Pamięć RAM jest w rzeczywistości jednym z najważniejszych elementów komputera, ale rzadko wymaga takiej samej myśli i wysiłku, jak inne komponenty, jeśli chodzi o decyzję o zakupie. Zwykle pojemność jest jedyną rzeczą, o którą dbają zwykli konsumenci, i chociaż jest to uzasadnione podejście, pamięć RAM to coś więcej niż tylko rozmiar pamięci, którą posiada. Kilka ważnych czynników może dyktować wydajność i wydajność pamięci RAM, a prawdopodobnie dwa z najważniejszych z nich to częstotliwość i taktowanie.
GSkill TridentZ RGB to fantastyczny zestaw pamięci RAM dla systemów Ryzen - Zdjęcie: GSkill
Częstotliwość pamięci RAM jest dość prostą liczbą, która opisuje szybkość zegara, z jaką ma działać pamięć RAM. Jest to wyraźnie zaznaczone na stronach produktów i kieruje się prostą zasadą „im więcej, tym lepiej”. Obecnie często spotyka się zestawy pamięci RAM o częstotliwości 3200 MHz, 3600 MHz, 4000 MHz lub nawet wyższych. Inną, bardziej skomplikowaną częścią historii jest opóźnienie lub „czasy” pamięci RAM. Są one znacznie bardziej skomplikowane do zrozumienia i na pierwszy rzut oka mogą nie być łatwe do zrozumienia. Przyjrzyjmy się, czym właściwie są taktowanie pamięci RAM.
Jakie są taktowania pamięci RAM?
Chociaż częstotliwość jest jedną z bardziej reklamowanych liczb, taktowanie pamięci RAM ma do odegrania dużą rolę w ogólnej wydajności i stabilności pamięci RAM. Czasy mierzą opóźnienie między różnymi typowymi operacjami na chipie RAM. Ponieważ opóźnienie to opóźnienie występujące między operacjami, może mieć poważny wpływ na wydajność pamięci RAM, jeśli wzrośnie powyżej określonego limitu. Czasy pamięci RAM są odzwierciedleniem nieodłącznego opóźnienia, którego może doświadczyć pamięć RAM podczas wykonywania różnych operacji.
Taktowanie pamięci RAM jest mierzone w cyklach zegara. Być może widzieliście ciąg liczb oddzielonych myślnikami na stronie produktu zestawu pamięci RAM, który wygląda jak 16-18-18-38. Liczby te są znane jako czasy zestawu pamięci RAM. Z natury, ponieważ reprezentują opóźnienie, niższe jest lepsze, jeśli chodzi o czasy. Te cztery liczby reprezentują tak zwane „podstawowe czasy” i mają największy wpływ na opóźnienie. Istnieją również inne czasy podrzędne, ale na razie omówimy tylko czasy podstawowe.
W ten sposób przedstawiono 4 podstawowe taktowanie pamięci RAM - Obraz: Tipsmake
Podstawowe czasy
Na każdym wykazie produktów lub na samym opakowaniu czasy są wymienione w formacie tCL-tRCD-tRP-tRAS, który odpowiada 4 podstawowym czasom. Ten zestaw ma największy wpływ na rzeczywistą latencję zestawu RAM i jest punktem, na którym należy się skupić również podczas przetaktowywania. Dlatego kolejność liczb w ciągu 16-18-18-38 mówi nam, który podstawowy czas ma jaką wartość na pierwszy rzut oka.
Opóźnienie CAS (tCL / CL / tCAS)
CAS Latency - Image: MakeTechEasier
Opóźnienie CAS jest najbardziej widocznym pierwotnym czasem i jest definiowane jako liczba cykli między wysłaniem adresu kolumny do pamięci a początkiem danych w odpowiedzi. Jest to najczęściej porównywany i reklamowany czas. Jest to liczba cykli potrzebnych do odczytania pierwszego bitu pamięci z pamięci DRAM z już otwartym prawidłowym wierszem. Czas oczekiwania CAS to dokładna liczba, w przeciwieństwie do innych liczb, które reprezentują minimum. Liczba ta musi zostać uzgodniona między pamięcią i kontrolerem pamięci.
Zasadniczo opóźnienie CAS to czas potrzebny pamięci na odpowiedź na procesor. Jest jeszcze jeden czynnik, który musimy wziąć pod uwagę podczas omawiania CAS, ponieważ CL nie może być rozważany samodzielnie. Musimy użyć wzoru, który konwertuje ocenę CL na rzeczywisty czas wyrażony w nanosekundach, który jest oparty na szybkości transferu pamięci RAM. Formuła to (CL / Transfer Rate) x 2000. Korzystając z tego wzoru możemy określić, że zestaw pamięci RAM działający z częstotliwością 3200 MHz z CL16 będzie miał rzeczywiste opóźnienie wynoszące 10 ns. Można to teraz porównać między zestawami o różnych częstotliwościach i czasach.
Opóźnienie RAS do CAS (tRCD)
Opóźnienie RAS do CAS - Zdjęcie: MakeTechEasier
RAS to CAS to potencjalne opóźnienie operacji odczytu / zapisu. Ponieważ moduły RAM wykorzystują do adresowania konstrukcję opartą na siatce, przecięcie wierszy i numerów kolumn wskazuje określony adres pamięci. tRCD to minimalna liczba cykli zegara wymagana do otwarcia wiersza i uzyskania dostępu do kolumny. Czas odczytu pierwszego bitu pamięci z DRAM-u bez aktywnego wiersza wprowadzi dodatkowe opóźnienia w postaci tRCD + CL.
tRCD można uznać za minimalny czas potrzebny pamięci RAM na dotarcie do nowego adresu.
Row PreCharge Time (tRP)
Row PreCharge Time - Image: MakeTechEasier
W przypadku otwarcia niewłaściwego wiersza (tzw. Brak strony), wiersz musi zostać zamknięty (tzw. Wstępne ładowanie), a następny należy otworzyć. Dopiero po tym wstępnym naładowaniu można uzyskać dostęp do kolumny w następnym rzędzie. Dlatego całkowity czas zwiększa się do tRP + tRCD + CL.
Z technicznego punktu widzenia mierzy opóźnienie między wydaniem polecenia ładowania wstępnego w celu bezczynności lub zamknięcia jednego wiersza i aktywacją polecenia, aby otworzyć inny wiersz. tRP jest identyczny z drugą liczbą tRCD, ponieważ te same czynniki wpływają na opóźnienie w obu operacjach.
Czas aktywności wiersza (tRAS)
Czas aktywności wiersza - Image: MakeTechEasier
Znany również jako „opóźnienie aktywacji w celu wstępnego naładowania” lub „minimalny czas aktywności RAS”, tRAS to minimalna liczba cykli zegara wymaganych między uruchomieniem wiersza polecenia a wydaniem polecenia wstępnego ładowania. To pokrywa się z tRCD i jest to proste tRCD + CL w modułach SDRAM. W innych przypadkach jest to około tRCD + 2xCL.
tRAS mierzy minimalną liczbę cykli, które wiersz musi pozostawać otwarty, aby poprawnie zapisać dane.
Szybkość poleceń (CR / CMD / CPC / tCPD)
Istnieje również pewien przyrostek –T, który często można zobaczyć podczas przetaktowywania i który oznacza Command Rate. AMD definiuje Command Rate jako ilość czasu w cyklach pomiędzy wybraniem układu DRAM a wykonaniem polecenia. Jest to 1T lub 2T, gdzie 2T CR może być bardzo korzystna dla stabilności z wyższymi taktami pamięci lub dla konfiguracji 4-DIMM.
CR jest czasami nazywany również okresem polecenia. Podczas gdy 1T jest szybszy, 2T może być bardziej stabilny w niektórych scenariuszach. Jest również mierzony w cyklach zegara, podobnie jak inne czasy w pamięci, pomimo unikalnej notacji –T. Różnica w wydajności między nimi jest znikoma.
Wpływ krótszych czasów pamięci
Ponieważ czasy generalnie odpowiadają opóźnieniu zestawu pamięci RAM, niższe czasy są lepsze, ponieważ oznacza to mniejsze opóźnienie między różnymi operacjami pamięci RAM. Podobnie jak w przypadku częstotliwości, istnieje punkt malejących zwrotów, w którym poprawa czasu odpowiedzi będzie w dużej mierze hamowana przez prędkości innych komponentów, takich jak procesor lub ogólna szybkość zegara samej pamięci. Nie wspominając o tym, że obniżenie taktowania określonego modelu pamięci RAM może wymagać dodatkowego binningu przez producenta, co prowadzi do niższej wydajności i również wyższych kosztów.
Chociaż w granicach rozsądku, niższe taktowanie pamięci RAM ogólnie poprawia wydajność pamięci RAM. Jak widać w poniższych testach porównawczych, niższe ogólne czasy (a zwłaszcza opóźnienie CAS) prowadzą do poprawy przynajmniej pod względem liczb na wykresie. To, czy poprawa może zostać zauważona przez przeciętnego użytkownika podczas gry lub podczas renderowania sceny w Blenderze, to zupełnie inna historia.
Wpływ różnych czasów i częstotliwości pamięci RAM na czasy renderowania w Corona Benchmark - Zdjęcie: TechSpot
Punkt malejących zysków jest szybko ustalany, zwłaszcza jeśli przejdziemy do CL15. W tym momencie generalnie czasy i opóźnienia nie są czynnikami, które hamują wydajność pamięci RAM. Inne czynniki, takie jak częstotliwość, konfiguracja pamięci RAM, możliwości pamięci RAM płyty głównej, a nawet napięcie pamięci RAM, mogą być zaangażowane w określanie wydajności pamięci RAM, jeśli opóźnienie osiągnie punkt malejących zwrotów.
Czasy a częstotliwość
Częstotliwość i taktowanie pamięci RAM są ze sobą połączone. Po prostu niemożliwe jest uzyskanie tego, co najlepsze z obu światów w konsumenckich zestawach pamięci RAM, które są produkowane masowo. Ogólnie rzecz biorąc, wraz ze wzrostem częstotliwości znamionowej zestawu pamięci RAM czasy stają się luźniejsze (zwiększają się), aby nieco to skompensować. Częstotliwość generalnie przewyższa nieco wpływ taktowania, ale są przypadki, w których płacenie dodatkowo za zestaw pamięci RAM o wysokiej częstotliwości nie miałoby sensu, ponieważ czasy stają się luźniejsze, a ogólna wydajność cierpi.
Dobrym tego przykładem jest debata pomiędzy pamięcią RAM DDR4 3200Mhz CL16 a pamięcią RAM DDR4 3600Mhz CL18. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że zestaw 3600 MHz jest szybszy, a czasy nie są dużo gorsze. Jeśli jednak zastosujemy tę samą formułę, którą omówiliśmy, wyjaśniając opóźnienie CAS, historia potoczy się inaczej. Wprowadzenie wartości do wzoru: (CL / Transfer Rate) x 2000, dla obu zestawów RAM daje wynik, że oba zestawy RAM mają to samo rzeczywiste opóźnienie wynoszące 10ns. Chociaż tak, istnieją również inne różnice w podtimowaniach i sposobie konfiguracji pamięci RAM, ale podobna ogólna prędkość sprawia, że zestaw 3600 MHz ma gorszą wartość ze względu na wyższą cenę.
Wyniki testów porównawczych różnych częstotliwości i opóźnień - Zdjęcie: GamersNexus
Podobnie jak w przypadku czasów, wkrótce osiągamy punkt malejących zwrotów z częstotliwością. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku platform AMD Ryzen, DDR4 3600Mhz CL16 jest uważany za najlepszy punkt zarówno pod względem taktowania, jak i częstotliwości. Jeśli pójdziemy z wyższą częstotliwością, taką jak 4000 MHz, nie tylko czasy muszą się pogorszyć, nawet obsługa płyty głównej może być problemem dla chipsetów średniotonowych, takich jak B450. Co więcej, na Ryzenie zegar Infinity Fabric i zegar kontrolera pamięci powinny być zsynchronizowane z częstotliwością DRAM w stosunku 1: 1: 1, aby uzyskać najlepsze możliwe wyniki, a przekroczenie 3600 MHz przerywa tę synchronizację. Prowadzi to do zwiększonego opóźnienia, ogólnej niestabilności i nieefektywnej częstotliwości, co sprawia, że te zestawy RAM mają ogólnie złą wartość w stosunku do ceny. Podobnie jak w przypadku czasów, należy ustalić słodki punkt i najlepiej jest trzymać się rozsądnych częstotliwości, takich jak 3200 MHz lub 3600 MHz, przy krótszych częstotliwościach, takich jak CL16 lub CL15.
Przetaktowywanie
Przetaktowywanie pamięci RAM jest jednym z najbardziej frustrujących i temperamentnych procesów, jeśli chodzi o majsterkowanie przy komputerze. Entuzjaści zagłębiali się w ten proces nie tylko po to, aby wycisnąć z systemu każdy element wydajności, ale także po to, aby sprostać wyzwaniu, jakie ten proces niesie. Podstawowa zasada przetaktowywania pamięci RAM jest prosta. Musisz osiągnąć najwyższą możliwą częstotliwość, zachowując te same czasy, a nawet je skracając, aby uzyskać to, co najlepsze z obu światów.
Pamięć RAM jest jednym z najbardziej wrażliwych elementów systemu i generalnie nie sprzyja ręcznemu dostosowywaniu. Dlatego producenci pamięci RAM oferują fabrycznie załadowane przetaktowanie znane jako „XMP” lub „DOCP” w zależności od platformy. Ma to być wstępnie przetestowany i zatwierdzony overclock, który użytkownik może włączyć za pośrednictwem BIOS-u, a najczęściej jest to najbardziej optymalny poziom wydajności, którego potrzebuje użytkownik.
Kalkulator DRAM dla Ryzena stworzony przez „1usmus” to fantastyczne narzędzie do ręcznego przetaktowywania na platformach AMD
Jeśli chcesz podjąć wyzwanie ręcznego przetaktowywania pamięci RAM, skorzystaj z naszego obszerny przewodnik po przetaktowywaniu pamięci RAM może być dużą pomocą. Testowanie stabilności overclockingu jest najtrudniejszą częścią przetaktowywania pamięci RAM, ponieważ może zająć dużo czasu i wiele awarii, aby to naprawić. Mimo to całe wyzwanie może być dobrym doświadczeniem dla entuzjastów, a także może prowadzić do zadowalającego wzrostu wydajności.
Słowa końcowe
Pamięć RAM jest z pewnością jednym z bardziej niedocenianych elementów systemu i może mieć znaczący wpływ na wydajność i ogólną szybkość reakcji systemu. Czasy pamięci RAM odgrywają dużą rolę w określaniu opóźnienia występującego między różnymi operacjami pamięci RAM. Węższe czasy z pewnością prowadzą do poprawy wydajności, ale istnieje punkt malejących zwrotów, co sprawia, że ręczne podkręcanie i dokręcanie taktowania w celu minimalnego wzrostu wydajności jest trochę kłopotliwe.
Osiągnięcie idealnej równowagi między częstotliwością pamięci RAM a taktowaniem, przy jednoczesnym utrzymaniu wartości pamięci RAM pod kontrolą, jest najlepszym sposobem podejmowania decyzji o zakupie. Nasze wybory na najlepsze zestawy pamięci RAM DDR4 w 2020 roku może pomóc w podjęciu świadomej decyzji dotyczącej wyboru pamięci RAM.
