Mis on RAM-i ajastused?

Enamik arvutikasutajaid ei hooli arvuti ostmisel jõudlusest liiga palju. Kuni see on piisavalt kiire ja odav, on see piisavalt hea. Nad ostavad praeguse või eelmise põlvkonna protsessoriga arvuti ja otsivad poole terabaidi täpsusega õiget salvestusruumi.

Mõned võivad otsida protsessori kiirust, tuumade arvu või RAM-i mahtu, kuid see kipub olema. Kui olete tehnikahuviline, võite neile asjadele rohkem tähelepanu pöörata, et saaksite teada, mida saate ja kas see on tõesti hea tehing.

Üks viise, kuidas arvutist kõige rohkem jõudlust välja pigistada, on hankida suure jõudlusega RAM. Märkimisväärne toretsev müüginumber on RAM-i taktsagedus, näiteks DDR4-3200 või DDR5-6400. Tehniliselt ei ole see teine ​​​​number kella kiirus. See on edastuskiirus. See on kahekordne taktsagedus, kuna DDR RAM on kahekordne andmeedastuskiirus. Siiski kõlab suurem number turundusmaterjalil paremini.

See edastuskiirus on RAM-i ribalaiuse mõõt, nii et suuremad numbrid on paremad. Ribalaius ei ole aga RAM-i jõudluse ainus tegur. Latentsusaeg on sama oluline, kui mitte veelgi olulisem.

Mis on latentsusaeg?

Latentsus on viivituse mõõt protsessi algatamise ja selle tegeliku toimumise vahel. Lihtne näide on teie Interneti-ühenduse "ping". Kui olete kunagi kiirustesti teinud, olete näinud oma allalaadimiskiirust ja pingi. Allalaadimiskiirus on teie Interneti ribalaius ja ping on latentsusaeg teie päringu esitamise ja selle vastuvõtva serveri vahel. Nagu paljud mängijad teavad, pole vahet, kui kiire on teie internet. Kui teil on kõrge latentsusaeg, pole teil head kogemust.

Suure jõudlusega RAM reklaamib alati oma kiirust. Sageli reklaamib see vähemalt ühte konkreetset latentsusaega. Kõige tavalisem ja olulisem latentsuse mõõt on CAS-i latentsusaeg, mida mõnikord lühendatakse CL-ks. Toote tehnilisi andmeid veidi sügavamalt uurides on üldiselt võimalik leida neli peamist peamist ajastust. Need on tCL/tCAS (CAS Latency), tRCD, tRP ja tRAS. Nendele ajastustele võib mõnikord järgneda viies number, käsusagedus, kuid see on veidi erinev ja üldiselt ebaoluline.

RAM-i kasutamise põhitõed

Enne nende peamiste ajastuste määratlemist on oluline mõista RAM-i tegeliku toimimise põhitõdesid. RAM-is olevad andmed salvestatakse veergudesse ja igal ajal saab suhelda ainult ühega. Veerust lugemiseks või sellesse kirjutamiseks peate esmalt avama rea, milles see veerg asub. Korraga saab avatud olla ainult üks rida. RAM võib tulla mitme pangaga. Sel juhul saab panga kohta olla saadaval ainult üks rida. Kui korraga saab suhelda ainult ühe veeruga, võimaldab teises pangas teise rea avamine järgmise lugemis- või kirjutamistoimingu tõhusalt järjekorda seada.

Oluline on mõista, et ajastused ei ole absoluutsed väärtused. Need on tegelikult RAM-i sisend-/väljundkella kordsed, kuna need on kella tsüklite ühikud. Jällegi on RAM kahekordne andmeedastuskiirus, mis on pool reklaamitud kiirusest. Konkreetse ajastuse tegeliku latentsuse määramiseks peate tegema matemaatikat. Saate teha 1/(reklaamitud edastuskiirus Ts/2), et saada ühe kella tsükli pikkus sekundites ja seejärel korrutada see ajastussuhtega, mille väärtust soovite teada saada. Teise võimalusena oletame, et soovite kergemat aega. Sel juhul saate MT-des teha edastuskiiruseks 2000/reklaamitud, et saada ühe taktitsükli pikkus nanosekundites ja korrutada see ajastussuhtega.

Näiteks kui meil on kaks RAM-i komplekti, DDR4-3000 CL15 ja DDR4-3200 CL16, saame teha (2000/3000)*15 ja (2000/3200)*16, et avastada, et mõlema tüübi absoluutne CAS-latentsus RAM on 10 nanosekundit.

Peamised ajad

RAM-i esmased ajastused esitatakse tavaliselt neljast numbrist koosneva komplektina, mis on eraldatud sidekriipsudega. Mõnikord on nende lõpus kas "1T" või "2T". Järgmiste näidete puhul kasutame peamisi ajastusid kahest kirjest meie hiljutises artiklis 2022. aasta parima mängumälu kohta : G.Skill Trident Z Royal DDR4 3200 CL16-18-18-38 ja G.Skill Trident Z5. RGB DDR5 6400 CL32-39-39-102 . Nende näidete puhul on esmased ajastused vastavalt 16-18-18-38 ja 32-39-39-102. Ühe kella tsükli aeg on vastavalt 0,625 nanosekundit ja 0,3125 nanosekundit.

Märkus . Kõik need ajastused mõjutavad mis tahes toimingut, nii lugemist kui kirjutamist, kuid alltoodud näidetes viitame lihtsalt lugemistoimingutele, et asjad oleksid lihtsad.

CAS-i latentsus

Esimene number esmastes ajastustes on CAS-i latentsusaeg. Tavaliselt on see esmane aeg, mida tuleb parandada, kui proovite RAM-i kiirendada. CAS-i latentsusaega saab tähistada ka CL-i, tCAS-i või tCL-iga, kusjuures kaks viimast leidub tõenäolisemalt BIOS-is ja muudes konfiguratsiooniutiliitides. CAS on lühend sõnast Column Address Strobe. Tehniliselt pole see enam strobo. Kuid käsk loeb andmeid avatud rea veerust, mida nimetatakse lehe tabamuseks.

tCL on mõõt, mis näitab, mitu tsüklit pärast CAS-käsu saatmist hakatakse vastust I/O siini kaudu tagastama. Seega on meie DDR4 näite puhul CAS-i latentsusaeg 10 nanosekundit; meie DDR5 näite puhul on CAS-i latentsus samuti 10 nanosekundit.

RAS-ist CAS-i viivitus

Teine kirje esmastes ajastustes on viivitus RAS-ist CAS-i. Tavaliselt tähistatakse seda kui tRCD ja see on minimaalne väärtus, mitte täpne väärtus. Kui lugemisjuhise saabumisel pole ühtegi rida avatud, nimetatakse seda "lehe vahelejätmiseks". Veeru andmete lugemiseks juurdepääsemiseks tuleb rida esmalt avada. RAS tähistab Row Access Strobe'i. Sarnaselt CAS-iga pole see enam strobo, mille nimi on pohmell, vaid see on rea avamiseks antud käsu nimi.

RAS-i ja CAS-i viivitus on minimaalne kella tsüklite arv, mis kulub rea avamiseks, eeldusel, et ükski neist pole avatud. Selle stsenaariumi andmete lugemise aeg on tRCD + tCL. Meie näite DDR4 tRCD on 18, mis on 11,25 nanosekundit, samas kui meie DDR5 näite tRCD on 39, mis annab 12,1875 nanosekundit.

Rea eellaadimise aeg

Kolmas esmane ajastus on rea eellaadimisaeg, mida üldiselt lühendatakse tRP-ks. See väärtus on oluline, kui esineb teist tüüpi lehe puudumist. Sel juhul ei ole parem rida avatud, kuid teine ​​rida on avatud. Parema rea ​​avamiseks tuleb esmalt teine ​​rida sulgeda. Rea täitmise protsessi nimetatakse eellaadimiseks. See hõlmab väärtuste kirjutamist reale, mida loeti selle avamisel.

Rea eellaadimisaeg on minimaalne kellatsüklite arv, mis on vajalik eellaadimisprotsessi lõpuleviimiseks avatud real. Selle stsenaariumi korral oleks lahtrist andmete lugemise koguaeg tRP + tRCD + tCL. Kuna tRP väärtused on meie mõlema näite puhul samad, mis tRCD väärtused, on lihtne näha, et neil on samad väärtused: DDR4 tRP puhul 11,25 nanosekundit ja DDR5 tRP puhul 12,1875 nanosekundit.

Rea aktiveerimise aeg

Neljas esmane ajastus on rea aktiveerimise aeg, mida üldiselt lühendatakse tRAS-iks. See on minimaalne kellatsüklite arv rea avamise käsu ja uuesti sulgemise käsu eellaadimise vahel. See on aeg, mis kulub rea sisemiseks värskendamiseks. See on ainus esmane ajastus, mis kattub teise, täpsemalt tRCD-ga. Väärtused varieeruvad, kuid on tavaliselt ligikaudu tRCD + tCL, kuigi need võivad ulatuda kuni tRCD + (2* tCL) ümber.

Meie DDR4 näitel on 38 tsükli tRAS, mis annab koguajaks 23,75 nanosekundit. Meie DDR5 näitel on rRAS-i väärtus 102 tsüklit, mis annab koguajaks 31,875 nanosekundit.

Ajalooliselt on sünkroonitud DRAM-i väärtused olnud väga lähedased tRCD + tCL-ile, nagu on näha meie näites DDR4 ajastustest. Traditsiooniliselt kasutati asünkroonse DRAM-i jaoks tRCD + (2* tCL) stsenaariumi, kuna mälukontroller pidi jätma toimingu lõpuleviimiseks rohkem kui piisavalt aega. Huvitaval kombel kasutab DDR5 praegu ka tRCD + (2* tCL) summat. On ebaselge, kas selle põhjuseks on standardi muudatus või varajaste DDR5 toodete probleem, mida platvormi küpsedes karmistatakse.

Huvitaval kombel on tõendeid selle kohta, et tRCD + tCL-st madalama tRAS-iga on võimalik käivitada. Teoreetiliselt ei tohiks see tõesti toimida. On ebaselge, kas see on tingitud sellest, et see väärtus, nagu enamik teisi ajastusi, on minimaalne ja mälukontroller otsustab praktikas kasutada lõdvemaid ajastusi. Või kui seaded olid ainult osaliselt stabiilsed. Peamistest ajastustest on sellel tõenäoliselt kõige väiksem mõju tegelikule jõudlusele, kuid see võib olla väärt kohandamist, kui soovite saavutada tippjõudlust, eriti praeguse DDR5 kõrgete väärtuste korral.

Käskude määr

Käsusagedus on tsüklite arv valitud DRAM-kiibi ja sellel kiibil täidetava käsu vahel. Selle väärtuse jaoks on palju akronüüme, näiteks CR, CMD, CPC ja tCPD. Lihtsaim viis aru saada on see, et arvu väärtusele järgneb tavaliselt T. Vaatamata T-tähisele on see ikkagi kella tsüklite mõõt.

Enamik teie leitud RAM-i töötab 2T, kuigi mõned võivad töötada 1T. Erinevus on minimaalne, kuna see on ühe kella tsükli erinevus, vähem kui nanosekund.

Sekundaarne ja tertsiaarne ajastus

On palju muid teisese ja kolmanda astme ajastusi, mida saab muuta. Selle tegemine on aga väga keeruline. Isegi kogenud mälu ülekiirendajatel võib stabiilsetes seadetes helistamiseks kuluda päev või rohkem. Mõnda on lihtsam kohandada kui teisi ja neil on suurem mõju. Näiteks tREFI ja tRFC. Need määravad, kui sageli mälurakke värskendatakse ja kui kaua värskendusprotsess aega võtab. Värskendusprotsessi ajal peab pank muidu jõude seisma. Nii et värskenduste vaheline võimalikult suur vahe ja võimalikult lühike värskendusperiood tähendab, et teie RAM töötab kauem.

Nende väärtuste häälestamine näitab konkreetset väärtust, kui teie RAM-i konfiguratsioonis pole piisavalt panku. Oluline on mõista, et nende väärtuste valesti määramine põhjustab suuremahulisi mälukahjustusi, kuna rakke ei värskendata piisavalt sageli. Need sätted on vastuvõtlikud ka RAM-i temperatuurile, kuna see mõjutab otseselt seda, kui kiiresti elemendis olev laeng laguneb ja kui sageli seda on vaja värskendada.

Mälukontrolleri suhe

Viimase põlvkonna protsessorid võimaldavad teil konfigureerida mälukontrolleri suhet. Seda tuntakse tavaliselt kui Gear 1, 2 ja 4. Gear 1 paneb mälukontrolleri tööle koos mäluga vahekorras 1:1. Selle tulemuseks on aga üle 3600 MTs ülemäärane energiatarbimine, mis mõjutab süsteemi stabiilsust. Latentsusaja mõningaseks suurendamiseks käivitab Gear 2-le lülitumine mälukontrolleri vahekorras 1:2, poole väiksema kiirusega kui mälu. Lõppkokkuvõttes pakub see kasu ainult umbes 4400 MT-st ja rohkem. Käik 1 on parem, kuid käik 2 suudab tagada stabiilsuse suurematel kiirustel.

Kuigi see on DDR4 RAM-i jaoks oluline, töötab DDR5 RAM praegu alati Gear 2-s, kuna see käivitub kiiremini. Kuigi see pole praegu vajalik, kuna tehnoloogia pole kasutamiseks piisavalt küps, töötaks Gear 4 mälukontrolleri vahekorras 1: mäluga, mis on veerand kiirusest. Jällegi on see vajalik ainult suurtel kiirustel. Siiski on ebaselge, kus see üleminek täpselt toimuks, kuna riistvara pole veel olemas.

Järeldused

RAM-i ajastused pakuvad teie süsteemi RAM-ile uskumatut konfigureeritavust. Samas on need ka sügav jäneseauk, kui satud RAM-i täiskiirendamiseni. Enamiku eeliste kasutamise hõlbustamiseks võimaldab XMP-standard mälutootjatel määrata oma soovitatavad ajastused väljaspool JEDEC-standardeid. See võib pakkuda lisajõudlust peaaegu plug-and-play-rakenduses.

Mõnel juhul lubatakse XMP-profiil vaikimisi. Siiski on sageli vaja see BIOS-is käsitsi valida. See rakendab automaatselt tarnija poolt soovitatud suuremaid kiirusi ja pingutab tarnija testitud sätete ajastust. Kui otsustate oma RAM-i ajastused konfigureerida, on oluline teada, mis need on ja mida nad teevad.