβαση σε μια στήλη για να διαβάσετε τα δεδομένα της. Το RAS σημαίνει Row Access Strobe. Όπως το CAS, δεν είναι πλέον στροβοσκόπιο με το όνομα να είναι hangover, αλλά είναι το όνομα της εντολής που εκδόθηκε για να ανοίξει μια σειρά.

Η καθυστέρηση RAS σε CAS είναι ο ελάχιστος αριθμός κύκλων ρολογιού που απαιτούνται για να ανοίξει η σειρά, με την προϋπόθεση ότι κανένας δεν είναι ανοιχτός. Ο χρόνος για να μπορέσετε να διαβάσετε δεδομένα σε αυτό το σενάριο είναι tRCD + tCL. Το παράδειγμά μας DDR4 έχει tRCD 18, που είναι 11,25 νανοδευτερόλεπτα, ενώ το παράδειγμά μας DDR5 έχει tRCD 39, που δίνει 12,1875 νανοδευτερόλεπτα.

Χρόνος προφόρτισης σειράς

Ο τρίτος κύριος χρονισμός είναι ο Χρόνος Προφόρτισης Σειράς, που γενικά συντομεύεται σε tRP. Αυτή η τιμή είναι απαραίτητη όταν υπάρχει άλλος τύπος απώλειας σελίδας. Σε αυτήν την περίπτωση, η δεξιά σειρά δεν είναι ανοιχτή, αλλά μια άλλη σειρά είναι ανοιχτή. Για να ανοίξετε τη δεξιά σειρά, πρέπει πρώτα να κλείσετε την άλλη σειρά. Η διαδικασία ολοκλήρωσης μιας σειράς ονομάζεται προφόρτιση. Αυτό περιλαμβάνει την εγγραφή των τιμών στη σειρά που διαβάστηκε από όταν άνοιξε.

Ο χρόνος προφόρτισης σειράς είναι ο ελάχιστος αριθμός κύκλων ρολογιού που απαιτούνται για την ολοκλήρωση της διαδικασίας προφόρτισης σε μια ανοιχτή σειρά. Ο συνολικός χρόνος για να μπορέσετε να διαβάσετε δεδομένα από ένα κελί, σε αυτό το σενάριο, θα ήταν tRP + tRCD + tCL. Καθώς οι τιμές του tRP είναι ίδιες με το tRCD και στα δύο παραδείγματά μας, είναι εύκολο να δούμε ότι θα κατέληγαν με τις ίδιες τιμές: 11,25 νανοδευτερόλεπτα για το DDR4 tRP και 12,1875 νανοδευτερόλεπτα για το DDR5 tRP.

Χρόνος ενεργοποίησης σειράς

Ο τέταρτος κύριος χρονισμός είναι ο χρόνος ενεργοποίησης σειράς, που γενικά συντομεύεται σε tRAS. Αυτός είναι ο ελάχιστος αριθμός κύκλων ρολογιού μεταξύ της εντολής για το άνοιγμα μιας σειράς και της εντολής προφόρτισης για το κλείσιμο ξανά. Είναι ο χρόνος που απαιτείται για την εσωτερική ανανέωση της σειράς. Αυτός είναι ο μόνος κύριος χρονισμός που επικαλύπτεται με άλλον, ειδικά το tRCD. Οι τιμές ποικίλλουν, αλλά είναι συνήθως περίπου tRCD + tCL, αν και μπορεί να κυμαίνονται έως και tRCD + (2* tCL).

Το παράδειγμά μας DDR4 έχει ένα tRAS 38 κύκλων που δίνει συνολικό χρόνο 23,75 νανοδευτερόλεπτα. Το παράδειγμά μας DDR5 έχει τιμή rRAS 102 κύκλων που δίνει συνολικό χρόνο 31.875 νανοδευτερόλεπτα.

Ιστορικά για τη συγχρονισμένη DRAM, οι τιμές ήταν πολύ κοντά στο tRCD + tCL, όπως φαίνεται στο παράδειγμά μας χρονισμοί DDR4. Το σενάριο tRCD + (2* tCL) χρησιμοποιήθηκε παραδοσιακά για ασύγχρονη DRAM, καθώς ο ελεγκτής μνήμης χρειαζόταν να αφήσει περισσότερο από αρκετό χρόνο για να ολοκληρωθεί η λειτουργία. Είναι ενδιαφέρον ότι το DDR5 χρησιμοποιεί επίσης το άθροισμα tRCD + (2* tCL). Δεν είναι σαφές εάν αυτό προκαλείται από μια αλλαγή στο πρότυπο ή εάν πρόκειται για ένα πρόβλημα με τα πρώιμα προϊόντα DDR5 που θα σφίξουν καθώς ωριμάζει η πλατφόρμα.

Είναι ενδιαφέρον ότι υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι είναι δυνατή η εκκίνηση με tRAS χαμηλότερο από tRCD + tCL. Θεωρητικά, αυτό δεν πρέπει να λειτουργεί πραγματικά. Δεν είναι σαφές εάν αυτό οφείλεται στο ότι αυτή η τιμή, όπως και οι περισσότεροι άλλοι χρονισμοί, είναι ελάχιστη και ο ελεγκτής μνήμης επιλέγει να χρησιμοποιεί πιο χαλαρούς χρονισμούς στην πράξη. Ή αν οι ρυθμίσεις ήταν μόνο μερικώς σταθερές. Από τους κύριους χρονισμούς, αυτό πιθανότατα έχει την πιο μικρή επίδραση στην πραγματική απόδοση, αλλά μπορεί να αξίζει να το προσαρμόσετε εάν αναζητάτε κορυφαία απόδοση, ειδικά με τις υψηλές τιμές που εμφανίζονται στην τρέχουσα DDR5.

Ρυθμός εντολών

Ο ρυθμός εντολών είναι ο αριθμός των κύκλων μεταξύ ενός επιλεγμένου τσιπ DRAM και μιας εντολής που εκτελείται σε αυτό το τσιπ. Υπάρχουν πολλά ακρωνύμια για αυτήν την τιμή, όπως CR, CMD, CPC και tCPD. Ο ευκολότερος τρόπος για να πούμε είναι ότι η αριθμητική τιμή ακολουθείται συνήθως από ένα "T". Παρά τον συμβολισμό T, αυτό εξακολουθεί να είναι ένα μέτρο στους κύκλους του ρολογιού.

Οι περισσότερες RAM που θα βρείτε θα τρέχουν σε 2T, αν και μερικές μπορεί να τρέχουν σε 1T. Θα υπάρχει μια ελάχιστη διαφορά καθώς αυτή είναι η διαφορά ενός μόνο κύκλου ρολογιού, λιγότερο από ένα νανοδευτερόλεπτο.

Δευτερογενείς και Τριτογενείς Χρονισμοί

Υπάρχουν πολλοί άλλοι δευτερεύοντες και τριτογενείς χρονισμοί που μπορούν να αλλάξουν. Ωστόσο, είναι πολύ περίπλοκο να γίνει αυτό. Ακόμη και οι έμπειροι overclockers μνήμης μπορεί να χρειαστούν μία ημέρα ή περισσότερο για να καλέσουν σε σταθερές ρυθμίσεις. Μερικά προσαρμόζονται ευκολότερα από άλλα και έχουν πιο σημαντικές επιπτώσεις. Για παράδειγμα, tREFI και tRFC. Αυτά ελέγχουν πόσο συχνά ανανεώνονται τα κύτταρα μνήμης και πόσο χρόνο διαρκεί η διαδικασία ανανέωσης. Κατά τη διαδικασία ανανέωσης, η τράπεζα πρέπει διαφορετικά να μείνει αδρανής. Επομένως, έχοντας όσο το δυνατόν μεγαλύτερο κενό μεταξύ των ανανεώσεων και όσο το δυνατόν μικρότερη περίοδο ανανέωσης, η RAM σας μπορεί να λειτουργεί για περισσότερο χρόνο.

Ο συντονισμός αυτών των τιμών δείχνει μια συγκεκριμένη τιμή όταν η διαμόρφωση RAM έχει ανεπαρκή αριθμό τραπεζών. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε ότι η λανθασμένη λήψη αυτών των τιμών θα προκαλέσει σφάλματα καταστροφής της μνήμης μεγάλης κλίμακας, καθώς τα κελιά δεν θα ανανεώνονται αρκετά συχνά. Αυτές οι ρυθμίσεις είναι επίσης ευαίσθητες στη θερμοκρασία της μνήμης RAM, καθώς αυτό επηρεάζει άμεσα το πόσο γρήγορα αποσυντίθεται η φόρτιση σε μια κυψέλη και επομένως πόσο συχνά χρειάζεται να ανανεώνεται.

Αναλογία ελεγκτή μνήμης

Οι πρόσφατες γενιές CPU μπορούν να σας επιτρέψουν να διαμορφώσετε την αναλογία ελεγκτή μνήμης. Αυτό είναι συνήθως γνωστό ως Gear 1, 2 και 4. Το Gear 1 κάνει τον ελεγκτή μνήμης να λειτουργεί σε αναλογία 1:1 με τη μνήμη. Ωστόσο, αυτό έχει ως αποτέλεσμα υπερβολική κατανάλωση ισχύος πάνω από 3600MTs, επηρεάζοντας τη σταθερότητα του συστήματος. Για κάποια αύξηση της καθυστέρησης, η μετάβαση στο Gear 2 εκτελεί τον ελεγκτή μνήμης σε αναλογία 1:2, με τη μισή ταχύτητα της μνήμης. Αυτό τελικά προσφέρει μόνο όφελος από περίπου 4400MTs και άνω. Το Gear 1 είναι καλύτερο, αλλά το Gear 2 μπορεί να προσφέρει σταθερότητα σε υψηλότερες ταχύτητες.

Αν και αυτό είναι σημαντικό για τη μνήμη RAM DDR4, η μνήμη RAM DDR5 τρέχει πάντα στο Gear 2 καθώς ξεκινά πιο γρήγορα. Αν και δεν είναι προς το παρόν απαραίτητο, καθώς η τεχνολογία δεν είναι αρκετά ώριμη για χρήση, το Gear 4 θα λειτουργούσε τον ελεγκτή μνήμης σε αναλογία 1: με τη μνήμη στο ένα τέταρτο της ταχύτητας. Και πάλι, αυτό είναι απαραίτητο μόνο σε υψηλές ταχύτητες. Ωστόσο, δεν είναι σαφές πού ακριβώς θα ήταν αυτή η μετάβαση, καθώς το υλικό δεν είναι ακόμα εκεί.

συμπεράσματα

Οι χρονισμοί RAM προσφέρουν απίστευτη δυνατότητα διαμόρφωσης για τη μνήμη RAM του συστήματός σας. Ωστόσο, είναι επίσης μια βαθιά τρύπα κουνελιού εάν μπείτε σε πλήρες overclocking RAM. Για να διευκολυνθεί η απόκτηση των περισσότερων πλεονεκτημάτων, το πρότυπο XMP επιτρέπει στους κατασκευαστές μνήμης να προσδιορίζουν τους προτεινόμενους χρονισμούς εκτός των προτύπων JEDEC. Αυτό μπορεί να προσφέρει επιπλέον απόδοση σε μια σχεδόν εφαρμογή plug-and-play.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το προφίλ XMP θα ενεργοποιηθεί από προεπιλογή. Ωστόσο, συχνά θα είναι απαραίτητο να το επιλέξετε χειροκίνητα στο BIOS. Αυτό εφαρμόζει αυτόματα τις υψηλότερες συνιστώμενες ταχύτητες από τον προμηθευτή και αυστηροποιεί τους χρονισμούς στις ρυθμίσεις που έχουν δοκιμαστεί από τον προμηθευτή. Εάν αποφασίσετε να διαμορφώσετε τους χρονισμούς RAM, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τι είναι και τι κάνουν.