Времена на RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS Обяснено

Оперативната памет всъщност е един от най-важните компоненти в компютъра, но рядко влага толкова много мисли и усилия, колкото другите компоненти, когато става въпрос за решение за закупуване. Обикновено капацитетът е единственото нещо, за което потребителите като че ли се интересуват и макар че това е оправдан подход, в RAM има нещо повече от просто размера на паметта, която тя притежава. Няколко важни фактора могат да диктуват производителността и ефективността на RAM и вероятно два от най-важните от тях са честотата и времето.



GSkill TridentZ RGB е фантастичен RAM комплект за системи Ryzen - Изображение: GSkill

Честотата на RAM е доста ясна цифра, която описва тактовата честота, с която RAM е оценена да работи. Той е ясно споменат на продуктовите страници и следва простичкото правило „по-високо е по-добре“. Често се срещат комплекти RAM, оценени за 3200 Mhz, 3600 Mhz, 4000 Mhz или дори по-високи в днешно време. Другата по-сложна част от историята е латентността или „времето“ на RAM. Те са много по-сложни за разбиране и може да не са лесни за разбиране на пръв поглед. Нека да се потопим в това, което всъщност са таймингите на RAM.



Какво представляват таймингите на RAM?

Докато честотата е един от най-рекламираните числа, времето на RAM има голяма роля за цялостната производителност и стабилност на RAM паметта. Времето измерва латентността между различните често срещани операции на RAM чип. Тъй като латентността е забавянето, което настъпва между операциите, това може да окаже сериозно влияние върху производителността на RAM, ако се увеличи над определена граница. Времената на RAM са изображение на присъщата латентност, която може да бъде изпитана от RAM, докато изпълнява различните си операции.



Времето на RAM се измерва в тактови цикли. Може да сте виждали низ от числа, разделени с тирета на продуктовата страница на комплект RAM, който изглежда нещо като 16-18-18-38. Тези числа са известни като времето на комплекта RAM. По своята същност, тъй като те представляват латентността, по-ниската е по-добра, когато става въпрос за тайминги. Тези четири числа представляват това, което е известно като „първични тайминги“ и имат най-значително въздействие върху латентността. Има и други под-тайминги, но засега ще обсъдим само първичните тайминги.



Четирите първични тайминга на RAM са представени по следния начин - Изображение: Tipsmake

Основни тайминги

Във всеки списък с продукти или на действителната опаковка, таймингите са изброени във формата tCL-tRCD-tRP-tRAS, който съответства на 4-те първични тайминга. Този комплект има най-голямо влияние върху действителната латентност на RAM комплекта и е фокус, докато овърклоква също. Следователно, редът на числото в низ 16-18-18-38 ни казва кой първичен момент има каква стойност с един поглед.

CAS латентност (tCL / CL / tCAS)

CAS латентност - Изображение: MakeTechEasier



CAS латентността е най-видното първично синхронизиране и се определя като брой цикли между изпращането на адрес на колона в паметта и началото на данните в отговор. Това е най-широко сравняваното и рекламирано време. Това е броят на циклите, необходими за четене на първия бит памет от DRAM с правилния ред, който вече е отворен. CAS латентността е точно число, за разлика от други числа, които представляват минимуми. Този номер трябва да бъде съгласуван между паметта, както и контролера на паметта.

По същество CAS латентността е времето, необходимо на паметта да реагира на процесора. Има още един фактор, който трябва да вземем предвид при обсъждането на CAS, тъй като CL не може да се разглежда сам по себе си. Трябва да използваме формула, която преобразува CL рейтинга в действително време, обозначено в наносекунди, което се основава на скоростта на трансфер на RAM. Формулата е (CL / Скорост на трансфер) x 2000. С помощта на тази формула можем да определим, че RAM комплект, работещ на 3200Mhz с CL16, ще има действителна латентност от 10ns. Това вече може да се сравнява между комплекти с различни честоти и времена.

RAS към CAS закъснение (tRCD)

Забавяне от RAS до CAS - Изображение: MakeTechEasier

RAS към CAS е потенциално забавяне на операциите за четене / запис. Тъй като RAM модулите използват базирано на мрежа дизайн за адресиране, пресичането на редове и номера на колони показва определен адрес на паметта. tRCD е минималният брой тактови цикли, необходим за отваряне на ред и достъп до колона. Времето за четене на първия бит памет от DRAM без активен ред ще доведе до допълнителни закъснения под формата на tRCD + CL.

tRCD може да се счита за минималното време, необходимо на RAM да стигне до новия адрес.

Време за предварително зареждане на редове (tRP)

Време за предварително зареждане на редове - Изображение: MakeTechEasier

В случай на отваряне на грешен ред (наречен пропуск на страницата), редът трябва да бъде затворен (известен като предварително зареждане) и следващият да бъде отворен. Едва след това предварително зареждане може да се осъществи достъп до колоната в следващия ред. Следователно, общото време се увеличава до tRP + tRCD + CL.

Технически, той измерва латентността между издаването на командата за предварително зареждане за празен ход или затваряне на един ред и командата за активиране, за да отвори друг ред. tRP е идентичен с втория номер tRCD, тъй като едни и същи фактори влияят върху латентността и в двете операции.

Време на активен ред (tRAS)

Активно време на реда - Изображение: MakeTechEasier

Известен също като „Активиране за забавяне с предварително зареждане“ или „Минимално RAS активно време“, tRAS е минималният брой тактови цикли, необходим между активната команда на реда и подаването на командата за предварително зареждане. Това се припокрива с tRCD и е просто tRCD + CL в модулите SDRAM. В други случаи това е приблизително tRCD + 2xCL.

tRAS измерва минималното количество цикли, които един ред трябва да остане отворен, за да се запишат правилно данните.

Скорост на командване (CR / CMD / CPC / tCPD)

Има и определена –T суфикс, която често може да се види при овърклок и която обозначава скоростта на командване. AMD определя скоростта на командване като количество време в цикли между избирането на DRAM чип и изпълнението на команда. Това е или 1T, или 2T, където 2T CR може да бъде много полезно за стабилност с по-високи часовници на паметта или за 4-DIMM конфигурации.

CR понякога се нарича още команден период. Докато 1T е по-бърз, 2T може да бъде по-стабилен при определени сценарии. Също така се измерва в цикли на часовника, както и други тайминги на паметта, въпреки уникалната нотация T. Разликата в производителността между двете е незначителна.

Въздействие на по-ниските тайминги на паметта

Тъй като таймингите обикновено съответстват на латентността на комплекта RAM, по-ниските тайминги са по-добри, тъй като това означава по-ниско забавяне между различните операции на RAM. Както при честотата, и тук съществува точка на намаляваща възвръщаемост, при която подобренията във времето за реакция до голяма степен ще бъдат задържани от скоростите на други компоненти като процесора или общата тактова честота на самата памет. Да не говорим, че намаляването на времето на определен модел RAM може да изисква допълнително биниране от производителя, което води до по-ниски добиви и по-високи разходи.

Макар и в рамките на разумното, по-ниските тайминги на RAM обикновено подобряват производителността на RAM. Както можем да видим в следващите еталони, по-ниските общи срокове (и по-специално CAS латентността) водят до подобрение поне по отношение на числата на диаграма. Дали подобрението може да бъде възприето от обикновения потребител, докато играе играта или докато рендира сцена в Blender, е съвсем различна история.

Влияние на различни тайминги и честоти на RAM върху времето за рендиране в Corona Benchmark - Изображение: TechSpot

Точка на намаляваща възвръщаемост се установява бързо, особено ако преминем под CL15. На този етап, като цяло, времето и латентността не са факторите, които възпрепятстват работата на RAM. Други фактори като честота, конфигурацията на RAM, възможностите на RAM на дънната платка и дори напрежението на RAM могат да участват в определянето на производителността на RAM, ако латентността достигне тази точка на намаляваща възвръщаемост.

Времето спрямо честотата

Честотата и времето на RAM са взаимно свързани. Просто не е възможно да получите най-доброто от двата свята в потребителските комплекти RAM, които се произвеждат масово. Като цяло, с увеличаване на номиналната честота на RAM паметта, таймингите стават по-свободни (таймингите се увеличават), за да компенсират донякъде това. Честотата обикновено превъзхожда малко влиянието на тайминга, но има случаи, при които допълнителното заплащане за високочестотен комплект RAM просто няма смисъл, тъй като таймингите стават по-свободни и цялостната производителност страда.

Добър пример за това е дебатът между DDR4 3200Mhz CL16 RAM и DDR4 3600Mhz CL18 RAM. На пръв поглед може да изглежда, че комплектът от 3600Mhz е по-бърз и времето не е много по-лошо. Ако обаче приложим същата формула, която обсъдихме, когато обяснявахме CAS Latency, историята поема различен обрат. Поставянето на стойностите във формулата: (CL / Transfer Rate) x 2000, и за двата RAM комплекта дава резултат, че и двата RAM комплекта имат една и съща реална латентност от 10ns. Макар и да, съществуват и други разлики в подразпределенията и начина на конфигуриране на RAM паметта, но подобната обща скорост прави комплекта 3600Mhz по-лоша стойност поради по-високата му цена.

Бенчмарк резултати от различни честоти и латентности - Изображение: GamersNexus

Подобно на таймингите, ние достигаме точка на намаляваща възвръщаемост доста скоро и с честота. Като цяло, за платформите AMD Ryzen, DDR4 3600Mhz CL16 се счита за най-доброто място както по време, така и по честота. Ако отидем с по-висока честота като 4000Mhz, не само времето трябва да се влоши, дори поддръжката на дънната платка може да е проблем за чипсетите от среден клас като B450. Не само това, на Ryzen, часовникът Infinity Fabric и часовникът на контролера на паметта трябва да бъдат синхронизирани с честотата DRAM в съотношение 1: 1: 1 за най-добри възможни резултати, а излизането от 3600Mhz прекъсва тази синхронизация. Това води до повишена латентност, обща нестабилност и неефективна честота, което прави тези RAM комплекти като цяло лоша стойност за парите. Подобно на времето, трябва да се установи сладко място и най-добре е да се придържате с разумни честоти като 3200Mhz или 3600Mhz при по-строги времена като CL16 или CL15.

Овърклок

Овърклокът на RAM е един от най-разочароващите и темпераментни процеси, когато става въпрос за бъркотия с вашия компютър. Ентусиастите се задълбочават в този процес не само, за да изтласкат и последната част от производителността от своята система, но и заради предизвикателството, което процесът носи. Основното правило за овърклок на RAM е просто. Трябва да постигнете възможно най-високата честота, като същевременно запазите таймингите едни и същи или дори затягате таймингите, за да получите най-доброто от двата свята.

Оперативната памет е един от най-чувствителните компоненти на системата и обикновено не се отнася любезно към ръчно ощипване. Следователно производителите на RAM включват предварително зареден овърклок, известен като „XMP“ или „DOCP“, в зависимост от платформата. Предполага се, че това е предварително тестван и валидиран овърклок, който потребителят може да активира чрез BIOS и по-често, отколкото не, това е най-оптималното ниво на производителност, от което потребителят се нуждае.

DRAM калкулатор за Ryzen създаден от “1usmus” е фантастичен инструмент за ръчен овърклок на AMD платформи

Ако все пак искате да се справите с предизвикателството на ръчния овърклок на RAM, нашия изчерпателно ръководство за овърклок на RAM може да бъде голяма помощ. Тестването за стабилност на овърклока е лесно най-трудната част от овърклока на RAM, тъй като може да отнеме много време и много сривове, за да се получи правилно. И все пак, цялото предизвикателство може да бъде добро преживяване за ентусиастите и може да доведе и до някои добри подобрения в производителността.

Заключителни думи

RAM със сигурност е един от най-слабо оценените компоненти на системата и този, който може да окаже значително влияние върху производителността и цялостната реакция на системата. Времената на RAM играят голяма роля в това чрез определяне на латентността, която е налична между различните операции на RAM. По-строгите срокове със сигурност водят до подобрена производителност, но има момент на намаляваща възвръщаемост, което прави малко трудности при ръчно овърклокване и затягане на времената за минимални печалби от производителността.

Постигането на перфектен баланс между честотата на RAM и времето, като същевременно се поддържа стойността на RAM в контрол, е най-добрият начин за вземане на решение за покупка. Нашият избор за най-добрите DDR4 RAM комплекти през 2020 г. може да бъде полезно при вземането на информирано решение по отношение на избора ви на RAM.