Was ist RAM-Timing und warum ist es wichtig?

RAM ist eine zentrale Computerkomponente, aber wir reden nicht oft genug darüber. Wenn es nicht über schicke Heat-Spreader-Designs und RGB-Beleuchtung verfügt, bekommt RAM selten einen Tag in der Sonne. Die CPU und GPU legen im Großen und Ganzen die Bedingungen fest, unter denen der Rest Ihres Builds arbeitet, aber Sie können Ihrem PC mit schnellerem RAM etwas mehr Geschwindigkeit entlocken. Während die RAM-Taktgeschwindigkeit entscheidend ist, bestimmt das RAM-Timing auch die Geschwindigkeit Ihres RAM.

Finden Sie die Taktrate Ihres RAM heraus

Die Geschwindigkeit Ihres RAM finden Sie auf der Verpackung oder dem Modul. Sie können die RAM-Spezifikationen auch mit Software wie CPU-Z oder im BIOS/UEFI überprüfen. Der vollständige Name Ihres RAM-Moduls sieht etwa so aus:

„DDR4“ beschreibt die DDR-Generation (Double Data Rate), mit der das Modul kompatibel ist. Die gleiche Nummer (3, 4 oder 5) erscheint in der „PC“-Nummer und beschreibt dasselbe.

Die erste vierstellige Zahl, in unserem Beispiel 3200, soll oft die Taktrate des RAM in Megahertz anzeigen. Das ist eigentlich eine Art Marketing-Schwindel, aber kein schlechtes Gewissen: Das Missverständnis wird direkt von PC-OEMs und -Händlern gefördert. Diese Zahl gibt tatsächlich die „Datenrate“ an, gemessen in Megatransfers pro Sekunde oder 10 ⁶ Datenübertragungsvorgängen pro Sekunde.

Im DDR-RAM ist die tatsächliche Taktrate halb so hoch wie die Nenngeschwindigkeit: in unserem Beispiel 600 MT/s, obwohl selbst diese durch multiplikative Prefetch-Bits gegenüber der internen RAM-Taktrate von 400 MHz erhöht wird. Da DDR Daten jedoch zweimal pro Takt überträgt, soll die „effektive“ Taktrate doppelt so hoch sein wie die tatsächliche Taktrate. Dadurch entspricht die tatsächliche Datenrate praktisch der Nenntaktrate des RAM in MT/s.

Die PC-Nummer, in unserem Beispiel 25600, zeigt die Übertragungsrate gemessen in Megabyte pro Sekunde (MB/s). Durch Multiplikation der Datenrate (in MT/s) mit der Breite des I/O-Busses (64-Bit bei allen modernen Motherboards) können wir die maximal mögliche Übertragungsrate ermitteln:

3200 Megatransfers pro Sekunde x 64 Bit pro Übertragung/8 Bit pro Byte = 25600 MB/s

Jede Zahl gibt unabhängig voneinander die RAM-Taktrate an, aber beide Zahlen liefern die gleichen Informationen, nur in unterschiedlicher Form.

Was sind RAM-Timings?

Timings sind eine weitere Möglichkeit, die RAM-Geschwindigkeit oder -Latenz zu messen. Die Timings messen die Latenz zwischen verschiedenen gängigen Vorgängen auf einem RAM-Modul. Latenz ist einfach die Verzögerung zwischen Vorgängen. Man kann es sich als „Wartezeit“ vorstellen. Die Mindest-Timings werden je nach Spezifikation festgelegt, sodass Sie eine Tabelle mit den schnellstmöglichen RAM-Timings für jede DDR4-Spezifikation lesen können.

Wir messen das RAM-Timing in Taktzyklen. Einzelhändler geben die Zeiten als vier durch Bindestriche getrennte Zahlen an, z. B. 16-18-18-38. Kleinere Zahlen sind schneller. Die Reihenfolge der Zahlen verrät Ihnen ihre Bedeutung.

Erste Zahl: CAS-Latenz (CL)

Die Zeit, die der Speicher benötigt, um auf die CPU zu reagieren, ist die CAS-Latenz (CL). Aber CL kann nicht isoliert betrachtet werden. Diese Formel rechnet die CAS-Latenz in Nanosekunden um, die auf der Übertragungsrate des RAM basiert:

Infolgedessen kann RAM mit einer langsameren MT/s-Bewertung tatsächlich eine geringere Latenz haben, wenn es eine kleinere CL-Bewertung hat. Bei DDR4-Modulen ist eine CAS-Latenz von 16 eine der schnellsten, die verfügbar ist. Auch für DDR5-RAM ist CL30 derzeit der beste Anbieter, wenn es um die Latenz für RAM geht.

Zweite Nummer: T _RCD

RAM-Module verwenden für die Adressierung ein gitterbasiertes Design. Der Schnittpunkt von Zeilen- und Spaltennummern gibt eine bestimmte Speicheradresse an. Die Verzögerung zwischen Zeilenadresse und Spaltenadresse (T _RCD ) misst die minimale Latenz zwischen der Eingabe einer neuen Zeile in den Speicher und dem Beginn des Zugriffs auf darin enthaltene Spalten. Man kann es sich als die Zeit vorstellen, die der RAM benötigt, um an die Adresse „zu gelangen“. Die Zeit, die benötigt wird, um das erste Bit aus einer zuvor inaktiven Zeile zu empfangen, beträgt T _RCD + CL.

Dritte Nummer: T _RP

Die Zeilenvorladezeit (T _RP ) misst die Latenz beim Öffnen einer neuen Zeile im Speicher. Technisch gesehen misst es die Latenz zwischen dem Vorladebefehl zum Leerlauf (oder Schließen) einer Zeile und einem Aktivierungsbefehl zum Öffnen einer anderen Zeile. Sie ist oft identisch mit der zweiten Zahl. Die gleichen Faktoren wirken sich auf die Latenz beider Vorgänge aus.

Vierte Nummer: T _RAS

Die Row Active Time (T _RAS ) misst die Mindestanzahl an Zyklen, die eine Zeile geöffnet bleiben muss, um Daten ordnungsgemäß zu schreiben. Technisch gesehen misst es die Latenz zwischen einem Aktivierungsbefehl für eine Zeile und der Ausgabe des Vorladebefehls für dieselbe Zeile oder die Mindestzeit zwischen dem Öffnen und Schließen der Zeile. Für SDRAM-Module berechnet T _RCD + CL T _RAS .

Wie schnell ist Ihr RAM?

Diese Latenzen begrenzen die Geschwindigkeit Ihres RAM. Aber die RAM-Spezifikationen setzen die Grenze, nicht die Physik. Der Speichercontroller, der Ihren RAM verwaltet, erzwingt diese Timings, was bedeutet, dass sie angepasst werden können (sofern das Motherboard dies zulässt). Möglicherweise können Sie zusätzliche Leistung erzielen, indem Sie Ihren RAM übertakten und die Timings um einige Zyklen verkürzen.

RAM-Übertaktung ist die launischste Hardware-Übertaktungstechnik und erfordert die meisten Experimente und Fehler. Aber schnellerer RAM verkürzt die Verarbeitungszeit für RAM-gebundene Arbeitslasten und verbessert so die Rendering-Geschwindigkeit und die Reaktionsfähigkeit der virtuellen Maschine.

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