Co to jest taktowanie pamięci RAM i dlaczego ma to znaczenie?

Pamięć RAM jest podstawowym elementem komputera, ale nie mówimy o tym wystarczająco dużo. Jeśli nie ma fantazyjnych projektów rozpraszaczy ciepła i oświetlenia RGB, RAM rzadko wystawia się na słońce. Procesor i procesor graficzny zasadniczo ustalają warunki, w jakich działa reszta komputera, ale możesz wydobyć nieco większą prędkość z komputera dzięki szybszej pamięci RAM. Chociaż szybkość zegara pamięci RAM jest kluczowa, taktowanie pamięci RAM określa również szybkość pamięci RAM.

Znajdowanie szybkości zegara pamięci RAM

Szybkość pamięci RAM można znaleźć na pudełku lub module. Możesz także sprawdzić specyfikację pamięci RAM za pomocą oprogramowania takiego jak CPU-Z lub w systemie BIOS/UEFI. Pełna nazwa modułu RAM będzie podobna do następującej:

„DDR4” opisuje generację DDR (Double Data Rate), z którą moduł jest kompatybilny. Ta sama liczba (3, 4 lub 5) pojawia się w numerze „PC” i opisuje to samo.

Często mówi się, że pierwsza czterocyfrowa liczba, w naszym przykładzie 3200, wskazuje częstotliwość zegara pamięci RAM w megahercach. To właściwie trochę marketingowy fikus, ale nie czuj się źle: do nieporozumień bezpośrednio zachęcają producenci OEM komputerów PC i sprzedawcy detaliczni. Liczba ta faktycznie informuje o „szybkości transmisji danych” mierzonej w megatransferach na sekundę, czyli 10 ⁶ operacjach przesyłania danych na sekundę.

W pamięci DDR RAM rzeczywista prędkość zegara jest o połowę mniejsza od prędkości znamionowej: w naszym przykładzie 600 MT/s, choć nawet ta jest zwiększona w stosunku do częstotliwości wewnętrznego zegara RAM wynoszącej 400 MHz poprzez multiplikatywne bity pobierania wstępnego. Jednakże, ponieważ DDR przesyła dane dwa razy na takt zegara, mówi się, że „efektywna” prędkość zegara jest dwukrotnie większa od rzeczywistej szybkości zegara. W rezultacie rzeczywista szybkość transmisji danych jest faktycznie taka sama, jak znamionowa prędkość zegara pamięci RAM w MT/s.

Numer komputera, w naszym przykładzie 25600, pokazuje szybkość transferu mierzoną w megabajtach na sekundę (MB/s). Mnożąc szybkość transmisji danych (w MT/s) przez szerokość magistrali we/wy (64-bitowa na wszystkich nowoczesnych płytach głównych), możemy określić maksymalną możliwą szybkość transferu:

3200 megatransferów na sekundę x 64 bity na transfer/8 bitów na bajt = 25600 MB/s

Każda liczba niezależnie informuje o szybkości zegara pamięci RAM, ale obie liczby dostarczają tych samych informacji, tylko w różnych formach.

Jakie są taktowania pamięci RAM?

Timingi to kolejny sposób pomiaru szybkości lub opóźnienia pamięci RAM. Taktowanie mierzy opóźnienie pomiędzy różnymi typowymi operacjami na module RAM. Opóźnienie to po prostu opóźnienie między operacjami. Można to uznać za „czas oczekiwania”. Minimalne taktowania są ustalane według specyfikacji, dzięki czemu można przeczytać tabelę najszybszych możliwych taktowań pamięci RAM dla każdej specyfikacji DDR4.

Taktowanie pamięci RAM mierzymy w cyklach zegara. Sprzedawcy detaliczni podają czasy w postaci czterech liczb oddzielonych myślnikami, np. 16-18-18-38. Mniejsze liczby są szybsze. Kolejność liczb informuje o ich znaczeniu.

Pierwsza liczba: opóźnienie CAS (CL)

Czas potrzebny pamięci na reakcję procesora to opóźnienie CAS (CL). Ale CL nie można rozpatrywać w oderwaniu od siebie. Ta formuła konwertuje opóźnienie CAS na nanosekundy w oparciu o szybkość transferu pamięci RAM:

W rezultacie pamięć RAM o wolniejszym współczynniku MT/s może w rzeczywistości mieć mniejsze opóźnienia, jeśli ma mniejszą wartość CL. W przypadku modułów DDR4 opóźnienie CAS wynoszące 16 jest jednym z najszybszych dostępnych. Podobnie w przypadku pamięci RAM DDR5, CL30 jest obecnie najlepszym rozwiązaniem, jeśli chodzi o opóźnienie pamięci RAM.

Drugi numer: T _RCD

Moduły RAM wykorzystują do adresowania konstrukcję opartą na siatce. Przecięcie numerów wierszy i kolumn wskazuje konkretny adres pamięci. Opóźnienie adresu wiersza do adresu kolumny (T _RCD ) mierzy minimalne opóźnienie między wejściem nowego wiersza do pamięci a rozpoczęciem dostępu do znajdujących się w nim kolumn. Można o tym myśleć jako o czasie potrzebnym pamięci RAM na „dotarcie” do adresu. Czas potrzebny na odebranie pierwszego bitu z wcześniej nieaktywnego wiersza wynosi T _RCD + CL.

Trzecia liczba: T _RP

Czas wstępnego ładowania wiersza (T _RP ) mierzy opóźnienie związane z otwarciem nowego wiersza w pamięci. Technicznie rzecz biorąc, mierzy opóźnienie między poleceniem wstępnego ładowania w celu bezczynności (lub zamknięcia) jednego wiersza a poleceniem aktywacji w celu otwarcia innego wiersza. Często jest identyczny z drugą liczbą. Te same czynniki wpływają na opóźnienie obu operacji.

Czwarta liczba: T _RAS

Czas aktywności wiersza (T _RAS ) mierzy minimalną liczbę cykli, przez które wiersz musi pozostać otwarty, aby prawidłowo zapisać dane. Z technicznego punktu widzenia mierzy opóźnienie między poleceniem aktywacji w rzędzie a wydaniem polecenia wstępnego ładowania w tym samym rzędzie lub minimalny czas między otwarciem a zamknięciem rzędu. Dla modułów SDRAM T _RCD + CL oblicza T _RAS .

Jak szybka jest Twoja pamięć RAM?

Opóźnienia te ograniczają prędkość pamięci RAM. Limit wyznaczają jednak specyfikacje pamięci RAM, a nie fizyka. Kontroler pamięci zarządzający pamięcią RAM wymusza te taktowania, co oznacza, że ​​można je modyfikować (jeśli pozwala na to płyta główna). Możesz uzyskać dodatkową wydajność, podkręcając pamięć RAM i dokręcając taktowanie o kilka cykli.

Podkręcanie pamięci RAM jest najbardziej temperamentną techniką przetaktowywania sprzętu, wymagającą najwięcej eksperymentów i niepowodzeń. Jednak szybsza pamięć RAM skraca czas przetwarzania obciążeń związanych z pamięcią RAM, poprawiając prędkość renderowania i responsywność maszyny wirtualnej.

Źródło obrazu: Unsplash