За что отвечают тайминги в оперативной памяти
Тайминги оперативной памяти: разбираемся, какие значения лучше
Что означают эти непонятные цифры на оперативной памяти для ПК? Ведь тайминги напрямую влияют на ее быстродействие, но их величина — это вовсе не объем и не скорость. Рассказываем понятным языком и объясняем, какие параметры лучше.
При выборе оперативной памяти для ПК многие пользователи сталкиваются с вопросом изучения характеристик чипов, в том числе рабочих частот и таймингов. Но если с первыми все понятно — чем они выше, тем быстрее память, то со вторыми не все так просто. Мы расскажем, для чего нужен этот параметр и как выбрать планку с оптимальными значениями таймингов.
Что влияет на скоростные параметры ОЗУ
От скоростных показателей оперативной памяти зависит как быстро будет осуществляться обмен данными между процессором и жестким или твердотельным диском и системой. Чем выше частота работы чипов, тем больше операций чтения/записи она может выполнить в единицу времени. Конечно, от объема оперативной памяти также зависит общее быстродействие ПК, но лишь в определенных программах.
Это может быть интересно:
Характеристики памяти
Возьмем конкретный пример: планка оперативной памяти DDR3 1600 RAM имеет в обозначениях еще и такие характеристики, как PC3 12800, а у модуля DDR4 2400 RAM указано PC4 19200. Что это означает? Первая цифра указывает на частоту работы памяти в МГц, то вторая связана с битами:
1 байт = 8 бит
Из этого можно вычислить, что DDR3 с частотой 1600 МГц сможет обработать 12800 МБ/сек. Аналогично этому DDR4 2400 сможет пропустить через себя данные со скоростью 19200 МБ/сек. Таким образом, со скоростью обработки данных разобрались.
Теперь плавно переходим к таймингам. Эти цифры также указывают на наклейках на оперативной памяти в виде счетверённых через дефис цифр, например, 7-7-7-24, 8-8-8-24 и т.д. Эти цифры обозначают, какой промежуток времени (задержка) необходим модулю RAM для доступа к битам данных при выборке из таблицы массивов памяти.
Эта задержка характеризует, какое количество тактовых импульсов необходимо для считывания данных из ячеек памяти для 4-х таймингов. Самая важная из четырех цифр — первая, и на этикетке может быть написан только она.
Это может быть интересно:
Поэтому в этих характеристиках действует обратный принцип: чем меньше числа, тем выше скорость. А меньшая задержка обеспечит возможность быстрее считать или записать данные в ячейку памяти, а затем достигнуть процессора для обработки.
Тайминги замеряют период ожидания (CL, CAS Latency, где CAS — Acess Strobe) чипа памяти, пока он обрабатывает текущий процесс. Т.е. это время между получением команды на чтение и ее выполнением.
Со следующими двумя цифрами все несколько сложнее. Вторая цифра в строке таймингов (RAS-CAS) является ничем иным, как отрезком времени между получением команды «Active» и выполнением поступающей после нее команды на чтение или запись. Здесь все так же — чем меньше, тем лучше.
Третья цифра, RAS Precharge — время, которое проходит между завершением обработки одной строки и переходом к другой.
Последняя цифра демонстрирует параметр памяти Row Active. Он определяет задержку, в течение которой активна одна строка в ячейке.
Какие тайминги лучше выбирать
Допустим, вы покупаете для своего ноутбука комплект оперативной памяти из двух планок DDR. В этом случае тайминги будут одинаковые у обоих модулей, что определяет их стабильную работу. Что касается величины, то определяющей является первая цифра, обозначаемая, как CL-9. А значения 9-9-9-24 можно охарактеризовать, как средние по быстродействию.
Вы также можете подобрать себе оперативную память в качестве апгрейда. Здесь также нужно придерживаться правила равных таймингов и не допускать, чтобы какой-то из них, например, опережал другой почти на треть цикла.
Если же вы намерены установить на ПК самую быструю память, что следует учесть, что, например, тайминги 4-4-4-8, 5-5-5-15 и 7-7-7-21 могут обеспечить очень быстрый доступ к данным, но процессор и материнская плата не смогут этим воспользоваться. При этом важно, чтобы в материнской плате была возможность вручную установить тайминги для ОЗУ.
Как узнать тайминги оперативной памяти
Для этих целей не обязательно вскрывать корпус и вытаскивать из слотов планки оперативной памяти. Специальная бесплатная утилита CPU-Z позволит быстро узнать нужные цифры таймингов. Скачать ее можно с сайта программы.
Как посчитать тайминг самому
Как посчитать тайминг самомуДля вычисления таймингов самостоятельно можно использовать довольно простую формулу:
Время задержки (сек) = 1 / Частота передачи (Гц)
Таким образом, из скриншота с CPU-Z можно высчитать, что модуль DDR3, работающий с частотой 400 МГц (половина декларируемого производителем значения, т.е. 800 МГц) будет выдавать примерно:
1 / 400 000 000 = 2,5 нсек (наносекунд)
периода полного цикла (время такта). А теперь считаем задержку для обоих вариантов, представленных на рисунках. При таймингах CL-11 модуль будет выдавать задержки периодом 2,5 х 11 = 27,5 нсек. В CPU-Z это значение показано как 28. Как видно из формулы, чем ниже каждый из указываемых параметров, тем быстрее будет работать ваша оперативная память.
Как вручную задать тайминги в BIOS
Такая возможность есть не в любой материнской плате — лишь в оверклокерских модификациях. Вы можете попробовать выставить тайминги вручную из предлагаемых системой значений, после чего нужно внимательно следить за стабильностью работы ПК под нагрузкой. Если в БИОС специальных настроек не предусмотрено, то стоит смириться с теми, которые установлены по умолчанию.
Читайте также:
Фото: компании-производители
Как разогнать оперативную память и зачем это делать
Содержание
Содержание
После установки оперативная память работает на минимальной частоте. Купив планку ОЗУ с тактовой частотой 2400 МГц, можно с удивлением обнаружить, что она функционирует на 1600 МГц.
Зачем добиваться максимальной производительности оперативной памяти
Чем больше МГц, тем выше пропускная способность чтения и записи, больше операций выполняется за одну секунду. Архивация файлов с помощью WinRAR происходит на 40% быстрее. В этом обзоре наглядно показано, как влияет разгон Kingston HyperX FURY на скорость обработки информации.
Чтобы сэкономить себе время на поиски оптимального тайминга, можно воспользоваться программой «Drum Calculator for ryzen». ОЗУ, работающая с минимальным таймингом и максимальной частой, больше нагружает процессор, что отражается на количестве FPS в играх. Пример использования калькулятора и удачного разгона здесь.
А здесь можно посмотреть детальное и полномасштабное тестирование изменения частот и таймингов с приростом 6–14 FPS.
Совместимость
Оперативная память работает на частоте самого медленного модуля. Если установлено несколько планок разных производителей или серий, может возникнуть конфликт совместимости, тогда операционная система не запустится.
Чтобы выжать из железа максимум, надо устанавливать модули памяти из одной серии. В этом обзоре показана разница между двухканальным и одноканальным режимом работы ОЗУ.
В двухканальном режиме необходимо устанавливать планку через один слот. Тут продемонстрирована комплексная работа планок оперативки из одной серии.
Правила разгона
Не все материнские платы поддерживают разгон. Китайские «ноунеймы» в особенности любят блокировать возможность увеличить производительность вручную, оставляя только автоматическое поднятие частот.
Turbo Boost — это всегда разгон в щадящем режиме, протестированный производителем и максимально безопасный. Чтобы получить производительности на 5–10% больше, потребуется поработать ручками. Контроллер памяти процессора не даст разогнать оперативную память выше собственных параметров частоты.
Спасительная кнопка отката
Вывести из строя оперативную память, меняя частоту — невозможно. Со слишком высокими параметрами ПК просто не запустится. Если после нескольких загрузок все еще появляется «синий экран смерти», необходимо сбросить настройки на заводские параметры. Делается это с помощью перемычки «CLR CMOS», на некоторых материнках он подписан, как «JBAT».
Настройка частоты и тайминги памяти
Есть два способа разгона — автоматический и ручной. Первый вариант безопасен, второй позволяет добиться большей производительности, но есть риск сбоя ОС и физического повреждения ОЗУ. Для увеличения частоты оперативной памяти используется BIOS.
Автоматическая настройка
Специальное программное обеспечение «Extreme Memory Profiles» для процессоров Intel позволяет быстро настроить уже готовые профили разгона. У фанатов AMD есть свой софт от MSI. Применяя автоматические настройки, мы получаем оптимальные параметры задержки.
Разгон серверной ОЗУ
Рассмотрим автонастройки частоты на примере материнской платы x79 LGA2011 с процессором Intel Xeon E5-2689. Серверная оперативная память — 2 планки Samsung по 16 Gb с частотой 1333 MHz, работающие в двухканальном режиме, тайминг — 9-9-9-24.
Путь к разгону лежит через BIOS, вкладка «Chipset», раздел «Northbridge» — параметры северного моста.
Выбираем настройку «DDR Speed». Параметр «Auto» меняем на «Force DDDR3 1600». Сохраняем, перезагружаемся. Запускаем тест в программе AIDA 64, выбрав в меню «Сервис» задачу «Тест кэша и памяти», затем жмем «Start Benchmark».
В синтетическом тесте скорость чтения, записи и копирования увеличилась почти на 20%. «Memory Bus» поднялся до 800 MHz, тайминг — 11-11-11-28.
Возвращаемся в BIOS, ставим «Force DDDR3 1866».
При таких настройках прирост производительности достигает 39%. Процессор разогнался автоматически с 2600 MHz до 3292,5 MHz, прирост CPU составил 26%, параметры тайминга — 12-12-12-32.
Разгон с помощью профиля XMP от MSI
В современные планки ОЗУ устанавливается SPD-чип с предустановленными профилями разгона, позволяя увеличивать частоту до 3200 MHz. Для разгона такой оперативки выбираем функцию «XMP» в BIOS.
Опускаемся вниз, не трогая остальные настройки, указываем «Профиль 1». Сохраняем изменения, тестируем в Benchmark.
Ручная настройка
Включаем компьютер. Для перехода в BIOS нажимаем клавишу «F1» или «Delete» — в зависимости от материнки. Переходим в раздел, отвечающий за центральный процессор и оперативную память, ищем строку с параметром частоты ОЗУ.
Если в BIOS есть пункт «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», нажимаем «Ctrl + F1» в главном меню — должна появиться еще одна категория с настройками. В ней находим строку «System Memory Multiplier».
Если пункта M.I.T. нет, скорей всего, используется «AMI BIOS». Ищем вкладку «Advanced BIOS Features», переходим к параметру «Advanced DRAM Configuration».
Если установлен «UEFI BIOS», нажимаем «F7» — раздел «Advanced Mode», переходим к вкладке «Ai Tweaker», изменяем частоту, используя выпадающее меню «Memory Frequency».
Метод научного тыка
Теперь рассмотрим подробнее, как разогнать частоту, тайминг. Сразу «давить на газ» не стоит, параметр частоты увеличиваем плавно. Для сохранения нажимаем «F10», перезагружаемся и смотрим результаты с помощью теста Benchmark в AIDA 64 или в другой программе. Универсальных параметров разгона ОЗУ нет, данные ниже предоставлены для ориентира.
Параметр «System Memory Multiplier» позволяет разогнать ОЗУ, изменяя множитель. При изменении частоты, автоматически меняются и базовые тайминги.
Поиграв с вариациями частоты, переходим к нижней строчке «DRAM Timing Control», выставляем тайминги, переключившись с режима «Auto» на желаемые параметры.
Управление временем
Высокая частота и низкие тайминги позволяют увеличить производительность, высокие тайминги и высокая частота — снижают ее. Тайминги или задержка — это количество тактовых импульсов для выполнения операций ОЗУ. Уменьшаем значения с минимальным шагом — 0,5. Получив повышение показателей производительности, можно продолжить, снизив время отклика. Подбирать правильные настройки придется методом проб и ошибок.
Повысить производительность оперативки можно, увеличивая напряжение с помощью параметра «Voltage Setting», безопасно 1.2–1.35 В, максимум — 1.6 В. С этим пунктом стоит быть очень острожным, электричество — не игрушки, есть риск спалить ОЗУ и потерять гарантию.
Увеличение частоты оперативной памяти с помощью готовых профилей — самый простой и быстрый способ получить желаемую производительность. Вариант с ручными настройками больше подходит энтузиастам, для которых дополнительный прирост быстродействия на дополнительные 10–15% — дело принципа.
Тайминги RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS с пояснениями
Оперативная память на самом деле является одним из наиболее важных компонентов компьютера, но когда дело доходит до решения о покупке, на нее редко вкладывают столько же усилий и усилий, сколько на другие компоненты. Обычно емкость — это единственное, что, кажется, волнует обычных потребителей, и хотя это оправданный подход, ОЗУ — это нечто большее, чем просто размер памяти, которую она хранит. Несколько важных факторов могут определять производительность и эффективность ОЗУ, и, вероятно, два из самых важных из них — это частота и время.
Частота ОЗУ — это довольно простое число, которое описывает тактовую частоту, на которую рассчитана работа ОЗУ. Он четко упоминается на страницах продуктов и следует простому правилу «чем выше, тем лучше». В настоящее время часто встречаются комплекты ОЗУ, рассчитанные на 3200 МГц, 3600 МГц, 4000 МГц или даже выше. Другая более сложная часть истории — это задержка или «тайминги» ОЗУ. Их гораздо сложнее понять и может быть непросто понять с первого взгляда. Давайте углубимся в то, что на самом деле такое тайминги RAM.
Что такое тайминги RAM?
Хотя частота является одним из наиболее разрекламированных показателей, тайминги ОЗУ также играют большую роль в общей производительности и стабильности ОЗУ. Тайминги измеряют задержку между различными общими операциями на микросхеме ОЗУ. Поскольку задержка — это задержка между операциями, она может серьезно повлиять на производительность ОЗУ, если она превысит определенный предел. Тайминги ОЗУ отражают внутреннюю задержку, которую может испытывать ОЗУ при выполнении различных операций.
Время RAM измеряется в тактах. Возможно, вы видели строку чисел, разделенных тире на странице продукта комплекта RAM, которая выглядит примерно как 16-18-18-38. Эти числа известны как тайминги набора RAM. По сути, поскольку они представляют задержку, чем меньше, тем лучше, когда дело доходит до таймингов. Эти четыре числа представляют так называемые «основные тайминги» и оказывают наиболее значительное влияние на задержку. Есть и другие суб-тайминги, но пока мы обсудим только первичные тайминги.
4 основных тайминга ОЗУ представлены следующим образом — Изображение: Tipsmake
Основные сроки
В любом списке продуктов или на фактической упаковке время указано в формате tCL-tRCD-tRP-tRAS, что соответствует 4 основным временам. Этот набор оказывает наибольшее влияние на фактическую задержку набора оперативной памяти и является точкой фокусировки при разгоне. Следовательно, порядок чисел в строке 16-18-18-38 сразу показывает нам, какое первичное время имеет какое значение.
Задержка CAS (tCL / CL / tCAS)
Задержка CAS — Изображение: MakeTechEasier
Задержка CAS — это наиболее важный основной момент времени, который определяется как количество циклов между отправкой адреса столбца в память и началом данных в ответ. Это наиболее часто сравниваемые и рекламируемые сроки. Это количество циклов, необходимое для чтения первого бита памяти из DRAM с уже открытой правильной строкой. Задержка CAS — это точное число, в отличие от других чисел, которые представляют собой минимумы. Этот номер должен быть согласован между памятью и контроллером памяти.
По сути, задержка CAS — это время, необходимое памяти для ответа ЦП. При обсуждении CAS необходимо учитывать еще один фактор, поскольку CL нельзя рассматривать отдельно. Мы должны использовать формулу, которая преобразует рейтинг CL в фактическое время, выраженное в наносекундах, которое основано на скорости передачи данных RAM. Формула: (CL / скорость передачи) x 2000. Используя эту формулу, мы можем определить, что комплект RAM, работающий на частоте 3200 МГц с CL16, будет иметь фактическую задержку 10 нс. Теперь это можно сравнить с наборами с разными частотами и таймингами.
Задержка RAS в CAS (tRCD)
Задержка RAS в CAS — Изображение: MakeTechEasier
RAS в CAS — это потенциальная задержка для операций чтения / записи. Поскольку модули RAM используют сеточную структуру для адресации, пересечение номеров строк и столбцов указывает конкретный адрес памяти. tRCD — это минимальное количество тактов, необходимое для открытия строки и доступа к столбцу. Время, необходимое для чтения первого бита памяти из DRAM без какой-либо активной строки, приведет к дополнительным задержкам в виде tRCD + CL.
tRCD можно рассматривать как минимальное время, необходимое ОЗУ для перехода к новому адресу.
Время предварительной зарядки ряда (tRP)
Время предварительной зарядки строки — Изображение: MakeTechEasier
В случае открытия неправильной строки (это называется пропуском страницы), строка должна быть закрыта (так называемая предварительная зарядка), а следующая должна быть открыта. Только после этой предварительной зарядки можно получить доступ к столбцу в следующей строке. Следовательно, общее время увеличивается до tRP + tRCD + CL.
Технически он измеряет задержку между выдачей команды предварительной зарядки для ожидания или закрытия одной строки и активацией команды для открытия другой строки. tRP идентичен второму числу tRCD, поскольку одни и те же факторы влияют на задержку в обеих операциях.
Время активности строки (tRAS)
Время активности строки — Изображение: MakeTechEasier
Также известное как «Задержка активации до предварительной зарядки» или «Минимальное время активности RAS», tRAS — это минимальное количество тактов, требуемых между активной командой строки и выдачей команды предварительной зарядки. Это совпадает с tRCD, и это просто tRCD + CL в модулях SDRAM. В остальных случаях это примерно tRCD + 2xCL.
tRAS измеряет минимальное количество циклов, которое строка должна оставаться открытой для правильной записи данных.
Командная скорость (CR / CMD / CPC / tCPD)
Также есть определенный суффикс –T, который часто можно увидеть при разгоне и который обозначает командную скорость. AMD определяет Command Rate как количество времени в циклах между выбором микросхемы DRAM и выполнением команды. Это либо 1T, либо 2T, где 2T CR может быть очень полезным для стабильности при более высоких тактовых частотах памяти или для конфигураций с 4 модулями DIMM.
CR иногда также называют командным периодом. В то время как 1T быстрее, 2T может быть более стабильным в определенных сценариях. Он также измеряется в тактах, как и другие тайминги памяти, несмотря на уникальное обозначение –T. Разница в производительности между ними незначительна.
Влияние более низкого тайминга памяти
Поскольку тайминги обычно соответствуют задержке набора RAM, более низкие тайминги лучше, поскольку это означает меньшую задержку между различными операциями RAM. Как и в случае с частотой, существует точка уменьшения отдачи, когда улучшение времени отклика будет в значительной степени сдерживаться скоростью других компонентов, таких как ЦП или общей тактовой частотой самой памяти. Не говоря уже о том, что снижение таймингов определенной модели ОЗУ может потребовать от производителя дополнительного биннинга, что, в свою очередь, приведет к снижению урожайности и более высокой стоимости.
Хотя в разумных пределах, более низкие тайминги RAM обычно улучшают производительность RAM. Как мы видим в следующих тестах, более низкие общие тайминги (и, в частности, задержка CAS) действительно приводят к улучшению, по крайней мере, с точки зрения чисел на графике. Может ли улучшение восприниматься обычным пользователем во время игры или во время рендеринга сцены в Blender — это совсем другая история.
Влияние различных таймингов и частот ОЗУ на время рендеринга в Corona Benchmark — Изображение: TechSpot
Точка убывающей доходности быстро устанавливается, особенно если мы опускаемся ниже CL15. На этом этапе, как правило, время и задержка не являются факторами, сдерживающими производительность ОЗУ. Другие факторы, такие как частота, конфигурация ОЗУ, возможности ОЗУ материнской платы и даже напряжение ОЗУ, могут быть задействованы в определении производительности ОЗУ, если задержка достигает точки убывающей отдачи.
Время и частота
Частота и тайминги ОЗУ взаимосвязаны. Просто невозможно получить лучшее из обоих миров в массовых потребительских наборах RAM. Как правило, по мере увеличения номинальной частоты комплекта RAM тайминги становятся более слабыми (тайминги увеличиваются), чтобы несколько компенсировать это. Частота, как правило, немного перевешивает влияние таймингов, но бывают случаи, когда доплачивать за высокочастотный комплект RAM просто не имеет смысла, поскольку тайминги становятся слабее, а общая производительность страдает.
Хорошим примером этого являются споры между ОЗУ DDR4 3200 МГц CL16 и ОЗУ DDR4 3600 МГц CL18. На первый взгляд может показаться, что комплект 3600Mhz быстрее и тайминги не намного хуже. Однако, если мы применим ту же формулу, которую мы обсуждали при объяснении задержки CAS, история принимает другой оборот. Ввод значений в формулу: (CL / Скорость передачи) x 2000 для обоих комплектов RAM дает результат, что оба комплекта RAM имеют одинаковую реальную задержку 10 нс. Хотя да, существуют и другие различия в субтимингах и способе настройки ОЗУ, но аналогичная общая скорость делает комплект 3600 МГц худшим из-за его более высокой цены.
Результаты тестов различных частот и задержек — Изображение: GamersNexus
Как и в случае с таймингом, мы довольно скоро достигаем точки уменьшения отдачи и с частотой. Как правило, для платформ AMD Ryzen DDR4 3600 МГц CL16 считается оптимальным выбором как по таймингу, так и по частоте. Если мы перейдем к более высокой частоте, такой как 4000 МГц, то не только ухудшатся тайминги, но даже поддержка материнской платы может стать проблемой для чипсетов среднего уровня, таких как B450. Мало того, что на Ryzen часы Infinity Fabric и часы контроллера памяти должны быть синхронизированы с частотой DRAM в соотношении 1: 1: 1 для достижения наилучших возможных результатов, а выход за пределы 3600 МГц нарушает эту синхронизацию. Это приводит к увеличению задержки, общей нестабильности и неэффективной частоте, что делает эти комплекты ОЗУ в целом плохим соотношением цены и качества. Как и в отношении таймингов, необходимо установить золотую середину, и лучше всего придерживаться разумных частот, таких как 3200 МГц или 3600 МГц, при более жестких временных интервалах, таких как CL16 или CL15.
Разгон
Разгон оперативной памяти — один из самых утомительных и вспыльчивых процессов, когда приходится возиться с компьютером. Энтузиасты вникали в этот процесс не только для того, чтобы выжать из своей системы все до последнего кусочка производительности, но и из-за проблем, связанных с этим процессом. Основное правило разгона оперативной памяти простое. Вы должны достичь максимально возможной частоты, сохраняя при этом одинаковые тайминги или даже сокращая тайминги, чтобы получить лучшее из обоих миров.
Оперативная память — один из самых чувствительных компонентов системы, и обычно ее не следует настраивать вручную. Поэтому производители оперативной памяти включают предустановленную функцию разгона, известную как «XMP» или «DOCP», в зависимости от платформы. Предполагается, что это будет предварительно протестированный и подтвержденный разгон, который пользователь может включить через BIOS, и чаще всего это самый оптимальный уровень производительности, который нужен пользователю.
Калькулятор DRAM для Ryzen от «1usmus» — фантастический инструмент для ручного разгона на платформах AMD.
Если вы действительно хотите разогнать оперативную память вручную, вам может помочь наше подробное руководство по разгону оперативной памяти. Тестирование стабильности при разгоне — самая сложная часть разгона оперативной памяти, поскольку для правильного выполнения может потребоваться много времени и много сбоев. Тем не менее, эта задача может быть хорошим опытом для энтузиастов, а также может привести к некоторому приросту производительности.
Заключительные слова
ОЗУ, безусловно, является одним из наиболее недооцененных компонентов системы, который может существенно повлиять на производительность и общую скорость отклика системы. Тайминги ОЗУ играют большую роль в этом, определяя задержку, которая присутствует между различными операциями с ОЗУ. Более сжатые тайминги, безусловно, приводят к повышению производительности, но есть точка уменьшения отдачи, которая затрудняет ручной разгон и ужесточение таймингов для минимального прироста производительности.
Достижение идеального баланса между частотой ОЗУ и таймингами при одновременном контроле стоимости ОЗУ — лучший способ принять решение о покупке. Наш выбор лучших комплектов оперативной памяти DDR4 в 2020 году может быть полезен при принятии обоснованного решения относительно вашего выбора оперативной памяти.