Latenza CAS, prestazioni teoriche e tensioni RAM sicure

Latenza della RAM

La latenza della RAM è un altro parametro fondamentale che influisce direttamente sulle prestazioni dei moduli. Così come il valore più alto possibile conta per il clock, il valore più basso possibile conta per la latenza.

Vedendo numeri come CL34-44-44-78 1T nelle specifiche del modulo, è utile conoscerne il significato. Questi valori si riferiscono direttamente a CL-TRCD-TRP-TRAS e CR. Tutti i valori elencati sono calcolati in cicli di clock.

CL (CAS Latency) – è il numero di cicli di clock che devono trascorrere tra la ricezione di una richiesta di accesso a una colonna di DRAM e l’esposizione dei dati sul bus.

tRCD (Row Address to Column Address Delay) – specifica il numero minimo di cicli di clock dal momento in cui una riga di memoria viene indirizzata fino all’accesso alle colonne. Il tempo di lettura della prima parola dalla memoria che richiede l’indirizzamento di una riga è pari a tRCD+CL cicli di clock.

tRP (Row Precharge Time) – specifica il numero minimo di cicli di clock che devono trascorrere tra la chiusura e l’indirizzamento della riga di memoria successiva nello stesso banco. Se è necessario cambiare una riga, il tempo di accesso alla riga successiva è pari a tRP+tRCD+cicli di clockCL.

tRAS (Row Active Time) – specifica il numero minimo di cicli di clock che devono trascorrere tra l’attivazione di una riga e la sua chiusura.

CR (Command Rate) – specifica il tempo in cicli di clock in cui un indirizzo di riga o di colonna viene emesso sulle linee di segnale. Un valore di 1T indica che l’indirizzo sulle linee di segnale è disponibile dopo un ciclo di clock, mentre 2T indica che devono verificarsi due cicli di clock completi. Più alto è il numero di CR, più alta è la latenza. Il valore di CR dipende dalla frequenza di clock del modulo e dal suo design (ad esempio, Single Rank o Dual Rank). Più alta è la frequenza di clock, la capacità e il livello di complessità del progetto del modulo, più è consigliabile il valore 2T.

Prestazioni teoriche dei moduli di memoria

La relazione tra velocità (MT/s) e ritardo (CL) può essere paragonata a un movimento su diverse autostrade in un unico momento. Supponendo che ci venga dato “accesso” a un’autostrada per un certo periodo di tempo, specificato in CL, possiamo muoverci su una particolare autostrada a una certa velocità espressa in MT/s. A causa del gran numero di operazioni eseguite nel computer in un secondo, questo cambiamento dell’autostrada di esempio è molto frequente, per cui le prestazioni complessive sono influenzate dal tempo di risposta e dall’accesso alle autostrade stesse (bit di memoria), oltre che dalla velocità di movimento su di esse.

Sapendo che per le prestazioni effettive della RAM non conta solo la velocità ma anche la bassa latenza, è possibile calcolare le prestazioni teoriche dei moduli sostituendo i valori specifici della memoria nella formula.

(1 / [(MT/s) / 2] x CL) x 1000

Prendendo come esempio 6400 MT/s e la latenza CL34, possiamo calcolare il tempo di risposta approssimativo dei moduli di esempio, che sarà espresso in nanosecondi (ns).

(1 / [6400 / 2] x 34) x 1000

(1 / 3200 x 34) x 1000

0,010625 x 1000

10,625 ns

Se nella stessa formula si inseriscono i moduli leggermente più veloci da 6800 MT/s, ma con una latenza significativamente maggiore a CL40, il risultato è di circa 11.765 nanosecondi, quindi il tempo di risposta rispetto ai moduli CL34 da 6400 MT/s è più lungo di 1 nanosecondo. Come promemoria, un nanosecondo è un miliardesimo di secondo e anche in un tempo così breve possono essere eseguite più di qualche milione di operazioni. Pertanto, ogni frazione di nanosecondo si traduce direttamente nelle prestazioni complessive dei moduli e dell’intero computer.

Tensioni di funzionamento del modulo RAM

Le memorie DDR5 funzionano a tensioni di 1,1 V, ovvero 0,1 V in meno rispetto al modello precedente. Tali tensioni si traducono in un minor consumo energetico, ma è necessario sapere che questo vale solo per i moduli le cui prestazioni sono nominali e derivano dai componenti JEDEC-compliant utilizzati, in altre parole, non overcloccati.

Per i moduli a prestazioni più elevate, altrimenti noti come “OC” (overclocked), il valore della tensione deve essere aumentato. Per ottenere prestazioni ancora più elevate nei moduli DDR5, le tensioni salgono alle stesse grandezze della generazione precedente. Le tensioni dei moduli overcloccati di ultima generazione variano tra 1,25 e 1,45 V. Le tensioni specificate sono sicure e non è consigliabile superarle, in quanto potrebbero compromettere la stabilità dell’intero computer o danneggiare i moduli stessi o addirittura la scheda madre.

Se al profilo di overclocking salvato è assegnato un valore di 1,35 V, vale la pena di aumentare minimamente la tensione (in questo caso di 0,1 V) e ricontrollare la stabilità dei moduli con un aumento della velocità di clock o una riduzione della latenza. Se non si raggiunge la stabilità prevista, non resta che ridurre la velocità di cui sopra o aumentare la latenza.

Ci auguriamo che la nostra serie di tre materiali sulla RAM abbia fornito una visione del principio di funzionamento anche dei singoli componenti della RAM, rendendo più facile la comprensione del loro funzionamento nel computer. Ogni memoria è un insieme di molti parametri che interagiscono direttamente tra loro.

Quando scegliete i moduli di memoria, dovete prestare particolare attenzione alla capacità, alla velocità e alla latenza (CL) – imparerete tutto in questo e nei due materiali precedenti 🙂

Ora è giunto il momento di fornire qualche dettaglio in più sulle SSD e sulla memoria NAND! Nei prossimi articoli ci sarà molto altro su questo argomento, quindi rimanete sintonizzati per altro materiale 😉

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