Затримка CAS, теоретична продуктивність і безпечна напруга оперативної пам’яті

Затримка оперативної пам'яті

Затримка оперативної пам’яті – ще один базовий параметр, який безпосередньо впливає на продуктивність модулів. Так само, як для тактової частоти важливе максимальне значення, для затримки – мінімальне.

Побачивши в специфікаціях модулів такі числа, як CL34-44-44-78 1T, корисно знати, що вони означають. Ці значення безпосередньо стосуються CL-TRCD-TRP-TRAS і CR. Всі перераховані значення розраховуються в тактових циклах.

CL (CAS Latency) – це кількість тактів, яка повинна пройти між надсиланням запиту на доступ до стовпчика оперативної пам’яті від IMC (інтегрованого контролера пам’яті) та отриманням запитуваних даних контролером. Інші числа визначають максимальне значення, яке повинно пройти, в той час як параметр CL визначає точне число, яке повинно збігатися між контролером пам’яті (IMC) і модулями пам’яті.

tRCD (Row Address to Column Address Delay) – визначає мінімальну кількість тактів, необхідну для відкриття рядка пам’яті та доступу до стовпців. Час читання першого біта пам’яті без активного рядка, обчислений у тактах, дорівнює tRCD+CL.

tRP (Row Precharge Time) – задає мінімальну кількість тактів, яка повинна пройти перед наступною командою для завантаження наступного рядка пам’яті. Час зчитування першого біта при відкритому рядку пам’яті дорівнює tRP+tRCD+CL.

tRAS (Row Active Time) – описує мінімальну кількість тактів, необхідну між командою активного ряду та видачею наступної команди завантаження. Значення tRAS збігається з кількістю tRCD.

CR (Command Rate) – описує час, необхідний для пошуку відповідного банку пам’яті. Значення 1T означає, що має відбутися один повний такт, а 2T – два повних такти. На вибір відповідного CR впливає багато факторів, але найважливішим є кількість рангів у модулі пам’яті. Найчастіше для модулів з одним рангом (Single Rank) достатньо одного такту, тоді як для модулів з декількома рангами (наприклад, Dual Rank) контролеру потрібно більше часу, щоб вирішити, який банк вибрати.

Теоретична продуктивність модулів пам'яті

Взаємозв’язок між швидкістю (MT/s) і затримкою (CL) можна порівняти з рухом по різних автомагістралях в один момент часу. Припустимо, що нам надано “доступ” до автомагістралі на певний проміжок часу, який вказано в CL, тоді ми можемо рухатися по конкретній автомагістралі з певною швидкістю, вираженою в MT/s. Через дуже велику кількість операцій, що виконуються в комп’ютері протягом однієї секунди, ця зміна автостради відбувається дуже часто, так що на загальну продуктивність впливає час відгуку і доступу до самих автострад (бітів пам’яті), а також швидкість руху по них.

Знаючи, що для фактичної продуктивності оперативної пам’яті важлива не тільки швидкість, але й низька затримка, можна розрахувати теоретичну продуктивність модулів, підставивши у формулу конкретні значення пам’яті.

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

Взявши за приклад 6400 MT/s і затримку CL34, ми можемо розрахувати приблизний час відгуку приведених модулів, який буде виражатися в наносекундах (нс).

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

(1 / 3200 x 34) x 1000

0,010625 x 1000

10,625 ns

Якщо підставити в ту ж формулу трохи швидші модулі зі швидкістю 6800 MT/s, але зі значно більшою затримкою у CL40, результат становить приблизно 11 765 наносекунд, тобто час відгуку порівняно з модулями CL34 зі швидкістю 6400 MT/s більший більш ніж на 1 наносекунду. Нагадаємо, що наносекунда – це одна мільярдна секунди, і навіть за такий короткий час можна виконати більше кількох мільйонів операцій. Таким чином, кожна частина наносекунди безпосередньо впливає на загальну продуктивність модулів і всього комп’ютера.

Робочі напруги модулів оперативної пам'яті

Пам’ять DDR5 працює при напрузі 1,1 В, що на 0,1 В нижче, ніж у попередника. Такі напруги призводять до зниження енергоспоживання, але потрібно знати, що це стосується лише модулів, продуктивність яких є номінальною і обумовлена використанням JEDEC-сумісних компонентів, тобто не розігнаних.

Для більш продуктивних модулів, інакше відомих як “OC” (overclocked), значення напруги має бути збільшене. Для досягнення ще більшої продуктивності в модулях DDR5 напруга підвищується до тих же значень, що і в попередньому поколінні. Напруги останнього покоління модулів для розгону знаходяться в діапазоні від 1,25 до 1,45 В. Зазначені напруги є безпечними і перевищувати їх не рекомендується, оскільки це може вплинути на стабільність роботи всього комп’ютера або призвести до пошкодження самих модулів або навіть материнської плати.

Якщо збереженому профілю розгону присвоєно значення 1,35 В, варто мінімально підвищити напругу (в даному випадку на 0,1 В) і ще раз перевірити стабільність роботи модулів зі збільшеною тактовою частотою або зменшеною затримкою. Якщо очікуваної стабільності не досягнуто, залишається зменшити вищезгадану тактову частоту або збільшити затримку.

Ми сподіваємося, що наша серія з трьох матеріалів про оперативну пам’ять дала уявлення про принцип роботи навіть окремих компонентів оперативної пам’яті, що полегшило розуміння того, як вони працюють у вашому комп’ютері. Кожна пам’ять – це сукупність багатьох параметрів, які безпосередньо взаємодіють між собою.

При виборі модулів пам’яті потрібно звертати особливу увагу на ємність, швидкість і затримку (CL) – про все це ви дізнаєтеся в цьому і попередніх двох матеріалах 🙂

Настав час розповісти про твердотільні накопичувачі та NAND-пам’ять докладніше! У наступних статтях ми розповімо більше на цю тему, тож слідкуйте за нашими матеріалами 😉

Якщо ви хочете ознайомитися з іншими нашими матеріалами, відвідайте наш блог ТУТ.

Маєте запитання? Ми десь помилилися або ви хочете щось додати? Напишіть нам на marketing@goodram.com або у Facebook – GOODRAM/IRDM.