Časovanie RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS vysvetlené

Pamäť RAM je v skutočnosti jednou z najdôležitejších súčastí počítača, ale pri rozhodovaní o kúpe málokedy do nej investuje rovnaké množstvo úsilia a úsilia ako ostatné súčasti. Zdá sa, že kapacita je obyčajná jediná vec, na ktorej sa všeobecní spotrebitelia zrejme zaujímajú, a hoci je to oprávnený prístup, RAM má viac ako len veľkosť pamäte, ktorú obsahuje. Výkon a efektívnosť RAM môžu určovať niekoľko dôležitých faktorov a pravdepodobne dva z najdôležitejších z nich sú frekvencia a časovanie.

GSkill TridentZ RGB je fantastická súprava RAM pre systémy Ryzen - Obrázok: GSkill

Frekvencia pamäte RAM je pomerne jednoznačné číslo, ktoré popisuje rýchlosť hodín, pri ktorej je kapacita RAM určená. Je to jasne uvedené na stránkach produktov a riadi sa jednoduchým pravidlom „vyššia je lepšia“. V súčasnosti je bežné vidieť súpravy RAM dimenzované na 3 200 Mhz, 3 600 Mhz, 4 000 Mhz alebo dokonca vyššie. Druhou komplikovanejšou časťou príbehu je latencia alebo „načasovanie“ pamäte RAM. Je oveľa zložitejšie ich pochopiť a na prvý pohľad nemusí byť ľahké ich pochopiť. Poďme sa ponoriť do toho, čo to vlastne RAM Timing je.

Čo sú časovanie RAM?

Zatiaľ čo frekvencia je jedným z viac inzerovaných čísel, časovanie RAM má veľkú úlohu aj pri celkovom výkone a stabilite RAM. Časovanie meria latenciu medzi rôznymi bežnými operáciami na čipu RAM. Pretože latencia je oneskorenie, ktoré sa vyskytuje medzi operáciami, môže mať vážny dopad na výkon pamäte RAM, ak sa zvýši nad určitý limit. Časovanie RAM je zobrazením inherentnej latencie, ktorú môže RAM zažiť pri vykonávaní svojich rôznych operácií.

Časovanie RAM sa meria v hodinových cykloch. Možno ste na produktovej stránke súpravy RAM videli reťazec čísel oddelených pomlčkami, ktorý vyzerá ako 16-18-18-38. Tieto čísla sú známe ako časovanie súpravy RAM. Vo svojej podstate, keďže predstavujú latenciu, nižšia je lepšia, pokiaľ ide o načasovanie. Tieto štyri čísla predstavujú tzv. Primárne časovanie a majú najvýznamnejší vplyv na latenciu. Existujú aj ďalšie časovania, ale zatiaľ budeme diskutovať iba o primárnych časovaniach.

4 primárne časovania RAM sú zobrazené takto - Obrázok: Tipsmake

Primárne časovanie

Na ľubovoľnom zozname produktov alebo na skutočnom obale sú časovania uvedené vo formáte tCL-tRCD-tRP-tRAS, ktoré zodpovedajú 4 primárnym časovaniam. Táto sada má najväčší vplyv na skutočnú latenciu súpravy RAM a je stredobodom pozornosti aj pri pretaktovaní. Poradie čísla v reťazci 16-18-18-38 nám preto na prvý pohľad hovorí, ktoré primárne časovanie má akú hodnotu.

Latencia CAS (tCL / CL / tCAS)

Latencia CAS - Obrázok: MakeTechEasier

Latencia CAS je najvýznamnejšie primárne načasovanie a je definovaná ako počet cyklov medzi odoslaním adresy stĺpca do pamäte a začiatkom dát v odozve. Toto je najviac porovnávané a inzerované načasovanie. Toto je počet cyklov potrebných na načítanie prvého bitu pamäte z pamäte DRAM so už otvoreným správnym riadkom. Latencia CAS je presné číslo, na rozdiel od iných čísel, ktoré predstavujú minimá. Toto číslo musí byť dohodnuté medzi pamäťou aj pamäťovým radičom.

Latencia CAS je v podstate čas, ktorý trvá, kým pamäť reaguje na procesor. Pri diskusii o CAS musíme brať do úvahy ešte jeden faktor, pretože CL nemožno považovať za samotný. Musíme použiť vzorec, ktorý prevádza hodnotenie CL na skutočný čas označený v nanosekundách, ktorý je založený na rýchlosti prenosu RAM. Vzorec je (CL / rýchlosť prenosu) x 2000. Použitím tohto vzorca môžeme určiť, že súprava RAM bežiaca na 3200 MHz s CL16 bude mať skutočnú latenciu 10ns. To je teraz možné porovnať medzi súpravami s rôznymi frekvenciami a časovaním.

Oneskorenie RAS to CAS (tRCD)

Meškanie RAS to CAS - Obrázok: MakeTechEasier

RAS to CAS je potenciálne oneskorenie operácií čítania a zápisu. Pretože moduly RAM používajú na adresovanie mriežkovaný dizajn, priesečník čísel riadkov a stĺpcov označuje konkrétnu adresu pamäte. tRCD je minimálny počet cyklov hodín potrebných na otvorenie riadku a prístup k stĺpcu. Čas na prečítanie prvého bitu pamäte z pamäte DRAM bez aktívneho riadku prinesie ďalšie oneskorenia vo forme tRCD + CL.

tRCD možno považovať za minimálny čas potrebný na to, aby sa RAM dostala na novú adresu.

Čas predbežného nabitia riadku (tRP)

Čas predbežného nabitia riadkov - Obrázok: MakeTechEasier

V prípade otvorenia nesprávneho riadku (nazývaného prehliadka stránky) je potrebné riadok uzavrieť (označuje sa to ako predbežné nabitie) a otvoriť ďalší. Až po tomto predplnení je prístup do stĺpca v nasledujúcom riadku. Preto sa celkový čas zvyšuje na tRP + tRCD + CL.

Technicky technicky meria latenciu medzi vydaním príkazu precharge na nečinnosť alebo zatvorenie jedného riadku a aktiváciou príkazu na otvorenie iného riadku. tRP je totožný s druhým číslom tRCD, pretože rovnaké faktory ovplyvňujú latenciu v obidvoch operáciách.

Aktívny čas radu (tRAS)

Aktívny čas v riadku - Obrázok: MakeTechEasier

TRAS, tiež známy ako „oneskorenie aktivácie na prebitie“ alebo „minimálny aktívny čas RAS“, je minimálny počet cyklov hodín požadovaný medzi aktívnym príkazom riadku a vydaním príkazu na preplnenie. Toto sa prekrýva s tRCD a v moduloch SDRAM je to jednoduché tRCD + CL. V ostatných prípadoch je to približne tRCD + 2xCL.

tRAS meria minimálne množstvo cyklov, ktoré musí riadok zostať otvorený, aby mohol správne zapisovať údaje.

Príkazová rýchlosť (CR / CMD / CPC / tCPD)

Existuje aj určitá prípona –T, ktorú je často možné vidieť pri pretaktovaní a ktorá označuje rýchlosť príkazu. AMD definuje rýchlosť príkazu ako množstvo času v cykloch medzi výberom čipu DRAM a vykonaním príkazu. Je to buď 1T alebo 2T, kde 2T CR môže byť veľmi prospešný pre stabilitu s vyššími hodinami pamäte alebo pre konfigurácie 4-DIMM.

CR sa niekedy nazýva aj Command Period. Zatiaľ čo 1T je rýchlejší, 2T môže byť v určitých situáciách stabilnejší. Meria sa tiež v hodinových cykloch ako iné časovania pamäte napriek jedinečnej notácii –T. Rozdiel vo výkone medzi nimi je zanedbateľný.

Dopad nižších časovaní pamäte

Pretože časovanie všeobecne zodpovedá latencii sady RAM, nižšie časovanie je lepšie, pretože to znamená menšie oneskorenie medzi rôznymi operáciami pamäte RAM. Rovnako ako v prípade frekvencie, aj tu existuje bod znižovania návratnosti, kde bude zlepšenie doby odozvy do značnej miery brzdené rýchlosťami ostatných komponentov, ako je CPU, alebo všeobecnou rýchlosťou samotnej pamäte. Nehovoriac o tom, že zníženie časovania určitého modelu pamäte RAM môže vyžadovať od výrobcu ďalšie binovanie, čo vedie k nižším výťažkom a tiež k vyšším nákladom.

Aj keď je to rozumné, nižšie načasovanie RAM všeobecne zlepšuje výkon RAM. Ako vidíme v nasledujúcich referenčných hodnotách, nižšie celkové načasovanie (a najmä latencia CAS) vedie k zlepšeniu, aspoň pokiaľ ide o čísla v grafe. To, či vylepšenie môže bežný užívateľ vnímať počas hrania hry alebo pri vykresľovaní scény v Blenderi, je úplne iný príbeh.

Vplyv rôznych časovaní a frekvencií RAM na doby vykreslenia v teste Corona Benchmark - Obrázok: TechSpot

Bod klesajúcich výnosov je rýchlo stanovený, najmä ak pôjdeme pod CL15. V tomto okamihu spravidla časovanie a latencia nie sú faktormi, ktoré brzdia výkon pamäte RAM. Na stanovení výkonu pamäte RAM sa môžu podieľať ďalšie faktory, ako napríklad frekvencia, konfigurácia pamäte RAM, možnosti pamäte RAM základnej dosky a dokonca aj napätie pamäte RAM, ak latencia dosiahne tento bod znižovania návratnosti.

Časovanie vs. frekvencia

Frekvencia a časovanie RAM sú vzájomne prepojené. Je jednoducho nemožné získať to najlepšie z oboch svetov v spotrebiteľských súpravách RAM, ktoré sa vyrábajú sériovo. Všeobecne platí, že ako stúpa menovitá frekvencia súpravy RAM, časovanie sa stáva voľnejším (časovanie sa zvyšuje), aby to trochu kompenzovalo. Frekvencia vo všeobecnosti o niečo prevyšuje vplyv časovania, existujú však prípady, keď by priplatenie za vysokofrekvenčnú súpravu RAM nemalo zmysel, pretože sa časovanie stáva voľnejším a celkový výkon tým trpí.

Dobrým príkladom toho je debata medzi RAM DDR4 3200Mhz CL16 RAM a DDR4 3600Mhz CL18 RAM. Na prvý pohľad by sa mohlo zdať, že súprava 3600Mhz je rýchlejšia a časovanie nie je o nič horšie. Ak však použijeme rovnaký vzorec, o ktorom sme hovorili pri vysvetľovaní latencie CAS, príbeh naberie iný smer. Uvedením hodnôt do vzorca: (CL / rýchlosť prenosu) x 2000, pre obe súpravy RAM prinesie výsledok, že obe súpravy RAM majú rovnakú skutočnú latenciu 10ns. Aj keď áno, existujú aj ďalšie rozdiely v časovaní a v spôsobe konfigurácie pamäte RAM, ale podobná celková rýchlosť robí súpravu 3600Mhz horšou hodnotou kvôli vyššej cene.

Referenčné výsledky rôznych frekvencií a latencií - Obrázok: GamersNexus

Rovnako ako v prípade načasovania, aj v tomto prípade čoskoro dosiahneme frekvenciu znižovania návratnosti. Všeobecne platí, že pre platformy AMD Ryzen sa DDR4 3600Mhz CL16 považuje za sladké miesto z hľadiska časovania aj frekvencie. Pokiaľ ideme s vyššou frekvenciou ako 4000 MHz, nemusí sa zhoršiť iba časovanie, dokonca aj podpora základných dosiek môže byť problémom pre stredné čipsety ako B450. Nielen to, že na Ryzene by mali byť hodiny Infinity Fabric Clock a hodiny radiča pamäte synchronizované s frekvenciou DRAM v pomere 1: 1: 1, aby sa dosiahli čo najlepšie výsledky, a prekročenie 3 600 MHz túto synchronizáciu preruší. To vedie k zvýšenej latencii, všeobecnej nestabilite a neúčinnej frekvencii, ktorá robí z týchto súprav RAM celkovú zlú hodnotu za dané peniaze. Rovnako ako načasovanie, aj tu je potrebné určiť sweet spot a najlepšie je držať sa primeraných frekvencií ako 3200MHz alebo 3600Mhz pri prísnejšom načasovaní ako CL16 alebo CL15.

Pretaktovanie

Pretaktovanie pamäte RAM je jedným z naj frustrujúcich a naj temperamentnejších procesov, pokiaľ ide o manipuláciu s počítačom. Nadšenci sa do tohto procesu pustili nielen preto, aby zo svojho systému vytlačili každý posledný kúsok výkonu, ale aj pre výzvy, ktoré tento proces prináša. Základné pravidlo pre pretaktovanie RAM je jednoduché. Musíte dosiahnuť najvyššiu možnú frekvenciu pri zachovaní rovnakého časovania alebo dokonca sprísnení časovania, aby ste dosiahli to najlepšie z oboch svetov.

Pamäť RAM je jednou z najcitlivejších súčastí systému a manuálne ladenie sa vo všeobecnosti nevyžaduje. Výrobcovia RAM preto zahŕňajú predinštalované pretaktovanie známe ako „XMP“ alebo „DOCP“ v závislosti od platformy. Malo by ísť o vopred otestované a overené pretaktovanie, ktoré môže používateľ povoliť prostredníctvom systému BIOS, a to je najoptimálnejšia úroveň výkonu, ktorú používateľ potrebuje.

Kalkulačka DRAM pre Ryzen create by „1usmus“ je fantastický nástroj na ručné pretaktovanie na platformách AMD

Ak sa chcete pustiť do problému manuálneho pretaktovania pamäte RAM, náš komplexný sprievodca pretaktovaním RAM môže byť veľkou pomocou. Testovanie stability pretaktovania je ľahko najťažšou časťou pretaktovania pamäte RAM, pretože jeho odstránenie môže trvať veľa času a veľa zlyhaní. Celá výzva môže byť pre nadšencov dobrou skúsenosťou a môže viesť aj k určitému úhľadnému zvýšeniu výkonnosti.

Záverečné slová

RAM je určite jednou z viac podhodnotených súčastí systému a tou, ktorá môže mať výrazný vplyv na výkon a celkovú odozvu systému. Načasovanie RAM hrá v tom veľkú úlohu určením latencie, ktorá existuje medzi rôznymi operáciami RAM. Prísnejšie načasovanie určite vedie k zlepšeniu výkonu, ale je tu bod znižovania návratnosti, kvôli ktorému je trochu nepríjemné manuálne pretaktovať a sprísniť časovanie kvôli minimálnemu zvýšeniu výkonu.

Najlepším spôsobom pri rozhodovaní o kúpe je dosiahnutie perfektnej rovnováhy medzi frekvenciou RAM a časovaním a zároveň udržanie hodnoty RAM na uzde. Náš výber najlepších súprav DDR4 RAM v roku 2020 vám môže pomôcť pri informovanom rozhodovaní o výbere vašej pamäte RAM.