Весь смысл этого действа, подобрать такие оптимальные характеристики частоты, таймингов и напряжения, чтобы модуль/модули памяти выдавали максимальную скорость работы и при этом стабильно работали в таком режиме. Это требует времени и знаний.
Что такое и как узнать тайминги (латентность) в оперативной памяти
В этой статье мы разберемся, что такое тайминги оперативной памяти. Узнаем какие параметры латентности лучше для скорости и как их посмотреть на компьютере или ноутбуке. Поймем, как правильно подобрать и выставить тайминги оперативки и на что они влияют. Дам ссылку на калькулятор таймингов и таблицу для основных типов памяти и частот.
Обычно при выборе оперативной памяти для настольного ПК или ноутбука, мы смотрим на объём ОЗУ, тактовую частоту и тип памяти DDR для ее совместимости с материнской платой. Однако у оперативки есть еще такая характеристика, как тайминги или по научному — латентность. И вот на этот параметр обращают внимание только специалисты и продвинутые геймеры.
Да, латентность менее важна, чем объем модуля и его рабочая частота, но при грамотном подходе ее уменьшение может дать пусть и не большое, но все же ускорение работы вашего компьютера. Чем более грамотно и сбалансированно подобраны комплектующие ПК или ноутбука, тем больше может дать прироста в скорости установка памяти с меньшими таймингами.
Чем выше частота и ниже тайминги, тем быстрее работает оперативка.
Разбираемся с основными значениями таймингов
Латентность (от англ. CAS Latency сокращенно CL) в обиходе “тайминг” — это временные задержки, которые возникают при обращении центрального процессора к ОЗУ. Измеряют эти задержки в тактах шины памяти.
Чем меньше значения таймингов, тем быстрее происходит обмен данными между процессором и памятью и значит тем производительней оперативная память.
Каждая временная задержка имеет свое название и отвечает за скорость передачи определенных данных. В технических характеристиках оперативной памяти их записывают в строгой последовательности в виде трех или четырех чисел: CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Time и DRAM Cycle Time Tras/Trc (Active to Precharge Delay). Сокращенно это может выглядеть так: CL-RCD-RP-RAS.
Большинство производителей указывают тайминги в маркировке на модулях памяти. Это могут быть 4 цифры, например: 9-9-9-24
, или только одна, например CL11
. В этом случае имеется ввиду первый параметр, то есть CAS Latency.
Теперь разберемся с этими задержками более подробно.
Для наглядного примера возьмем пару планок памяти DDR3 1600 Мгц по 8 Gb каждая с таймингами 11-11-11-28.
На планке памяти данная информация хранится в чипе SPD и доступна чипсету материнки. Посмотреть эту информацию можно с помощью специальных утилит, например CPU-Z или HWINFO.
CAS Latency (tCL) — самый главный тайминг в работе памяти, который оказывает наибольшее значение на скорость ее работы. В характеристиках памяти всегда стоит первым. Указывает на промежуток времени, который проходит между подачей команды на чтение/запись информации и началом ее выполнения.
Это время можно измерить в наносекундах. Для этого лучше всего воспользоваться калькулятором. Вводим частоту в Мгц (у нас это 1600) и время задержки (11). На выходе получаем, что время задержки между подачей команды на чтение/запись данных и началом ее выполнения составляет 13.75 наносекунд.
По большому счету остальные задержки малозначительны и при выборе планок памяти достаточно обращать внимание только на этот параметр.
RAS to CAS Delay (tRCD) — задержка от RAS до CAS. Время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS), до момента обращения к столбцу матрицы (CAS), в которых хранятся нужные данные.
RAS Precharge Time (tRP) — интервал времени с момента закрытия доступа к одной строке матрицы и началом доступа к другой строке данных.
Row Active Time (tRAS) — пауза, которая нужна памяти, чтобы вернуться в состояние ожидания следующего запроса. Он определяет отношение интервала, в течение которого строка открыта для переноса данных (tRAS — RAS Active time), к периоду, в течение которого завершается полный цикл открытия и обновления ряда (tRC — Row Cycle time), также называемого циклом банка (Bank Cycle Time).
В этой статье мы разберемся, что такое тайминги оперативной памяти. Узнаем какие параметры латентности лучше для скорости и как их посмотреть на компьютере или ноутбуке. Поймем, как правильно подобрать и выставить тайминги оперативки и на что они влияют. Дам ссылку на калькулятор таймингов и таблицу для основных типов памяти и частот.
Тайминги
Именно из-за разницы в таймингах, 2 модуля памяти, имеющие одну и ту же теоретическую максимальную скорость передачи данных, могут иметь разную пропускную способность. Почему так может быть, если оба модуля работают на одной и той же частоте?
Для выполнения каждой операции чипу памяти нужно вполне определенное время – тайминги как раз и определяют это время, выраженное в количестве циклов тактовой частоты шины памяти. Приведем пример. Рассмотрим самый известный параметр, который называют CAS Latency (или CL, или «время доступа»), который указывает, через сколько тактовых циклов модуль памяти выдает запрошенные центральным процессором данные. Модуль памяти с CL 4 запоздает с ответом на 4 тактовых цикла, тогда как модуль памяти с CL 3 запаздывает на 3 тактовых цикла. Хотя оба модуля могут работать на одной и той же тактовой частоте, второй модуль будет работать быстрее, поскольку он будет выдавать данные быстрее, чем первый. Эта проблема известна под названием «время ожидания».
Тайминги памяти обозначаются рядом чисел, например, так: 2-3-2-6-T1, 3-4-4-8 или 2-2-2-5. Каждое из этих чисел указывают, за сколько тактовых циклов память выполняет определенную операцию. Чем меньше эти числа, тем быстрее память.
DDR2 модуль памяти с таймингами 5-5-5-15
Числа таймингов указывают параметры следующих операций: CL-tRCD-tRP-tRAS-CMD. Чтобы было понятнее, представьте себе, что память организована в виде двумерной матрицы, где данные хранятся на пересечении строк и столбцов.
CL: CAS Latency – время, проходящее с момента посыла команды в память до начала ответа на этот запрос. То есть это время, которое проходит между запросом процессора некоторых данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью.
tRCD: задержка от RAS до CAS – время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS), до момента обращения к столбцу матрицы (CAS), в которых хранятся нужные данные.
tRP: RAS Precharge – интервал времени с момента закрытия доступа к одной строке матрицы и началом доступа к другой строке данных.
tRAS – пауза, которая нужна памяти, чтобы вернуться в состояние ожидания следующего запроса.
CMD: Скорость поступления команды (Command Rate) – время с момента активации чипа памяти до момента, когда можно будет обратиться к памяти с первой командой. Иногда этот параметр не указывается. Обычно это T1 (1 тактовый цикл) или T2 (2 тактовых цикла).
Обычно у пользователя есть 2 возможности. При конфигурации компьютера использовать стандартные тайминги памяти. В большинстве случаев для этого при настройке материнской платы в пункте конфигурации памяти нужно выбрать параметр «авто». Можно также вручную сконфигурировать компьютер, выбрав более низкие тайминги, что может увеличить производительность системы. Нужно заметить, что не все материнские платы позволяют изменять тайминги памяти. Кроме того, некоторые материнские платы могут не поддерживать очень низкие тайминги, из-за чего они могут сконфигурировать ваш модуль памяти так, что он будет работать с более высокими таймингами.
Конфигурирование таймингов памяти в настройках материнской платы
При разгоне памяти может случиться так, что для того, чтобы система работала устойчиво, вам, возможно, придется в настройках увеличить тайминги работы памяти. Вот здесь-то и могут быть очень интересные ситуации. Даже при том, что частота памяти будет поднята, из-за увеличения задержек в работе памяти её пропускная способность может уменьшиться.
CAS Latency (CL)
Как уже упоминалось выше, CAS Latency (CL) является очень важным параметром памяти. Он указывает, сколько тактовых циклов нужно памяти для выдачи запрашиваемых данных. Память с CL = 3 задержится с ответом на 3 тактовых цикла, а память с CL = 5 сделает то же самое только через 5 тактовых циклов. Таким образом, из двух модулей памяти, работающих на одной и той же тактовой частоте, тот модуль, у которого CL меньше, будет быстрее.
Обратите внимание, что здесь под тактовой частотой имеется в виду реальная тактовая частота, на которой работает модуль памяти – то есть половина указываемой частоты. Так как память DDR и DDR2 за один тактовый цикл может выдавать данные 2 раза, то для них указывается двойная реальная тактовая частота.
На рисунке 4 показан пример работы CL. На нем приведены 2 примера: для модуля памяти с CL = 3 и модуля памяти с CL = 5. Синим цветом обозначена команда «читать».
Память с CL = 3 обеспечивает 40% преимущество по времени ожидания по сравнению с памятью с CL = 5, считая, что они обе работают на одной тактовой частоте.
Можно даже вычислить время задержки, после которого память начнет выдавать данные. Период каждого тактового цикла можно легко вычислить по следующей формуле:
Таким образом, период одного тактового цикла памяти DDR2-533, работающей на частоте 533 МГц (частота шины – 266,66 МГц) равен 3,75 нс (нс = наносекунда; 1 нс = 0,000000001 с). Имейте в виду, что при расчетах нужно использовать реальную тактовую частоту, которая равна половине номинальной частоты. Таким образом, память DDR2-533 задержит выдачу данных на 18,75 нс, если CL =5, и на 11,25 нс, если CL =3.
Память SDRAM, DDR и DDR2 поддерживает пакетный режим выдачи данных, когда задержка перед выдачей следующей порции данных составляет всего один тактовый цикл, если эти данные располагаются по адресу, следующему за текущим адресом. Поэтому, в то время как первые данные выдаются с задержкой на CL тактовых циклов, следующие данные будут выдаваться сразу же за первыми, не задерживаясь ещё на CL циклов.
Возможности по настройке подсистемы памяти могут сильно различаться на разных материнских платах. У дешевых системных плат и ноутбуков может быть предусмотрена только работа памяти в режиме по умолчанию, а возможности выбирать тайминги оперативной памяти — нет.
На что влияют тайминги
Задержки оперативной памяти частично определяют быстродействие и производительность операционной системы и помогают заранее определить, с какой скоростью процессор сможет передавать задачи ячейкам ОЗУ и когда начнется обработка выгруженной информации. Разница часто заметна исключительно в режиме «рабочего взаимодействия» с ПК. Когда то и дело передаются процессы и службы на обработку в память.
С развлечениями ситуация сложнее – даже после ряда экспериментов заметить разницу намного сложнее, чем хотелось бы. Но порой долгожданный прирост FPS все же встречается, но с нюансом: память с увеличенной задержкой и большими частотами добавляет производительности, а с показателями, наоборот – вызывает разрывы изображения и странные подвисания. Но, по большей части, результаты строго индивидуальные.
Как узнать тайминги оперативной памяти
Производители часто маркируют планки ОЗУ подробной информацией о спецификациях: на корпусе выводится и информация о допустимых частотах (1866 MHz на скриншоте ниже) и тайминги (вариантов обозначения встречается масса: и традиционный C9, и полная комбинация – 9-10-9-27), и напряжение, и даже место производства. Дополнительно указывается и наличие двухканального режима работы оперативной памяти, вроде 8GB (2x4GB).
Если маркировку на корпусе уже не разобрать, то определиться со спецификациями поможет или официальный сайт производителя (тот же Corsair в разделе «Поддержка» предлагает подробные характеристики даже для планок ОЗУ, появившихся на рынке десять и более лет назад), или – стороннее программное обеспечение. С задачей справится и сервис мониторинга AIDA64 , и инструмент CPU-Z.
Вариант с AIDA64 выгоднее – в разделе SPD меню «Системная плата» выводятся и текущие тайминги, и предлагаемые для каждой из частот конфигурации.
С CPU-Z подробностей меньше, но зато и выводится информация за считанные секунды и без долгого сбора характеристик.
