Časi RAM-a: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS Pojasnjeno

RAM je pravzaprav ena najpomembnejših komponent v računalniku, vendar le redko dobi toliko misli in truda kot druge komponente, ko gre za odločitev o nakupu. Običajno je zgolj zmogljivost edina stvar, ki jo splošni potrošniki skrbijo, in čeprav je to upravičen pristop, je RAM več kot le velikost pomnilnika. Številni pomembni dejavniki lahko narekujejo delovanje in učinkovitost RAM-a, verjetno dva najpomembnejša med njimi pa sta frekvenca in časovni razpored.

GSkill TridentZ RGB je fantastičen komplet RAM-a za sisteme Ryzen - Slika: GSkill

Frekvenca RAM-a je dokaj enostavna številka, ki opisuje taktno hitrost, za katero je RAM ocenjen. To je jasno omenjeno na straneh izdelkov in sledi preprostem pravilu 'višje je boljše'. Danes je običajno videti komplete RAM-a, ki so ocenjeni na 3200 MHz, 3600 MHz, 4000 MHz ali celo več. Drugi bolj zapleten del zgodbe je zakasnitev ali 'časi' RAM-a. Te so veliko bolj zapletene za razumevanje in jih na prvi pogled morda ni enostavno razumeti. Potopimo se v to, kakšni so dejansko časi RAM-a.

Kaj so časi RAM-a?

Medtem ko je frekvenca ena bolj oglaševanih številk, imajo časi RAM-a veliko vlogo tudi pri splošni zmogljivosti in stabilnosti RAM-a. Časi merijo zakasnitev med različnimi običajnimi operacijami na čipu RAM-a. Ker je zakasnitev zakasnitev, ki nastane med operacijami, lahko resno vpliva na delovanje RAM-a, če se poveča čez določeno mejo. Časi RAM-a so prikaz lastne zakasnitve, ki jo lahko doživi RAM med izvajanjem različnih operacij.

Čas RAM-a se meri v urah. Na strani izdelka kompleta RAM-a, ki je videti približno tako kot 16-18-18-38, ste morda videli niz številk, ločenih s pomišljaji. Te številke so znane kot časi kompleta RAM-a. Ker predstavljajo latenco, je nižji boljši, ko gre za časovne okvire. Te štiri številke predstavljajo tisto, kar imenujemo 'primarni časi', in imajo najpomembnejši vpliv na zakasnitev. Obstajajo tudi druga podvremena, za zdaj pa bomo razpravljali samo o primarnih meritvah.

Štirje primarni časi RAM-a so predstavljeni takole - Slika: Tipsmake

Primarni časi

Na katerem koli seznamu izdelkov ali na dejanski embalaži so časi navedeni v obliki tCL-tRCD-tRP-tRAS, ki ustreza 4 osnovnim časom. Ta nabor ima največji vpliv na dejansko zakasnitev kompleta RAM-a in je osredotočen tudi na overclocking. Zato nam vrstni red števila v nizu 16-18-18-38 pove, kateri primarni čas ima na prvi pogled kakšno vrednost.

Zakasnitev CAS (tCL / CL / tCAS)

Zakasnitev CAS - slika: MakeTechEasier

Zakasnitev CAS je najpomembnejši primarni čas in je opredeljena kot število ciklov med pošiljanjem naslova stolpca v pomnilnik in začetkom podatkov v odgovor. To je najbolj primerjan in oglaševan čas. To je število ciklov, potrebnih za branje prvega pomnilnika iz DRAM-a z že odprto pravilno vrstico. Zakasnitev CAS je natančna številka, za razliko od drugih številk, ki predstavljajo minimum. O tej številki se morata dogovoriti pomnilnik in krmilnik pomnilnika.

V bistvu je CAS Latency čas, ki je potreben, da se pomnilnik odzove na CPU. Med razpravo o CAS moramo upoštevati še en dejavnik, ker CL ne more biti obravnavan sam po sebi. Uporabiti moramo formulo, ki pretvori oceno CL v dejanski čas, označen v nanosekundah, ki temelji na hitrosti prenosa RAM-a. Formula je (CL / hitrost prenosa) x 2000. Z uporabo te formule lahko ugotovimo, da bo imel komplet RAM-a, ki deluje na 3200 MHz z CL16, dejansko zakasnitev 10ns. To lahko zdaj primerjate med kompleti z različnimi frekvencami in časi.

RAS za zakasnitev CAS (tRCD)

Zakasnitev od RAS do CAS - Slika: MakeTechEasier

RAS v CAS je potencialna zamuda pri operacijah branja / pisanja. Ker moduli RAM za naslavljanje uporabljajo mrežno zasnovo, presečišče vrstic in številk stolpcev označuje določen naslov pomnilnika. tRCD je najmanjše število urnih ciklov, potrebno za odpiranje vrstice in dostop do stolpca. Čas za branje prvega pomnilnika iz DRAM-a brez aktivne vrstice bo povzročil dodatne zamude v obliki tRCD + CL.

tRCD lahko štejemo za minimalni čas, ki ga potrebuje RAM, da pride do novega naslova.

Čas predpolnjenja vrstice (tRP)

Čas predpolnjenja vrstice - slika: MakeTechEasier

V primeru odprtja napačne vrstice (imenovane zgrešenost strani) je treba vrstico zapreti (znano kot predpolnjenje) in odpreti naslednjo. Šele po tem prednapolnjenju je mogoče dostopati do stolpca v naslednji vrstici. Zato se skupni čas poveča na tRP + tRCD + CL.

Tehnično meri zakasnitev med izdajo ukaza za predpolnjenje do mirovanja ali zapiranja ene vrstice in aktiviranjem ukaza za odpiranje druge vrstice. tRP je enak drugi številki tRCD, ker enaki dejavniki vplivajo na zakasnitev v obeh operacijah.

Čas aktivne vrstice (tRAS)

Čas aktivne vrstice - slika: MakeTechEasier

Znan tudi kot 'Aktiviraj za zakasnitev predpolnjenja' ali 'Minimalni aktivni čas RAS', je tRAS najmanjše število urnih ciklov, ki je potrebno med aktivnim ukazom vrstice in izdajo ukaza za predpolnjenje. To se prekriva s tRCD, v modulih SDRAM pa je preprosto tRCD + CL. V drugih primerih je približno tRCD + 2xCL.

tRAS meri najmanjšo količino ciklov v vrstici, ki mora ostati odprta za pravilno pisanje podatkov.

Ukazna hitrost (CR / CMD / CPC / tCPD)

Obstaja tudi določena –T pripona, ki jo lahko pogosto vidimo med overclockingom in označuje hitrost ukaza. AMD določa hitrost ukaza kot čas v ciklih med izbiro čipa DRAM in izvajanjem ukaza. To je bodisi 1T bodisi 2T, pri čemer je lahko 2T CR zelo koristen za stabilnost z višjimi pomnilniškimi urami ali za konfiguracije 4-DIMM.

CR se včasih imenuje tudi ukazno obdobje. Čeprav je 1T hitrejši, je lahko 2T v določenih scenarijih stabilnejši. Izmeri se tudi v urah, tako kot drugi časi pomnilnika, kljub edinstvenemu zapisu –T. Razlika v zmogljivosti med obema je zanemarljiva.

Vpliv nižjih časov spomina

Ker časi praviloma ustrezajo zakasnitvi kompleta RAM-a, so nižji časi boljši, saj to pomeni manjšo zakasnitev med različnimi operacijami RAM-a. Tako kot pri frekvenci tudi tukaj obstaja točka zmanjševanja donosov, kjer bodo izboljšave v odzivnem času v veliki meri zadrževale hitrosti drugih komponent, kot sta CPU ali splošna urna hitrost samega pomnilnika. Da ne omenjam, da bo zmanjšanje časa določenega modela RAM-a morda zahtevalo dodatno obračunavanje s strani proizvajalca, kar bo vodilo k nižjim donosom in višjim stroškom.

Čeprav je v razumnem obsegu, nižji časi RAM-a na splošno izboljšajo delovanje RAM-a. Kot lahko vidimo v naslednjih merilih, nižji skupni časi (in še posebej zakasnitev CAS) vodijo do izboljšanja vsaj glede števila na grafikonu. Ne glede na to, ali lahko povprečni uporabnik med igranjem igre ali med upodabljanjem scene v Blenderju zazna izboljšanje ali ne, je povsem druga zgodba.

Vpliv različnih časovnih frekvenc in frekvenc RAM-a na čase upodabljanja v Corona Benchmark - Slika: TechSpot

Točka padajočih donosov se hitro vzpostavi, zlasti če gremo pod CL15. Trenutno na splošno časi in zakasnitev niso dejavniki, ki zavirajo delovanje RAM-a. Drugi dejavniki, kot so frekvenca, konfiguracija RAM-a, zmožnosti RAM-a matične plošče in celo napetost RAM-a, lahko sodelujejo pri določanju učinkovitosti RAM-a, če zakasnitev doseže to točko padajočih donosov.

Časi glede na pogostost

Frekvenca in čas RAM-a sta medsebojno povezana. Preprosto ni mogoče dobiti najboljšega iz obeh svetov v potrošniških kompletih RAM, ki se množično proizvajajo. Ko se nazivna frekvenca kompleta RAM-a poveča, se časi ohlapijo (časi se povečajo), da to nekoliko nadomestijo. Frekvenca na splošno sicer nekoliko odtehta vpliv časov, vendar obstajajo primeri, ko doplačilo za visokofrekvenčni komplet RAM-a preprosto ne bi bilo smiselno, saj časi postanejo ohlapnejši in celotna zmogljivost trpi.

Lep primer tega je razprava med DDR4 3200Mhz CL16 RAM in DDR4 3600Mhz CL18 RAM. Na prvi pogled se morda zdi, da je komplet s 3600 MHz hitrejši in časi niso veliko slabši. Če pa uporabimo isto formulo, o kateri smo razpravljali pri razlagi zakasnitve CAS, se zgodba obrne drugače. Če vrednosti damo v formulo: (CL / hitrost prenosa) x 2000, za oba kompleta RAM dobimo rezultat, da imata oba kompleta RAM enako realno zakasnitev 10ns. Čeprav da, obstajajo tudi druge razlike v subtimingih in načinu konfiguriranja RAM-a, vendar zaradi podobne skupne hitrosti komplet 3600Mhz zaradi višje cene slabša vrednost.

Primerjalni rezultati različnih frekvenc in zakasnitev - Slika: GamersNexus

Tako kot pri meritvah časa tudi pri nas pogosto pride do točke zmanjševanja donosov. Na splošno velja, da je za platforme AMD Ryzen DDR4 3600 MHz CL16 najboljša točka tako glede časa kot pogostosti. Če gremo z višjo frekvenco, kot je 4000 MHz, se časi ne le poslabšajo, tudi podpora matične plošče bi lahko bila težava za nabore srednjih tonov, kot je B450. Ne samo to, na Ryzenu je treba uro Infinity Fabric in uro krmilnika pomnilnika sinhronizirati s frekvenco DRAM v razmerju 1: 1: 1 za najboljše možne rezultate, preseganje 3600 MHz pa to sinhronizacijo prekine. To vodi do povečane zakasnitve, splošne nestabilnosti in neučinkovite frekvence, zaradi česar ti kompleti RAM-a na splošno nimajo dobre vrednosti za denar. Tako kot časovni okviri je treba določiti sladko točko in najbolje je, da se držite razumnih frekvenc, kot sta 3200 MHz ali 3600 MHz pri strožjih časovnih postavkah, kot sta CL16 ali CL15.

Overclocking

Overclocking RAM-a je eden najbolj frustrirajočih in temperamentnih procesov, ko gre za računalništvo. Navdušenci se v ta postopek poglabljajo ne samo zato, da iz svojega sistema iztisnejo še zadnji del zmogljivosti, temveč tudi izziv, ki ga ta proces prinaša. Osnovno pravilo overclockinga RAM-a je preprosto. Doseči morate najvišjo možno frekvenco, hkrati pa ohraniti časovne okvire enake ali celo zaostriti časovne okvire, da dobite najboljše iz obeh svetov.

RAM je ena najobčutljivejših komponent sistema in na splošno ni naklonjen ročnemu prilagajanju. Zato proizvajalci RAM-a vključujejo vnaprej naloženi overclocking, znan kot 'XMP' ali 'DOCP', odvisno od platforme. To naj bi bil predhodno preizkušen in potrjen overclocking, ki ga lahko uporabnik omogoči prek BIOS-a, pogosteje pa je to najbolj optimalna raven zmogljivosti, ki jo uporabnik potrebuje.

DRAM kalkulator za Ryzen, ki ga ustvari “1usmus”, je čudovito orodje za ročno overclocking na platformah AMD

Če se želite spoprijeti z izzivom ročnega overclockinga RAM-a, naš celovit vodnik za overclocking RAM-a je lahko v veliko pomoč. Preizkušanje stabilnosti overclockinga je najtežji del overclockinga RAM-a, saj lahko traja veliko časa in veliko zrušitev, da se popravi. Kljub temu je celoten izziv lahko dobra izkušnja za navdušence in lahko pripelje tudi do nekaj dobrih rezultatov.

Končne besede

RAM je zagotovo ena bolj podcenjenih komponent sistema in tista, ki lahko pomembno vpliva na zmogljivost in splošno odzivnost sistema. Časi RAM-a imajo pri tem veliko vlogo z določanjem zakasnitve, ki je prisotna med različnimi operacijami RAM-a. Ostrejši časi zagotovo vodijo do boljše zmogljivosti, vendar obstaja točka zmanjševanja donosov, zaradi česar je ročno overclocking in zaostritev časov za minimalno povečanje zmogljivosti nekoliko težavna.

Ustvarjanje popolnega ravnovesja med frekvenco RAM-a in časi, hkrati pa ohranjanje vrednosti RAM-a, je najboljša pot pri odločanju o nakupu. Naš izbor najboljših kompletov DDR4 RAM v letu 2020 bi lahko bilo koristno pri sprejemanju utemeljene odločitve glede izbire RAM-a.