Про тайминги популярно
Про тайминги популярно.
Статья рассказывает о таймингах и их применении, и призвана детально объяснить значение этого термина.
В форумах, да и в статьях, посвященных обзорам компьютерных комплектующих с собственной оперативной памятью, нередко видишь упоминания про тайминги. Их огромное количество. Поначалу у новичка даже глаза разбегаются. А опытный человек часто просто оперирует понятиями, иногда совершенно не догадываясь, что они означают. В данной статье я постараюсь восполнить этот пробел.
Про тайминги популярно.
Статья рассказывает о таймингах и их применении, и призвана детально объяснить значение этого термина.
В форумах, да и в статьях, посвященных обзорам компьютерных комплектующих с собственной оперативной памятью, нередко видишь упоминания про тайминги. Их огромное количество. Поначалу у новичка даже глаза разбегаются. А опытный человек часто просто оперирует понятиями, иногда совершенно не догадываясь, что они означают. В данной статье я постараюсь восполнить этот пробел.
Итак, алгоритм считывания данных из памяти таков:
1)выбранный банк активируется подачей сигнала RAS;
2)данные из выбранной строки передаются в усилитель, причем на передачу данных необходима задержка (она называется RAS-to-CAS);
3)подается сигнал CAS для выбора слова из этой строки;
4)данные передаются на шину (откуда идут в контроллер памяти), при этом также происходит задержка (CAS Latency);
5)следующее слово идет уже без задержки, так как оно содержится в подготовленной строке;
6)после завершения обращения к строке происходит закрытие банка, данные возвращаются в ячейки и банк перезаряжается (задержка называется RAS Precharge).
Как видите, для совершения некоторых операций системе нужны задержки, иначе она не успеет считать выбранные данные или, например, перезарядить банк. Эти задержки и называются таймингами.
Заглянув в BIOS
Для оперативной памяти существует громадное количество задержек. Достаточно заглянуть в любое описание памяти. Но основные можно увидеть в диагностической утилите CPU-Z или в BIOS. Познакомимся поподробнее с каждым из них. Для разгона, конечно, нужно уменьшить время задержек, поэтому чем их значения меньше, тем быстрее работает система. Впрочем, о разгоне поговорим позже. В разных источниках названия могут меняться, поэтому надо смотреть на краткое обозначение.
Возьмем, для примера, скриншот из программы CPU-Z.
RAS# to CAS# Delay (Trcd)
Число тактов, необходимых для поступления данных в усилитель. (п.2 алгоритма) Другими словами, это временной интервал между командами RAS и CAS, поскольку архитектура SDRAM не позволяет подавать их одновременно.
RAS# Precharge (TRP)
Время, необходимое на перезарядку ячеек памяти после закрытия банка (п.6)
Row Active Time (TRAS)
Время, в течение которого банк остается открытым и не требует перезарядки. Изменяется вместе со следующим параметром.
Это основные тайминги, которые позволяет выставить большинство материнских плат. Однако поясню и другие.
DRAM Idle Timer
Время простаивания открытой страницы для чтения из нее данных.
Row to Column (Read/Write) (Trcd, TrcdWr, TrcdRd)
Данный параметр связан с параметром RAS-to-CAS (Trcd) и является как бы его уточнением, поскольку вычисляется по формуле Trcd(Wr/Rd) = RAS-to-CAS delay + rd/wr command delay. Второе слагаемое определяет задержку на выполнение записи/чтения. Но эта величина нерегулируемая, и изменить её нельзя. Поэтому её часто именуют просто RAS-to-CAS Delay.
Перечисленные параметры могут показаться нагромождением букв и цифр, но я уверяю, если вы заглянете хотя бы в один даташит (ближе к его концу), то быстро во всем разберетесь.
Тайминги видеокарт
В начале статьи я не зря упоминал про устройства с собственной оперативной памятью. Таковым явяется и видеокарта. И у этой памяти тоже есть тайминги достаточно заглянуть в раздел Timings популярной программы ATI Tray Tools.
Здесь возможностей для их изменения гораздо больше. Однако при заглядывании в даташит мы можем серьёзно озадачиться:
Здесь приведены ключевые, по мнению разработчиков памяти, параметры.
Поначалу кажется, что разработчики программы так не думают. Например, в ней нет тайминга tDAL, и ни в одном даташите нет таймингов tW2R, tR2R. Здесь я постараюсь объяснить значения таймингов для твикера и для даташита. Тайминги могут повторяться с приведенными выше. Их обозначения могут дополняться. Итак, начнем.
Write Latency (tWL)
Количество тактов, необходимое для произведения операции записи в память.
CAS Latency (tCL)
Задержка данных перед выдачей на шину. Подробнее см. выше. на пункт CAS Latency оперативной памяти.
CMD Latency
Задержка между подачей команды на память и ее приемом.
Strobe Latency
Задержка при посылке строб-импульса (селекторного импульса).
Activate to Read/Write, RAS to CAS Read/Write Delay, RAW Address to Column Address for Read/Write (tRCDRd/tRCDWr)
Повторюсь здесь еще раз. Для видеокарт это объяснение справедливей.
Данный параметр связан с параметром RAS-to-CAS (Trcd) и является как бы его уточнением, поскольку вычисляется по формуле Trcd(Wr/Rd) = RAS-to-CAS delay + rd/wr command delay. Второе слагаемое определяет задержку на выполнение записи/чтения. Но эта величина нерегулируемая, и изменить её нельзя. Поэтому её часто именуют просто RAS-to-CAS Delay.
Row Precharge Time, Precharge to Activate, RAS# Precharge (tRP)
Время перезарядки ячеек после закрытия банка.
Activate to Precharge, Row Active Time (tRAS)
Время, в течение которого банк остается открытым и не требует перезарядки.
Activate to Activate, Row Active to Row Active (tRRD)
Задержка между активациями различных рядов
Auto Precharge Write Recovery + Precharge Time (tDAL)
Загадочный даташитный тайминг tDAL вызывал в формуах много споров, что он обозначает, однако в одном из документов JEDEC черным по белому написано следующее:
Write to Read Turnaround Time for Same Bank (tW2RSame Bank)
Аналогичная предыдущей процедура, отличающаяся от нее только тем, что действие происходит в том же банке. Особенность задержки в том, что процедура записи, естественно, не может быть больше промежутка до перезарядки банка (tWR), то есть заканчиваться во время перезарядки.
Read to Read Turnaround Time (tR2R)
Задержка при прерывании операции чтения операцией чтения из другого банка.
Row Cycle Time, Activate to Activate/Refresh Time, Active to Active/Auto Refresh Time (tRC)
Время для автоматической подзарядки. Встречается в даташитах.
Auto Refresh Row Cycle Time, Refresh to Activate/Refresh Command Period, Refresh Cycle Time, Refresh to Active/Refresh Comand Period (tRFC)
Минимальный промежуток между командой на подзарядку (Refresh) и либо следующей командой на подзарядку, либо командой на активацию.
Memory Refresh Rate
Частота обновления памяти.
Практика
Итак, мы рассмотрели основные тайминги, которые могут чаще всего встретиться нам в программах или даташитах. Теперь, для полной картины, я расскажу, чем полезны тайминги в разгоне.
Я же решил исследовать влияние таймингов на своей системе.
Итак, вот она:
| Процессор | Intel Celeron 1100A Tualatin 1100@1580 |
| Материнская плата | JetWay i815-EPDA |
| Память | 512Mb (2×256) PC133 NCP (FSB:DRAM=1:1) |
| Видеокарта | GeCube RadeOn 9550 Ultra (400/400) |
| Блок питания | Power Master 250W FA-5-2 |
| Жесткий диск | WD W800JB 80Gb 8Mb cache |
| Операционная система | Windows XP SP2 |
Система была оставлена «как есть». Видеокарта также не разгонялась. Испытания проводились в двух тестовых пакетах и в одной игре:
- 3DMark 2001 patch 360, так как оценивает разгон каждого элемента системы, а не только видеокарты
«Оверклокерская» для своего времени память NCP и сей раз не дала промаху и позволила запуститься на частоте 143МГц с таймингами 2-2-2-7! Но поменять последний параметр (Tras) память не дает ни по какому поводу, только с уменьшением частоты. Впрочем, это не самый важный параметр.
Как видите, понижение таймингов дает прирост производительности около 10%. И если на моей системе это не так заметно, то на более мощной различие уже становится очевидным. А если поменять еще тайминги на видеокарте, где разгон часто упирается не в память, а как раз в задержки, то труд будет более чем оправдан. А что именно меняете, теперь вы уже знаете.
Тайминги оперативной памяти и почему они так важны
Если модули памяти не оснащены большими радиаторами и RGB подсветкой, то и внимания им уделяется мало. Процессор задет уровень производительности, который необходимо учитывать при подборе остальных комплектующих, но вы можете выжать немного больше производительности, если будете использовать более быструю память. Частота, как и тайминги или другими словами задержка, определяют скорость работы ОЗУ.
Характеристики оперативной памяти
Параметры работы ОЗУ можно найти на упаковке от модулей или используя различное ПО, например, CPU-Z, а также можно просто зайти в BIOS/UEFI. Полное наименование ваших модулей будет чем-то вроде этого:
Здесь, DDR4 указывает на поколение памяти. Цифра после букв PC (2, 3 или 4), описывает тоже самое.
Зачастую первое четырехзначное число, в нашем примере это 3200, указывается как частота памяти. На самом деле это небольшой маркетинговый трюк, который, впрочем, не так ужасен, хоть и поддерживается производителями ПК и розничными сетями. Это число на самом деле отражает эффективную (удвоенную) скорость, измеряемую в миллионах передач в секунду.
Число после букв PC, в нашем примере это 25600, показывает пиковую скорость передачи данных в мегабайтах в секунду. Умножив скорость передачи данных (в миллионах передач в секунду) на ширину шины ввода-вывода (64-бита во всех современных материнских платах), мы можем определить максимально возможную скорость передачи:
3200 миллионов передач в секунду * 64 бита за одну передачу / 8 бит для перевода в байты = 25600 Мб/с.
Каждое число сообщает, насколько быстра ваша память, однако они оба предоставляют одинаковую информацию просто в разных формах.
Что такое тайминги ОЗУ?
Первое число: CAS Latency (CL)
t = (CL/кол-во миллионов передач в секунду)*2000
В результате, более медленная память (с меньшей тактовой частотой) может иметь более короткую задержку, если тайминг CL будет меньше.
Второе число: RAS to CAS Delay (tRCD)
Модули ОЗУ используют строки и столбцы для получения доступа к памяти. Пересечение строк и столбцов указывает на конкретный адрес памяти (ячейку). Сначала активируется необходимая строка, а затем столбец. Тайминг tRCD определяет минимальную задержку между выбором строки (команда Active) и переходом к колонке для чтения или записи.
Третье число: RAS Precharge (tRP)
Тайминг tRP определяет задержку, необходимую для перехода к новой строке. После получения данных необходимо послать команду Precharge, для того чтобы закрыть строку из которой считывались данные и разрешить активацию новой. Технически, tRP отражает задержку между запуском команды Precharge и моментом, когда память сможет принять следующую команду Active. Зачастую он идентичен второму таймингу tRCD, потому что одни и те же факторы влияют на задержку обеих операций.
Четвертое число: Cycle Time (tRAS) Active to Precharge Delay
Тайминг tRAS отражает минимальное количество циклов, в течение которого строка должна оставаться открытой для правильной записи данных. Технически, он определяет задержку между получением команды Active и посылом команды Precharge или, иными словами минимальное время между открытием и закрытием строки.
Заключение
Контроллер памяти, который управляет вашей ОЗУ, устанавливает эти тайминги. Это означает, что их можно настроить, если, конечно, ваша материнская плата позволяет это сделать. Вы можете получить дополнительную производительность при разгоне памяти и снижении таймингов на несколько циклов.
Что такое тайминги оперативной памяти и какие значения лучше: как рассчитать
Схема работы оперативной памяти
Синхронизация (задержка) — параметр, отображающий задержку передачи сигналов (данных) между процессором и ячейками ОЗУ. Ожидание измеряется в тактах и часто записывается как комбинация из четырех или трех значений, за которыми следует тире, например 9-9-9-24 или 7-7-7. Чем меньше цифры, тем быстрее память.
Но схема непростая: на работоспособность выбранных планок ОЗУ влияют десятки сторонних параметров, начиная с частоты, напряжения и заканчивая двухканальным режимом работы.
А спрос на тайминги перестал появляться из-за возросшей производительности процессоров — новый кеш CPU снизил зависимость от скорости доступа к ячейкам RAM. Чаще всего процессоры справляются с тяжелыми задачами без дополнительной поддержки извне. Но в теории это так: на практике ситуации часто меняются, и, кроме длительных тестов, никак не проясняется производительность ОЗУ, ЦП и необходимые тайминги.
Если исходить из необходимых «задержек» при выборе ОЗУ, то лучше отдавать предпочтение тем полоскам, в которых числа, разделенные тире, меньше. В качестве альтернативы, память 15-17-17-35 быстрее, чем 19-19-19-43. Опять же, если остальные параметры и характеристики совпадают: частота, полоса пропускания, стоимость. Если цена сильно разнится и производитель предлагает платить больше 20, а то и 30 процентов за мнимую скорость и производительность, то лучше подумать о трехкратной переплате.
В «мощности» выиграть вряд ли получится, а лишние деньги выгоднее потратить на новый SSD или даже на материнскую плату с грамотным расположением разъемов для процессора и дополнительным пространством для охлаждения, так что не нужно будьте умны с расположением скобок.
Как изменить
изменять времена можно как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения с помощью разгона. Для этого необходимо точно настроить частоту модуля и его напряжение. Уменьшая или увеличивая частоту памяти, время также уменьшается или увеличивается. Эти параметры подбираются индивидуально для каждого модуля памяти или набора памяти.
Разгон частоты составил 27%, что является очень хорошим результатом. При этом минимально увеличились сроки и натяжение. Этот разгон заметно сказался на всей скорости компьютера.
Весь смысл этого действия состоит в том, чтобы выбрать такие оптимальные частотные, временные и вольтовые характеристики, чтобы модуль (-ы) памяти обеспечивал максимальную скорость работы и в то же время стабильно работал в этом режиме. На это нужно время и знания.
Также материнская плата должна поддерживать разгон оперативной памяти. Теперь есть карты памяти со встроенным профилем XMP. В нем уже есть заводские параметры разгона, с которыми может работать память. Вам просто нужно применить желаемый профиль XMP, и ОЗУ будет запускаться с этими параметрами.
В обычном режиме компьютер получает все настройки ОЗУ от SPD, микросхемы припаянной к каждому модулю. Но, если вы хотите получить максимальную производительность, желательно попробовать изменить время. Конечно, вы можете сразу покупать модули с минимальными значениями задержки, но они могут стоить намного дороже.
Настройки памяти меняются через BIOS персонального компьютера или ноутбука. Универсального ответа на вопрос, как изменить время ОЗУ в BIOS, нет.
Параметры оптимизации памяти могут сильно различаться на разных материнских платах. Дешевые материнские платы и ноутбуки могут обеспечивать работу с памятью только в режиме по умолчанию, а возможность выбора тайминга ОЗУ — нет.
В дорогих моделях можно получить доступ к большому количеству настроек, а также по частоте и таймингу. Эти параметры называются суб-таймингами. Они могут быть полезны при смене подсистемы памяти, например при экстремальном разгоне.
Изменение времени может улучшить производительность вашего компьютера. Для памяти DDR3 это не самый важный параметр и прирост будет не слишком большим, но если компьютер много работает с тяжелыми приложениями, пренебрегать им не стоит. В полной мере это относится и к более современной DDR4.
Значительно больший эффект дает разгон памяти по частоте, и в этом случае весьма вероятно, что времена придется увеличивать, а не уменьшать, чтобы добиться стабильной работы модулей памяти в режиме фрилансера. Кстати, похожие рекомендации можно найти при выборе памяти для новых процессоров AMD Ryzen. Тесты показывают, что для раскрытия потенциала этих процессоров требуется память с максимальными частотами, даже за счет времени. Вот калькулятор времени для процессоров Ryzen.
Следует отметить, что настройка подсистемы памяти не во всех случаях даст заметных результатов. Есть приложения, для которых важен только объем оперативной памяти, а точная настройка задержек приведет к увеличению уровня ошибок. Судя по результатам независимых тестов, быструю память любят компьютерные игры, а также программы для работы с графикой и видеоконтентом.
Следует иметь в виду, что слишком большое уменьшение задержки памяти может привести к нестабильной работе компьютера и даже к тому, что он откажется запускаться. В этом случае вам придется сбросить BIOS до настроек по умолчанию или, если вы не знаете, как это сделать, вам придется обратиться к специалистам.
Какие тайминги лучше выбирать
Допустим, вы покупаете для ноутбука комплект оперативной памяти с двумя планками DDR. В этом случае времена будут одинаковыми для обоих модулей, что определяет их стабильную работу. Что касается стоимости, решающим фактором является первая цифра, обозначенная как CL-9. А значения 9-9-9-24 можно охарактеризовать как средние по скорости.
Вы также можете взять свою оперативную память в качестве апгрейда. Здесь также необходимо придерживаться правила равных времен и не допускать, чтобы одно из них, например, опережало другое почти на треть цикла.
Если вы собираетесь установить на свой ПК более быструю память, обратите внимание, что, например, тайминги 4-4-4-8, 5-5-5-15 и 7-7-7-21 могут обеспечить очень быстрое время доступа data, но процессор и материнская плата не смогут ими воспользоваться. В то же время важно, чтобы на материнской плате была возможность вручную устанавливать время для ОЗУ.
Производитель чипов памяти
При выборе ремешка можно вообще не обращать внимания на производителя конкретной модели оперативной памяти. Например, HyperX может быть указан на этикетке, но у этой компании нет собственного производства памяти. Компания просто покупает микросхемы, припаивает их к печатной плате, придумывает дизайн и наклеивает на них этикетку. Вам действительно нужно обратить внимание на микросхемы памяти, которые обычно скрыты от посторонних глаз. Скажем, Samsung B-Die (Samsung — производитель, B-Die — расположение кристалла) — лучшее, что есть на сегодняшний день. А еще есть Нания, Спектек и Эльпида, которые уже не очень хорошо себя чувствуют. Проблема вот в чем: никто из производителей, конечно, не скажет, что из вышеперечисленного находится под красивым радиатором. Чтобы узнать это, вам нужно покопаться на форумах или прочитать обзоры основных торговых планов. Вы также можете использовать программу Thaiphoon Burner, но это не так себе решение, так как предполагает, что память уже в ваших руках. Тем не менее, это хороший вариант при покупке использованных модулей. Также существует веб-сайт B-Die Finder, на котором можно найти практически любые существующие модули памяти на базе чипов Samsung B-Die. Опытные пользователи, конечно, и по косвенным признакам могут догадаться, что же «под капотом» того или иного модуля. Допустим, память с частотой 3200 МГц и синхронизацией CL 14 — это абсолютно Samsung B-Die. Но два внешне идентичных модуля с частотой 3600 МГц и CL 16 могут сделать и Samsung, и Hynix (это намного лучше, чем Elpida, Spectek и Nania, но все же не Samsung B-Die или, например, Micron E-Die).
Xtreme Memory Profile, или XMP
Профиль Xtreme Memory: профиль настроек, сохраненных в модуле SPD RAM. Представляет определенные частоты и время, в течение которых модуль должен работать после успешной активации XMP в BIOS. И это, кстати, следует учитывать: покупка модулей с поддержкой XMP не означает, что они сразу будут работать на заявленных частотах. Без активации профиля память будет запускаться на базовой частоте для DDR4 — 2133 МГц. Короче говоря, XMP — это заводской разгон памяти, который не требует от пользователя ничего, кроме пары щелчков мышью. Однако есть одно предостережение. XMP не всегда гарантирует стабильность — нередко ваш компьютер просто не загружается после активации заводского профиля разгона. В 99,9% случаев эту проблему можно решить, но для этого уже нужны знания, так как вам придется вручную выставлять все необходимые напряжения, частоты и тайминги. Что делать, если у вас нет этих знаний или вы просто не хотите их знать? См. QVL.QVL или Список квалифицированных поставщиков (Qualified Vendor List) — список модулей оперативной памяти, протестированных на конкретной материнской плате, со всеми частотами, напряжениями и временами. Если выбранная вами память входит в QVL интересующей вас материнской платы, не стесняйтесь покупать ее. Найти QVL для необходимой материнской платы легко — перейдите на официальную страницу материнской платы, найдите разделы «Поддержка» или «Загрузки», и там вы найдете что-то вроде списка носителей памяти. Мы также ответим на очень популярный вопрос: «Что, если я захочу купить память от XMP 4400 МГц CL 17, она есть в QVL моей материнской платы, но в официальном заявлении Intel (или AMD) указана только поддержка 2133 МГц веб-сайт? »Корни этой проблемы кроются в неправильной интерпретации спецификаций процессора. 2133 МГц, которую вы видите, — это только 100% гарантированная частота модулей оперативной памяти, с которыми ваш процессор определенно загрузится. Это не означает, что встроенный контроллер памяти в ЦП не может работать на более высоких частотах. В Intel все процессоры Core, от шестого до десятого поколения, могут работать с наборами ОЗУ, частоты которых значительно превышают 4 ГГц. ‘одиннадцатое поколение (из-за изменения в части контроллера) поддерживаемые частоты значительно упали, но это все равно впечатляющие 3733-3800 МГц.Примерно такой же предел имеют современные процессоры AMD Ryzen ите, но в крайне редких случаях они могут достигать 4000 МГц.
Тайминги и производительность системы: выбираем по объёму
Если у вас нет группы промышленных серверов или группы виртуальных серверов, синхронизация не будет иметь никакого значения. Когда мы используем эту концепцию, мы говорим о наносекундных единицах. Таким образом, при стабильной работе операционной системы задержки памяти и их влияние на производительность, очевидно существенное в относительном выражении, незначительно в абсолютном выражении — человек просто физически не может заметить изменения скорости. Программы бенчмаркинга наверняка заметят, однако, если однажды вы столкнетесь с выбором, покупать ли 8 ГБ DDR4 по 3200 или 16 ГБ DDR4 по 2400, не стесняйтесь выбирать и второй вариант. Выбор в пользу громкости вместо скорости всегда четко указан для пользователя с пользовательской операционной системой. А после пары уроков по разгону о том, как работать и настроить тайминг для ОЗУ, вы уже сможете улучшить производительность позже.
Как можно повлиять на них или отрегулировать тайминги?
У пользователя, как правило, не так много возможностей для этого. Если в BIOS для этого нет специальных настроек, система автоматически настроит время. Если они есть, вы можете попробовать вручную установить время из предложенных значений. И после настройки проверьте стабильность. Признаюсь, я не мастер разгона и никогда не погружался в подобные эксперименты.
Можно ли узнать тайминги оперативки в своем ПК
Для этого необязательно открывать корпус и вынимать планки оперативной памяти из разъемов. Воспользуйтесь специальной бесплатной утилитой CPU-Z, которую можно скачать с сайта программы. Это даст вам возможность быстро установить нужные временные числа.
Можете ли вы сами рассчитать время? Чтобы рассчитать время самостоятельно, вам нужно применить простую формулу: Время задержки (сек) = 1 / Частота передачи (Гц)
Это означает, что время можно рассчитать с использованием данных CPU-Z. Например, модуль DDR 3, работающий на частоте 400 МГц (это 50% от заводского значения 800 МГц), будет производить примерно: 1/400000000 = 2,5 нс (наносекунды) полного периода цикла (часы времени). Далее давайте рассмотрим, что такое задержка. С таймингами CL-11 модуль будет генерировать задержки с периодом 2,5 x 11 = 27,5 нс. В CPU-Z это значение отображается как 28.
ВАЖНЫЙ! Из формулы следует: чем ниже каждый из указанных параметров, тем быстрее может работать ваша оперативная память.
Как посчитать тайминг самому
Чтобы рассчитать время самостоятельно, вы можете использовать довольно простую формулу:
Время задержки (сек) = 1 / частота передачи (Гц)
Итак, из скриншота с CPU-Z можно подсчитать, что модуль DDR3, работающий на частоте 400 МГц (половина от заявленного производителем значения, т.е. 800 МГц) даст примерно:
1/400000000 = 2,5 нс (наносекунды)
период полного цикла (время такта). А теперь посчитаем задержку для обоих вариантов, представленных на рисунках. С таймингами CL-11 модуль будет генерировать задержки с периодом 2,5 x 11 = 27,5 нс. В CPU-Z это значение отображается как 28. Как видно из формулы, чем ниже каждый из указанных вами параметров, тем быстрее будет работать ваша оперативная память.
Назначение таймингов
Задержка (задержки между отправкой и обработкой команд) ОЗУ записывается производителем через дефис в специальной последовательности CL-RCD-RP-RAS. Мы разберем каждое значение более подробно ниже.
CAS Latency
Отображает время, необходимое для получения данных от центрального процессора, их обработки и отправки обратно. Описывается формулой «T = (CL / передач в секунду) * 2000».
RAS-CAS
Индикатор RCD измеряет скорость, с которой информация перемещается между строками и столбцами ячеек, доступных в модулях RAM. Задержки определяют, среди прочего, переход от чтения к процессу записи и наоборот.
RAS Precharge (RP или tRP)
Задает время, необходимое для перехода на новую строку с загрузкой предварительной информации из предыдущей. Часто RP совпадает с RCD (RAS-CAS).
Row Active
Он отражает количество циклов, необходимых для полного взаимодействия с ячейками RAM.
Что больше влияет на скорость работы оперативной памяти — более низкие тайминги или более высокая частота
Самая важная вещь, которую вам нужно понять и помнить, чтобы разобраться в этой проблеме раз и навсегда, — это то, что ПРИ РАБОТЕ ЧАСТОТОЙ С ПОМОЩЬЮ МОДУЛЯ ОЗУ, ЗАДЕРЖКИ ПАМЯТИ АВТОМАТИЧЕСКИ УВЕЛИЧИВАЮТСЯ. По мере уменьшения частоты они уменьшаются. Это хорошо видно при сравнении карт памяти разных поколений.
Для сравнения скорости работы возьмем два разных типа оперативной памяти. Старая DDR3 и современная DDR4.
Сравнение времени для DDR4 и DDR3 RAM
Вы можете сравнить скорость различных модулей RAM в наносекундах по формуле ⇓
* 2000 таймингов / частота памяти. Например, полоса синхронизации DDR4 CL16 будет работать при 16 * 2000/3000 = 10,6 наносекунды, а тактовая частота DDR3 CL9 — 9 * 2000/1600 = 11,25 наносекунды.
Как видно из примера, частота памяти тоже очень важна. DDR3 имеет намного меньшую задержку, чем DDR4, но частота модуля DDR4 значительно выше, чем DDR3. Хотя и не намного, DDR4 быстрее, чем DDR3. Он также имеет большую пропускную способность. В будущем DDR5, думаю, разница в скорости будет еще больше.
Оказывается, тактовая частота RAM влияет на производительность в большей степени, чем меньшее время. Конечно, если выбор стоит между полосами с одинаковой частотой, то лучше выбрать полосу с меньшими задержками.
Если кто-то хочет более внимательно изучить этот вопрос, вот ссылка на временную диаграмму в Gugldox.
При выборе модулей памяти для работы в многоканальном режиме необходимо учитывать и синхронизацию. Лучшим решением будет покупка готового комплекта, в котором все полоски имеют идентичные характеристики. Если это невозможно, вам следует искать модули, которые не только имеют одинаковую тактовую частоту и структуру микросхем, но и одинаковую синхронизацию.
5 лучших планок оперативной памяти
Итак, какую оперативную память мы рекомендуем? Конечно, любая память, которую вы купите, будет нормально работать в вашей системе. Разгонный потенциал модулей — другое дело: качественные микросхемы легко реагируют на повышение напряжения и позволяют увеличивать частоту при сохранении низких задержек (таймингов). В некоторых случаях (если выбрана память) увеличение частот с последующим уменьшением во времени вполне реально, поэтому выбирать заведомо медленную память, практически никак не разгоняющуюся, не стоит. Даже если вы не хотите настраивать память сразу после покупки, все же лучше выбрать модель с хорошим потенциалом, чтобы при появлении такого желания результат не заставил себя ждать. В связи с этим мы не рекомендуем выбирать модули на базе микросхем от Hynix, Nania, Elpida и Spectek. Если первый (Hynix) хоть разгоняется, пусть и с неизбежным, а зачастую и значительным увеличением времени, чипы других производителей просто ужасны, то что же выбрать? Память с чипами Samsung (производства самой Samsung и ряда сторонних производителей) и Micron (производства Crucial и сторонних поставщиков). Второй вариант особенно интересен, поскольку чипы Micron могут делать 80% того, что могут делать B-Die, но при этом намного дешевле. Итак, вот краткий список того, что мы готовы порекомендовать:
Patriot DDR4 8GB VIPER 4 BLACKOUT 4000MHz CL19 Память PVB416G400C9K (10000 рублей за комплект из 2x 8GB). Память на базе чипов Samsung B-Die, но с низким биннингом (биннинг — это процесс, с помощью которого производитель сортирует выпущенные чипы памяти по качеству: чем выше качество, тем выше потенциал). Гарантированный результат — 4000 МГц CL 17.
Все эти G.Skill представляют собой комплекты, собранные на тех же чипах Samsung B-Die, но уже с высоким биннингом (самые избранные чипы, например как правило, относятся к модулям G.Skill Trident Z Neo). Все предлагаемые модули являются рекордсменами разгона, бесшумно работая при напряжениях до 1,6 В. Они гарантированно принимают 3600 МГц CL14, 3733 МГц CL 14, 3800 МГц CL 15, 4000 МГц CL 16 и выше. Если вам повезло с образцом (более высокий интервал), вы также можете рассчитывать на что-то вроде CL 14 с частотой 4000 МГц. Более того, любой из предложенных выше комплектов позволит вам ограничить до минимума абсолютно все вторичные интервалы времени.
На что влияют тайминги
Задержки в ОЗУ частично определяют скорость и производительность операционной системы и помогают заранее определить, насколько быстро процессор может передавать задачи в ячейки ОЗУ и когда он начнет обрабатывать загруженную информацию. Разница часто заметна только в «рабочем взаимодействии» с ПК. Когда то и дело процессы и сервисы передаются на обработку в память.
С развлечениями ситуация сложнее — даже после серии экспериментов заметить разницу намного сложнее, чем хотелось бы. Но иногда долгожданный прирост FPS все же происходит, но с одним нюансом: память с большей задержкой и высокими частотами добавляет производительности, а с производительностью наоборот вызывает разрывы изображения и странные зависания. Но по большей части результаты строго индивидуальны.
Как узнать тайминги оперативной памяти
Если маркировку на корпусе невозможно разобрать, официальный сайт производителя поможет определить технические характеристики (сам Corsair в разделе «Поддержка» также предлагает подробные характеристики для RAM-накопителей, появившихся на рынке десять и более лет назад) или программного обеспечения от третьих лиц части. С задачей справятся и сервис мониторинга AIDA64, и инструмент CPU-Z.
Вариант с AIDA64 более выгоден: в разделе SPD меню «Материнская плата» отображается как текущее время, так и конфигурации, предлагаемые для каждой из частот.
В CPU-Z меньше деталей, но, с другой стороны, информация отображается за секунды и без длительного набора функций.
Формула расчета
В редких случаях, когда необходимые спецификации не публикуются на сайте производителя, а AIDA64 и CPU-Z не могут собрать информацию о характеристиках и оставить черты в некоторых полях, остается поэкспериментировать с расчетом показателей вручную. Часто это основано на формуле: «Время задержки = 1 / Частота передачи (измеряется в Гц)».
Подставляя числа (значения со скриншота добавляются в формулу, изначально деленную пополам из-за способа взаимодействия частот с контроллером памяти), появляется следующий результат: 1/400000000 = 2,5 наносекунды. Если время, заявленное производителем, равно CL-11, остается умножить 2,5 на 11. Следовательно — 27,5 наносекунд (или округлено до 28 на скриншоте).
Ранг оперативной памяти
Память в основном одноранговая и двухранговая (память с четырьмя рангами встречается крайне редко). В сети существует миф о том, что двухранговая память предположительно быстрее, чем одноранговая (на тех же частотах), но это не совсем так. Речь идет о второстепенных временах. Но сейчас мы не будем углубляться в теорию того, что они из себя представляют. Главное понимать: если вы не планируете вручную настраивать оперативную память, лучше выбрать два ряда (как правило, это модули с распаянными по обеим сторонам платы микросхемами памяти, но есть исключения). Если вы можете вручную установить агрессивное вторичное время, не будет разницы между одноранговой и двухранговой памятью (или разница будет 0,5-1%). Намного важнее обратить внимание на канал памяти. Никогда не покупайте один модуль ОЗУ с современным процессором — это заставит ЦП работать с памятью в одноканальном режиме, а это значительно снизит общую производительность вашего ПК. Всегда принимайте две формы.
Но можно ли поставить больше, скажем, четыре или восемь? Да, возможно. Однако следует понимать, что процессор, рассчитанный на работу с двумя каналами памяти (Dual Channel), не будет работать в четырехканальном режиме, даже если установлено четыре модуля. Чтобы включить Quad Channel, вам понадобится процессор, который его поддерживает. Как правило, такие процессоры относятся к высшей ценовой категории (HEDT) или серверным решениям (настольный компьютер Intel Core X и сервер Intel Xeon, а также Ryzen Threadripper вместе с сервером AMD EPYC). Сколько каналов памяти может напрямую работать ваш процессор, уточняйте в официальных спецификациях производителя.
И какое это значение имеет для моего компьютера?
Представьте, что после покупки ноутбука давным-давно вы решили добавить еще одну карту памяти к существующей. Помимо прочего, основываясь на наклеенной этикетке или на основании справочных программ, можно установить, что по временным характеристикам модуль попадает в категорию CL-9 (9-9-9-24):
То есть этот модуль будет предоставлять информацию ЦП с задержкой в 9 условных циклов — не самый быстрый вариант, но и не худший. Поэтому нет смысла зацикливаться на покупке планки с меньшей задержкой (и, по идее, с более высокими характеристиками производительности). Например, как вы уже догадались, 4-4-4-8, 5-5-5-15 и 7-7-7-21, которые имеют 4, 5 и 7 петель соответственно.
первый модуль предшествует второму почти на треть цикла
Как вы узнаете из статьи «Как выбрать оперативную память? «, В параметрах синхронизации есть еще одно важное значение:
«Участие» некоторых из этих параметров в принципе расчета скорости ОЗУ также можно выразить следующими цифрами:
Кроме того, время задержки до начала отправки данных полосой можно рассчитать самостоятельно. Здесь работает простая формула:
Время задержки (сек) = 1 / частота передачи (Гц)
Итак, из рисунка с CPUD можно подсчитать, что модуль DDR 3, работающий на частоте 665-666 МГц (половина от заявленного производителем значения, т.е. 1333 МГц) даст примерно:
1/666000000 = 1,5 нс (наносекунды)
период полного цикла (время такта). А теперь посчитаем задержку для обоих вариантов, представленных на рисунках. С таймингами CL-9 модуль будет выдавать «тормоза» с периодом 1,5 x 9 = 13,5 нс, с CL-7: 1,5 x 7 = 10,5 нс.
Что можно добавить к изображениям? Из них видно, что чем меньше цикл зарядки РАС, тем быстрее будет работать сам модуль. Таким образом, общее время с момента отправки команды «загрузить» ячейки модуля и фактического получения данных модулем памяти рассчитывается по простой формуле (все эти индикаторы должны выдаваться утилитами как CPU-Z):
Как видно из формулы, чем ниже каждый из указанных вами параметров, тем быстрее будет работать ваша оперативная память.
Радиаторы. Нужны или нет?
Нужны ли модули памяти в пассивном охлаждении? Да и нет. Все зависит от нескольких факторов: если говорить о низкочастотной оперативной памяти (от DDR4-2133 МГц до DDR4-3000 МГц) с низким напряжением до 1,35 В, то радиатор не нужен. Но если вы планируете разогнать эту память, или речь идет о изначально высокочастотных модулях, работающих при напряжении 1,35В, то радиатор и холодный воздух категорически необходимы. Без этих условий память, конечно, будет работать, но будет нестабильно. Синие экраны (BSOD), резкие перезагрузки и сбои приложений на рабочем столе — вот к чему приводит перегрев.
Как правильно настроить параметры ОЗУ в BIOS
Поэкспериментировать с характеристиками ОЗУ (напряжение, частота, тайминги) с вероятностью 99% придется проводить вручную. Исключение составляют программные инструменты, такие как DRAM Calculator For Ryzen, которые вычисляют необходимые настройки для процессоров AMD и для обеспечения безопасности (исключая синие экраны смерти или нестабильную производительность) и исправления для других компонентов.
С Intel ситуация сложнее: придется обращаться за помощью на тематические форумы или страницы YouTube, где энтузиасты уже опробовали нестандартные сценарии и готовы поделиться результатами. Выручит и AIDA64 с настройками и подсказками.
Несмотря на сложности определения требуемых характеристик, взаимодействовать с самими разделами BIOS намного проще — материнские платы последнего поколения сразу предлагают заглянуть в раздел Overclocking (у сторонних производителей такие разделы скрыты в Advanced Mode или AI Tweaker.) и изменить частоту, время или даже активировать режим экстремальной производительности.
важно помнить, что параметры RAM связаны, и, увеличивая ту же частоту, вам нужно будет изменить тайминги. И даже более того, нет смысла рассчитывать на прирост производительности, если в каждом из разделов выставлены случайные значения. Безрассудные эксперименты приведут к проблемам с запуском ПК, синим экранам смерти во время тестирования и автоматическому восстановлению BIOS.
Как правильно выставить
Для начала, конечно же, необходимо узнать рекомендуемые производителем стандартные настройки для этого модуля. Ранее мы обсуждали, как проверить тайминги RAM. Затем вы можете посмотреть статистику разгона интернет-ресурса, чтобы примерно представить, чего можно ожидать от конкретного модуля оперативной памяти.
Как уже отмечалось, неправильные значения задержки могут легко привести к тому, что ваш компьютер не сможет загрузиться, поэтому узнайте, как именно сбросить BIOS. Причем не только программный, но и аппаратный, на случай, если даже в БИОС не зайти. Информацию об этом можно найти в документации к материнской плате или в Интернете.
Чтобы понять, как установить время ОЗУ в BIOS, обычно не требуется много времени. В первый раз вам понадобится документация, тогда будет проще.
Все время изменения должны производиться медленно; имеет смысл изменять по одному параметру за раз и только для часов. Далее важно проверить, может ли компьютер загружаться и загружать операционную систему.
Далее стоит протестировать, как система будет вести себя под нагрузкой. Для этого можно использовать специализированные программы или просто хорошо загрузить компьютер, например, запустить игру на час при высоких настройках графики или закодировать видеофайл высокой четкости. Если ваш компьютер стабилен, вы можете сократить время на другой тактовый цикл. Если происходят зависания, появляются сообщения об ошибках системы или происходит сбой программ, необходимо отменить изменения и вернуться на один цикл назад.
Разобравшись, как сократить правильное время использования оперативной памяти ddr3 и более современного ddr4, не стоит сразу начинать экспериментировать. Прежде всего, стоит определить, исходя из характеристик вашего оборудования, что предпочтительнее: увеличить частоты или уменьшить задержки. Теперь в большинстве случаев большего эффекта можно добиться за счет увеличения тактовой частоты.
Как правильно выбрать тайминг
Какие лучшие времена? Этот вопрос самый сложный для всех, кто решил совершить покупку. Как следует из того, что мы писали выше, время — это латентность. Поэтому все понимают: чем меньше задержка, тем лучше. Ведь память производительнее будет.
Представим, что вы покупаете для своего компьютера комплект оперативной памяти, состоящий из пары планок DDR. В конкретном случае выберите одинаковую синхронизацию для обоих модулей. В результате работают стабильно.
Если говорить о стоимости, то определяющей становится первая цифра. Обозначается как CL-9. И, скажем, значения 9-9-9-24 будут характеризоваться производительностью как средние.
Вы также можете купить оперативную память, чтобы обновить свой компьютер. Здесь также необходимо придерживаться принципа равных времен. Например, ни одному из них нельзя позволять продвигаться вперед почти на треть цикла.
ВАЖНЫЙ! Когда вы планируете установить на свой компьютер самую быструю память, не забывайте, что, например, 4-4-4-8, 5-5-5-15 и 7-7-7-21 раз могут обеспечить очень быстрый доступ к данным. Однако ни процессор, ни материнская плата от этого не выиграют. В этом случае важно, чтобы вы могли вручную установить время для ОЗУ на материнской плате.
Читаем характеристики памяти: сейчас всё сами поймёте
Опытные пользователи Octal быстро усвоят эти концепции. Да, здесь мы говорим об одних и тех же бит / байтовых выражениях:
Имея в виду это простое уравнение, вы можете легко вычислить, что DDR3 1600 означает скорость PC312800 бит / с. Аналогично, DDR4 2400 означает PC4 со скоростью 19200 бит / с. Но если со скоростью передачи все понятно, то какие тогда времена? И почему два модуля, кажущихся равными по частоте, из-за разницы во времени могут показывать разный уровень производительности в специальных программах?
Временные характеристики должны быть представлены, в том числе, для полос RAM в четырехзначных пунктирных числах (8-8-8-24, 9-9-9-24 и т.д.). Эти числа представляют собой конкретное количество времени, которое требуется модулю RAM для доступа к битам данных в таблицах массива памяти. Чтобы упростить концепцию в предыдущем предложении и ввести термин «задержка»:
Задержка — это понятие, характеризующее скорость, с которой модуль получает доступ к «самому себе» (да простят меня технические специалисты за такую вольную интерпретацию). То есть, насколько быстро байты перемещаются внутри стрип-чипов. А здесь работает обратный принцип: чем меньше цифр, тем лучше. Меньшая задержка означает более быстрый доступ, а это означает, что данные быстрее достигают процессора. Время «измеряет» задержку (латентность — CL) микросхемы памяти при обработке определенных процессов. А число, состоящее из нескольких тире, показывает, сколько циклов времени этот модуль памяти «замедляет» информацию или данные, которых ожидает процессор.