Mik azok a RAM időzítések?

A legtöbb számítógép-felhasználó nem különösebben törődik a teljesítményével, amikor számítógépet vásárol. Amíg elég gyors és olcsó, az elég jó. Vásárolnak egy számítógépet jelenlegi vagy előző generációs CPU-val, és keresik a megfelelő mennyiségű tárhelyet a legközelebbi fél terabájtig.

Néhányan a CPU-sebességre, a magszámra vagy a RAM-kapacitásra keresnek, de ez általában az. Ha Ön a technológia szerelmese, jobban odafigyelhet ezekre a dolgokra, hogy tudja, mit kap, és hogy valóban jó-e.

Az egyik módja annak, hogy a legtöbb teljesítményt kihozza számítógépéből, ha nagy teljesítményű RAM-ot szerez be. A jelentős, kirívó eladási szám a RAM órajele, mint például a DDR4-3200 vagy a DDR5-6400. Technikailag ez a második szám nem az órajel. Ez az átviteli sebesség. Ez kétszerese az órajelnek, mivel a DDR RAM dupla adatsebességű. Ennek ellenére a magasabb szám jobban hangzik a marketinganyagon.

Ez az átviteli sebesség a RAM sávszélességének mértéke, így a nagyobb számok jobbak. A sávszélesség azonban nem az egyetlen tényező a RAM teljesítményében. A késleltetés ugyanolyan fontos, ha nem még inkább.

Mi az a késleltetés?

A késleltetés a folyamat elindítása és tényleges megtörténte közötti késleltetés mértéke. Egy egyszerű példa az internetkapcsolat „ping”-je. Ha valaha is futtatott sebességtesztet, láthatta a letöltési sebességet és a ping-et. A letöltési sebesség az Ön internetes sávszélessége, a ping pedig az Ön kérése és a fogadó szerver közötti késleltetés. Amint azt sok játékos tudja, nem számít, milyen gyors az internet. Nem lesz jó tapasztalatod, ha magas a késleltetésed.

A nagy teljesítményű RAM mindig hirdetni fogja a sebességét. Gyakran legalább egy meghatározott késleltetési mérőszámot hirdet. A késleltetés leggyakoribb és legfontosabb mérőszáma a CAS-latencia, amelyet néha CL-re rövidítenek. Ha kicsit mélyebben megvizsgáljuk a termék specifikációit, általában meg lehet találni a fő négy elsődleges időzítést. Ezek a tCL/tCAS (a CAS késleltetés), a tRCD, a tRP és a tRAS. Ezeket az időzítéseket alkalmanként követheti egy ötödik szám, egy parancsarány, de ez kissé eltér, és általában nem fontos.

A RAM működésének alapjai

Mielőtt meghatároznánk ezeket az elsődleges időzítéseket, elengedhetetlen lesz megérteni a RAM tényleges működésének alapjait. A RAM-ban lévő adatok oszlopokban tárolódnak, és bármikor csak az egyikkel lehet kommunikálni. Ahhoz, hogy egy oszlopból olvashasson vagy oda írhasson, először meg kell nyitnia azt a sort, amelyben az oszlop található. Egyszerre csak egy sor lehet nyitva. A RAM több bankhoz is tartozhat. Ebben az esetben bankonként csak egy sor áll rendelkezésre. Míg egyszerre csak egy oszlopot lehet kezelni, a második sor megnyitása egy második bankban lehetővé teszi a következő olvasási vagy írási művelet hatékony sorba állítását.

Fontos megérteni, hogy az időzítések nem abszolút értékek. Valójában a RAM I/O órajelének többszörösei, mivel az óraciklusok egységei. A RAM ismét dupla adatátviteli sebesség, ami fele a hirdetett sebességnek. Egy kis matematikai számítást kell végeznie az adott időzítés tényleges késleltetésének meghatározásához. Megteheti az 1/-et (hirdetett átviteli sebesség Ts/2-ben), hogy megkapja egyetlen óraciklus hosszát másodpercben, majd megszorozza azt az időzítési aránnyal, amelynek értékét tudni szeretné. Alternatív megoldásként tegyük fel, hogy könnyebb időt szeretne. Ebben az esetben megtehet egy 2000/hirdetett átviteli sebességet MT-ben, hogy megkapja egyetlen órajelciklus hosszát nanoszekundumban, és ezt megszorozza az időaránnyal.

Például, ha két RAM-készletünk van, a DDR4-3000 CL15 és a DDR4-3200 CL16, akkor a (2000/3000)*15 és (2000/3200)*16 segítségével felfedezhetjük, hogy mindkét típus abszolút CAS késleltetése A RAM 10 nanoszekundum.

Elsődleges időzítések

A RAM elsődleges időzítését jellemzően négy, kötőjellel elválasztott számkészletként jelenítik meg. Esetenként ezeket egy „1T” vagy „2T” kíséri a végén. A következő példákban a 2022-es legjobb játék RAM- ról szóló cikkünk két bejegyzésének elsődleges időzítését használjuk : a G.Skill Trident Z Royal DDR4 3200 CL16-18-18-38 és a G.Skill Trident Z5 RGB DDR5 6400 CL32-39-39-102 . Ezekben a példákban az elsődleges időzítés 16-18-18-38 és 32-39-39-102. Egy óraciklus ideje 0,625 nanoszekundum, illetve 0,3125 nanoszekundum.

Megjegyzés : Mindezek az időzítések minden műveletet érintenek, legyen az olvasás vagy írás, bár az alábbi példákban csak az olvasási műveletekre hivatkozunk, hogy a dolgok egyszerűek legyenek.

CAS késleltetés

Az elsődleges időzítések első száma a CAS késleltetése. Általában ez az elsődleges időzítés a javításhoz, ha a RAM túlhajtását próbálja meg. A CAS késleltetést CL, tCAS vagy tCL is lehet jelölni, az utóbbi kettő nagyobb valószínűséggel található meg a BIOS-ban és más konfigurációs segédprogramokban. A CAS a Column Address Strobe rövidítése. Technikailag már nem stroboszkóp. De a parancs egy nyitott sor oszlopából olvassa be az adatokat, az úgynevezett „oldallekérést”.

A tCL azt méri, hogy egy CAS-utasítás elküldése után hány ciklussal kezdődik el a válasz visszaküldése az I/O buszon keresztül. Tehát a mi DDR4 példánkban a CAS késleltetés 10 nanoszekundum; a mi DDR5 példánkban a CAS késleltetés szintén 10 nanoszekundum.

RAS-tól CAS-ig késés

Az elsődleges időzítések második bejegyzése a RAS-CAS késleltetés. Ezt általában tRCD-ként jelölik, és ez egy minimális érték, nem pedig egy pontos érték. Ha nincsenek nyitva sorok, amikor egy olvasási utasítás érkezik, ezt „oldalkihagyásnak” nevezik. Először meg kell nyitni egy sort, hogy hozzáférjen egy oszlophoz az adatainak olvasásához. A RAS a Row Access Strobe rövidítése. A CAS-hoz hasonlóan ez már nem villogó, a név másnaposság, hanem a sor megnyitására kiadott parancs neve.

A RAS-CAS késleltetés a sor megnyitásához szükséges óraciklusok minimális száma, feltételezve, hogy egyik sem nyitott. Ebben a forgatókönyvben az adatok olvasásának ideje tRCD + tCL. A DDR4-es példánk tRCD értéke 18, ami 11,25 nanoszekundum, míg a DDR5 példánk tRCD értéke 39, ami 12,1875 nanoszekundumot ad.

Sor előtöltési ideje

A harmadik elsődleges időzítés a sor előtöltési ideje, amelyet általában tRP-re rövidítenek. Ez az érték elengedhetetlen, ha más típusú oldalkihagyás is előfordul. Ebben az esetben a jobb oldali sor nincs nyitva, de egy másik sor igen. A jobb oldali sor megnyitásához először a másik sort kell bezárni. A sor kitöltésének folyamatát előtöltésnek nevezzük. Ez magában foglalja az értékek beírását a megnyitáskor kiolvasott sorba.

A sor előtöltési ideje az óraciklusok minimális száma, amely az előtöltési folyamat befejezéséhez szükséges nyitott sorban. Ebben a forgatókönyvben az a teljes idő, amely alatt egy cellából ki lehet olvasni az adatokat, tRP + tRCD + tCL. Mivel a tRP értéke mindkét példánkban megegyezik a tRCD értékével, könnyen belátható, hogy ugyanazokat az értékeket kapják: 11,25 nanoszekundum a DDR4 tRP és 12,1875 nanoszekundum a DDR5 tRP esetében.

Sor aktiválási idő

A negyedik elsődleges időzítés a sor aktiválási ideje, amelyet általában tRAS-ra rövidítenek. Ez a minimális óraciklusok száma a sor megnyitására szolgáló parancs és az ismételt bezáráshoz szükséges előtöltés parancs között. Ez az idő a sor belső frissítéséhez szükséges. Ez az egyetlen elsődleges időzítés, amely átfedésben van egy másik, különösen a tRCD-vel. Az értékek változnak, de általában nagyjából tRCD + tCL, bár a tRCD + (2* tCL) körül is lehetnek.

A DDR4-es példánkban a tRAS 38 ciklusból áll, ami összesen 23,75 nanoszekundumot jelent. A DDR5 példánk rRAS értéke 102 ciklus, ami összesen 31,875 nanoszekundumot jelent.

Korábban a szinkronizált DRAM-ok értékei nagyon közel voltak a tRCD + tCL értékhez, amint az a példánkban látható DDR4 időzítéseknél is látható. A tRCD + (2* tCL) forgatókönyvet hagyományosan az aszinkron DRAM-okhoz használták, mivel a memóriavezérlőnek több mint elegendő időt kellett hagynia a művelet befejezéséhez. Érdekes módon a DDR5 jelenleg a tRCD + (2* tCL) összeget is használja. Nem világos, hogy ezt a szabvány változása okozza-e, vagy a korai DDR5-termékek kezdetleges problémája, amelyek a platform érésével szigorodnak.

Érdekes módon van néhány bizonyíték arra, hogy lehetséges a rendszerindítás a tRCD + tCL-nél alacsonyabb tRAS-sel. Elméletileg ennek nem kellene igazán működnie. Nem világos, hogy ez azért van-e, mert a legtöbb más időzítéshez hasonlóan ez az érték a minimum, és a memóriavezérlő lazább időzítést választ a gyakorlatban. Vagy ha a beállítások csak részben voltak stabilak. Az elsődleges időzítések közül valószínűleg ennek van a legkisebb hatása a tényleges teljesítményre, de érdemes lehet módosítani, ha csúcsteljesítményre vágyik, különösen a jelenlegi DDR5-ben látható magas értékek mellett.

Command Rate

A parancsarány a kiválasztott DRAM chip és az azon végrehajtott parancs közötti ciklusok száma. Számos mozaikszó létezik erre az értékre, például CR, CMD, CPC és tCPD. A legegyszerűbb módja annak megállapításának, hogy a számértéket általában egy „T” követi. A T jelölés ellenére ez még mindig az óraciklusokban mért mérték.

A legtöbb RAM 2T-n fut, de néhányan 1T-n is futhatnak. Minimális különbség lesz, mivel ez egyetlen órajel különbsége, kevesebb, mint egy nanoszekundum.

Másodlagos és harmadlagos időzítések

Rengeteg más másodlagos és harmadlagos időzítés is módosítható. Ennek végrehajtása azonban rendkívül összetett. Még a tapasztalt memóriatúlhúzóknak is eltarthat egy vagy több napig, amíg stabil beállítások mellett tárcsáznak. Egyesek könnyebben beállíthatók, mint mások, és jelentősebb hatásuk van. Például tREFI és tRFC. Ezek szabályozzák, hogy a memóriacellák milyen gyakran frissüljenek, és mennyi ideig tartson a frissítési folyamat. A frissítési folyamat során egyébként a banknak tétlenül kell állnia. Tehát a lehető legrövidebb időköz és a frissítések közötti távolság azt jelenti, hogy a RAM hosszabb ideig tud működni.

Ezen értékek hangolása egy adott értéket jelenít meg, ha a RAM-konfigurációban nincs elegendő bankszám. Nagyon fontos megérteni, hogy ezeknek az értékeknek a hibás megadása nagyszabású memóriasérülési hibákat okoz, mivel a cellák nem frissülnek elég gyakran. Ezek a beállítások érzékenyek a RAM hőmérsékletére is, mivel ez közvetlenül befolyásolja, hogy a cellában milyen gyorsan csökken a töltés, és így milyen gyakran kell azt frissíteni.

Memóriavezérlő aránya

A CPU-k legújabb generációi lehetővé teszik a memóriavezérlő arányának konfigurálását. Ez általában Gear 1, 2 és 4 néven ismert. A Gear 1 a memóriavezérlőt 1:1 arányban futja a memóriával. Ez azonban túlzott, 3600 MT feletti áramfelvételt eredményez, ami befolyásolja a rendszer stabilitását. A késleltetés némi növelése érdekében a Gear 2-re váltás a memóriavezérlőt 1:2 arányban, a memória sebességének felével futtatja. Ez végső soron csak a 4400 MT körüli és több hasznot hoz. Az 1-es fokozat jobb, de a 2-es fokozat stabilitást tud biztosítani nagyobb sebességnél.

Bár ez fontos a DDR4 RAM számára, a DDR5 RAM jelenleg mindig a Gear 2-ben fut, mivel gyorsabban indul. Bár jelenleg szükségtelen, mivel a technológia még nem elég kiforrott a használatához, a Gear 4 1: arányban működtetné a memóriavezérlőt, a memória egynegyede sebességgel. Ez megint csak nagy sebességnél szükséges. Az azonban nem világos, hogy pontosan hol lesz ez az átállás, mivel a hardver még nincs meg.

Következtetések

A RAM időzítése hihetetlen konfigurálhatóságot kínál a rendszer RAM számára. Azonban ezek is egy mély nyúl lyuk, ha teljes RAM túlhajtásba kezd. Az XMP szabvány lehetővé teszi a memóriagyártók számára, hogy a JEDEC szabványokon kívül is megadják az ajánlott időzítéseket, hogy megkönnyítsék az előnyök többségének kihasználását. Ez extra teljesítményt kínál a szinte plug-and-play megvalósításban.

Egyes esetekben az XMP-profil alapértelmezés szerint engedélyezve lesz. Ennek ellenére gyakran manuálisan kell kiválasztani a BIOS-ban. Ez automatikusan alkalmazza a magasabb szállító által ajánlott sebességeket, és az időzítéseket a szállító által tesztelt beállításokhoz szorítja. Ha úgy dönt, hogy konfigurálja a RAM időzítését, elengedhetetlen annak ismerete, hogy mik azok és mit csinálnak.