Многие ошибочно считают, что установить оперативную память проще простого, настраивать ее якобы не нужно, а разгонять – вообще нет смысла. На самом же деле все намного сложнее и сейчас я в форме вопросов и ответов расскажу, как выжать максимум производительности из оперативной памяти.
Редакция благодарит компании и , любезно предоставившие комплекты памяти и материнские платы для тестирования.
Можно ли совмещаться память разных моделей, брендов и частот?
В теории для ПК можно использовать несколько модулей оперативной памяти не только от разных производителей, но и с разной частотой. В таком случае вся память будет работать на частоте самого медленного модуля. Но на практике же могут возникнуть конфликты несовместимости: ПК может вообще не запускаться, либо же могут случаться периодические сбои ОС. Поэтому оперативку лучше сразу покупать набором из двух или четырех модулей, особенно если планируете заняться разгоном. В модулях из одного комплекта применяются чипы из одной партии, обладающие идентичным разгонным потенциал.
Насколько полезен многоканальный режим работы памяти?
Все современные процессорные платформы Intel и для настольных ПК поддерживают, как минимум, двухканальный режим работы памяти. В свою очередь процессоры Intel Core i7 Gulftown и Intel Xeon Nehalem и Westmere поддерживают трехканальный режим, а AMD Opteron серии 6000, Intel Core i7 LGA 2011 и Xeon E5 и E7 – вообще четырехканальный (восемь слотов памяти).
Процессору двухканальный режим памяти прибавляет от 5 до 10 процентов производительности, тогда как интегрированному графическому ускорителю – до 50 процентов. Именно поэтому при сборке на процессоре AMD A8-7600 со встроенной графикой Radeon R7 мы строго-настрого рекомендуем использовать два модуля памяти.
При наличии только двух модулей памяти и материнской платы с четырьмя слотами DIMM важно не ошибиться с очередностью установки. Так, чтобы задействовать двухканальный режим, модули нужно останавливать в разъемы через один, то есть первый и третий, либо второй и четвертый. Более универсальным является, пожалуй, второй вариант, так как первый слот может перекрываться крупным процессорным кулером, как то . Впрочем, для памяти и с низкопрофильными радиаторами это не является проблемой.
Проверить, действительно ли память заработала в двухканальном режиме, можно с помощью приложения AIDA64 (пункт меню «Тест кеша и памяти»). Эта же программа поможет измерить быстродействие памяти до и после разгона.
Как настроить частоту и тайминги памяти?
Сразу после установки оперативка зачастую работает на своей минимальной частоте, либо на частоте, которую официально поддерживает процессор. К примеру, 2400-МГц HyperX Savage на процессоре Intel Core i3-4130 по умолчанию заработала на частоте всего лишь 1600 МГц. Выставить максимальную частоту памяти можно в настройках BIOS материнской платы: либо вручную, либо с помощью технологии Intel XMP (поддерживается даже материнками AMD).
Если выбрать вручную 2400 МГц, то память будет работать при стандартных для этой частоты таймингах (задержках) 11-14-14-33. Но на практике HyperX Savage может стабильно работать на той же частоте при меньших таймингах. А ведь именно соотношение высокой частоты и низких таймингов гарантирует высокое быстродействие памяти.
Чтобы не пришлось подбирать значение каждого тайминга вручную, компания Intel разработала технологию под названием Extreme Memory Profile. Она позволяет буквально в два клика выбрать оптимальный профиль работы памяти, заранее приготовленный производителем. Так, наша версия HyperX Savage поддерживает два XMP-профиля: 2400 МГц 11-13-14-32 и 2133 МГц 11-13-13-30. Первый актуален, например, для материнской платы с поддержкой разгона памяти до 3300 МГц, а второй – для материнки , в которой частота оперативки ограничена 2133 МГц.
Как разогнать память?
Разгон чего-либо (процессора, видеокарты, памяти) это всегда лотерея: один экземпляр может разгоняться хорошо, второй точно такой же – плохо. Бояться что память во время разгона выйдет из строя не стоит: если вы установите слишком высокую частоту, она попросту не запустится.
Если у материнской платы нет функции автоматического отката настроек разгона после нескольких неудачных попыток запуска ПК, сбросить настройки можно вручную с помощью перемычки Clear CMOS (другое название JBAT).
В случаев оперативной памяти подбирать экспериментальным методом придется не только частоту и напряжение питания, но и тайминги. Причем не факт, что удастся подобрать соотношение лучше, чем то что предусмотрено максимальным XMP-профилем. В случае HyperX Savage именно это и случилось: разогнать память удалось до частоты 2600 МГц, но тайминги пришлось повысить до 12-14-15-33.
AIDA64 Cache & Memory Benchmark
| 28479 | 24721 | -15 |
| 36960 | 32572 | -13 |
| 31109 | 27343 | -14 |
| 55 | 55 | 0 |
Измерение быстродействие памяти вышеупомянутой программой AIDA64 Cache & Memory Benchmark до и после разгона показало падение скорости в среднем на 14 процентов. Так что разгон памяти на 200 МГц выше номинала оказался эффектным в теории, но бесполезным на практике. Но это в случае топовой 2400-МГц версии HyperX Savage, а у более низкочастотной версии, например 1600-МГц, потенциал для ручного разгона намного лучше.
Выводы
Как видите, правильно установить и настроить оперативную память не так уж и сложно, особенно если она поддерживает готовые XMP-профили. Если покупать память комплектом, то можно получить прирост быстродействия не только от двухканального режима, но и от удачного разгона. А чтобы не было несовместимости с крупными процессорными кулерами, лучше выбрать низкопрофильную оперативку, особенно если планируете использовать ближайший к процессору слот памяти.
Сегодня мы поговорим о наиболее точном определении таймингов и подтаймингов. Большинство статей в сети обладают ошибками и неточностями, а в очень достойных материалах не всегда рассмотрены все тайминги. Мы же постараемся восполнить этот пробел и дать как можно полную характеристику тем или иным временным задержкам.
Структура памяти напоминает таблицу, где сначала выбирают строку, а затем столбец. Эта таблица разбита на банки, для памяти плотностью меньше 64Мбит (SDRAM) количеством 2 штуки, выше - 4 (стандартно). Спецификация память DDR2 SDRAM с чипами плотностью 1Гбит предусматривает уже 8 банков. На открытие строки в используемом банке уходит больше времени, нежели в другом (т.к. используемую строку нужно сначала закрыть). Очевидно, что лучше новую строку открывать в новом банке (на этом основан принцип чередования строк).
Обычно на памяти (или в спецификации к ней) есть надпись вида 3-4-4-8 или 5-5-5-15. Это сокращенная запись (так называемая схема таймингов) основных таймингов памяти. Что же такое тайминги? Очевидно, что ни одно устройство не может работать с бесконечной скоростью. Значит, на выполнение любой операции уходит какое-либо время. Тайминги - это задержка, устанавливающая время, необходимое на выполнение какой-либо команды, то есть время от отправки команды до ее выполнения. А каждая цифра обозначает какое именно время необходимо.
Теперь разберем каждый по очереди. Схема таймингов включает в себя задержки CL-Trcd-Trp-Tras соответственно. Для работы с памятью необходимо для начала выбрать чип, с которым мы будем работать. Делается это командой CS# (Chip Select). Затем выбирается банк и строка. Перед началом работы с любой строкой необходимо ее активировать. Делается это командой выбора строки RAS# (при выборе строки она активируется). Затем (при операции линейного чтения) нужно выбрать столбец командой CAS# (эта же команда инициирует чтение). Затем считать данные и закрыть строку, совершив предварительный заряд (precharge) банка.
Тайминги расположены по порядку следования в простейшем запросе (для простоты понимания). Сначала идут тайминги, затем подтайминги.
Trcd, RAS to CAS delay - время, необходимое для активизации строки банка, или минимальное время между подачей сигнала на выбор строки (RAS#) и сигнала на выбор столбца (CAS#).
CL, Cas Latency - минимальное время между подачей команды на чтение (CAS) и началом передачи данных (задержка чтения).
Tras, Active to Precharge - минимальное время активности строки, то есть минимальное время между активацией строки (ее открытием) и подачей команды на предзаряд (начало закрытия строки). Строка не может быть закрыта раньше этого времени.
Trp, Row Precharge - время, необходимое для предварительного заряда банка (precharge). Иными словами, минимальное время закрытия строки, после чего можно активировать новую строку банка.
CR, Command Rate 1/2T - Время, необходимое для декодирования контроллером команд и адресов. Иначе, минимальное время между подачей двух команд. При значении 1T команда распознается 1 такт, при 2T - 2 такта, 3T - 3 такта (пока только на RD600).
Это все основные тайминги. Остальные тайминги имеют меньшее влияние на производительность, а потому их называют подтаймингами.
Trc , Row Cycle Time, Activate to Activate/Refresh Time, Active to Active/Auto Refresh Time - минимальное время между активацией строк одного банка. Является комбинацией таймингов Tras+Trp - минимального времени активности строки и времени ее закрытия (после чего можно открывать новую).
Trfc , Row Refresh Cycle Time, Auto Refresh Row Cycle Time, Refresh to Activate/Refresh Command Period - минимальное время между командой на обновление строки и командой активизации, либо другой командой обновления.
Trrd , ACTIVE bank A to ACTIVE bank B command, RAS to RAS Delay, Row Active to Row Active - минимальное время между активацией строк разных банков. Архитектурно открывать строку в другом банке можно сразу за открытием строки в первом банке. Ограничение же чисто электрическое - на активацию уходит много энергии, а потому при частых активациях строк очень высока электрическая нагрузка на цепи. Чтобы ее снизить, была введена данная задержка. Используется для реализации функции чередования доступа к памяти (interleaving).
Tccd , CAS to CAS Delay - минимальное время между двумя командами CAS#.
Twr , Write Recovery, Write to Precharge - минимальное время между окончанием операции записи и подачей команды на предзаряд (Precharge) строки для одного банка.
Twtr , Trd_wr, Write To Read - минимальное время между окончанием записи и подачей команды на чтение (CAS#) в одном ранке.
RTW , Read To Write, (Same) Rank Read To Write - минимальное время между окончанием операции чтения и подачей команды на запись, в одном ранке.
Same Rank Write To Write Delayed - минимальное время между двумя командами на запись в одном ранке.
Different Rank Write to Write Delay - минимальное время между двумя командами на запись в разных ранках.
Twr_rd , Different Ranks Write To READ Delayed - минимальное время между окончанием записи и подачей команды на чтение (CAS#) в разных ранках.
Same Rank Read To Read Delayed - минимальная задержка между двумя командами на чтение в одном ранке.
Trd_rd , Different Ranks Read To Read Delayed - минимальная задержка между двумя командами на чтение в разных ранках.
Trtp , Read to Precharge - минимальный интервал между подачей команды на чтение до команды на предварительный заряд.
Precharge to Precharge - минимальное время между двумя командами предварительного заряда.
Tpall_rp , Precharge All to Active Delay - задержка между командой Precharge All и командой на активацию строки.
Same Rank PALL to REF Delayed - устанавливает минимальное время между командой Precharge All и Refresh в одном ранке.
Different Rank REF to REF Delayed - устанавливает минимальную задержку между двумя командами на обновление (refresh) в разных ранках.
Twcl , Write Latency - задержка между подачей команды на запись и сигналом DQS. Аналог CL, но для записи.
Tdal , цитата из JEDEC 79-2C, p.74: auto precharge write recovery + precharge time (Twr+Trp).
Trcd_rd/Trcd_wr , Activate to Read/Write, RAS to CAS Read/Write Delay, RAW Address to Column Address for Read/Write - сочетание двух таймингов - Trcd (RAS to CAS) и rd/wr command delay. Именно последним и объясняется существование разных Trcd - для записи и чтения (Nf2) и установки BIOS - Fast Ras to Cas.
Tck , Clock Cycle Time - период одного такта. Именно он и определяет частоту памяти. Считается она следующим образом: 1000/Tck=X Mhz (реальная частота).
CS , Chip Select - время, необходимое на выполнения команды, подаваемой сигналом CS# для выбора нужного чипа памяти.
Tac , DQ output access time from CK - время от фронта такта до выдачи данных модулем.
Address and Command Setup Time Before Clock - время, на которое передача установок адресов команд будет предшествовать восходящему фронту такта.
Address and Command Hold Time After Clock - время, на которое будут "заперты" установки адреса и команд после нисходящего фронта такта.
Data Input Setup Time Before Clock, Data Input Hold Time After Clock - то же, что и вышеуказанные, но для данных.
Tck max , SDRAM Device Maximum Cycle Time - максимальный период цикла устройства.
Tdqsq max , DDR SDRAM Device DQS-DQ Skew for DQS and associated DQ signals - максимальный сдвиг между стробом DQS и связанными с ним сигналами данных.
Tqhs , DDR SDRAM Device Read Data Hold Skew Factor - максимальный сдвиг "запирания" считанных данных.
Tch, Tcl , CK high/low pulse width - длительность высокого/низкого уровня тактовой частоты CK.
Thp , CK half pulse width - длительность полупериода тактовой частоты CK.
Max Async Latency - максимальное время асинхронной задержки. Параметр управляет длительностью асинхронной задержки, зависящей от времени, необходимого для передачи сигнала от контроллера памяти до самого дальнего модуля памяти и обратно. Опция существует в процессорах компании AMD (Athlon/Opteron).
DRAM Read Latch Delay - задержка, устанавливающая время, необходимое для "запирания" (однозначного распознавания) конкретного устройства. Актуально при повышении нагрузки (числа устройств) на контроллер памяти.
Trpre , Read preamble - время, в течение которого контроллер памяти откладывает активацию приема данных перед чтением, во избежание повреждения данных.
Trpst, Twpre, Twpst , Write preamble, read postamble, write postamble - то же для записи и после приема данных.
Read/write Queue Bypass - определяет число раз, которое самый ранний запрос в очереди может быть обойден контроллером памяти, прежде чем быть выполненным.
Bypass Max - определяет, сколько раз самая ранняя запись в DCQ может быть обойдена, прежде чем выбор арбитра будет аннулирован. При установке в 0 выбор арбитра всегда учитывается.
SDRAM MA Wait State , Read Wait State - установка 0-2-тактного опережения адресной информации перед подачей сигнала CS#.
Turn-Around Insertion - задержка между циклами. Добавляет задержку в такт между двумя последовательными операциями чтения/записи.
DRAM R/W Leadoff Timing , rd/wr command delay - задержка перед выполнением команды чтения/записи. Обычно составляет 8/7 или 7/5 тактов соответственно. Время от подачи команды до активации банка.
Speculative Leadoff , SDRAM Speculative Read - Обычно в память поступает сначала адрес, затем команда на чтение. Поскольку на расшифровку адреса уходит относительно много времени, можно применить упреждающий старт, подав адрес и команду подряд, без задержки, что повысит эффективность использования шины и снизит простои.
Twtr Same Bank , Write to Read Turnaround Time for Same Bank - время между прекращением операции записи и подачей команды на чтение в одном банке.
Tfaw , Four Active Windows - минимальное время активности четырех окон (активных строк). Применяется в восьмибанковых устройствах.
Strobe Latency . Задержка при посылке строб-импульса (селекторного импульса).
Memory Refresh Rate . Частота обновления памяти.
Надеемся, что представленная нами информация поможет вам разобраться в обозначении таймингов памяти, насколько они важны и за какие параметры они отвечают.
Основные характеристики оперативной памяти (ее объем, частота, принадлежность к одному из поколений) могут быть дополнены еще одним важнейшим параметром - таймингами. Что они представляют собой? Можно ли их изменять в настройках BIOS? Как это делать наиболее корректным, с точки зрения стабильной работы компьютера, образом?
Что такое тайминги ОЗУ?
Тайминг оперативной памяти - это временной интервал, за который команда, отправляемая контроллером ОЗУ, выполняется. Измеряется эта единица в количестве тактов, которые пропускаются вычислительной шиной, пока идет обработка сигнала. Сущность работы таймингов проще понять, если разобраться в устройстве микросхем ОЗУ.
Оперативная память компьютера состоит из большого количества взаимодействующих ячеек. Каждая имеет свой условный адрес, по которому к ней обращается контроллер ОЗУ. Координаты ячеек, как правило, прописываются посредством двух параметров. Условно их можно представить как номера строк и столбцов (как в таблице). В свою очередь, группы адресов объединяются, чтобы контроллеру было "удобнее" находить конкретную ячейку в более крупную область данных (иногда ее называют "банком").
Таким образом, запрос к ресурсам памяти осуществляется в две стадии. Сначала контроллер отправляет запрос к "банку". Затем он запрашивает номер "строки" ячейки (посылая сигнал типа RAS) и ждет ответа. Длительность ожидания - это и есть тайминг оперативной памяти. Его общепринятое наименование - RAS to CAS Delay. Но это еще не все.
Контроллеру, чтобы обратиться к конкретной ячейке, нужен также и номер приписанного к ней "столбца": посылается другой сигнал, типа CAS. Время, пока контроллер ждет ответа, - это тоже тайминг оперативной памяти. Он называется CAS Latency. И это еще не все. Некоторые IT-специалисты предпочитают интерпретировать такое явление, как CAS Latency, несколько иначе. Они полагают, что этот параметр указывает, сколько должно пройти единичных тактов в процессе обработки сигналов не от контроллера, а от процессора. Но, как отмечают эксперты, речь в обоих случаях, в принципе, идет об одном и том же.
Контроллер, как правило, работает с одной и той же "строкой", на которой расположена ячейка, не один раз. Однако, прежде чем обратиться к ней повторно, он должен закрыть предыдущую сессию запроса. И только после этого возобновлять работу. Временной интервал между завершением и новым вызовом строки - это тоже тайминг. Называется он RAS Precharge. Уже третий по счету. На этом все? Нет.
Поработав со строкой, контроллер должен, как мы помним, закрыть предыдущую сессию запроса. Временной интервал между активацией доступа к строке и его закрытием - это тоже тайминг оперативной памяти. Его наименование - Active to Precharge Delay. В принципе, теперь все.
Мы насчитали, таким образом, 4 тайминга. Соответственно, записываются они всегда в виде четырех цифр, например, 2-3-3-6. Кроме них, к слову, есть еще один распространенный параметр, которым характеризуется оперативная память компьютера. Речь идет о значении Command Rate. Оно показывает, какое минимальное время тратит контроллер на то, чтобы переключиться от одной команды к другой. То есть, если для CAS Latency значение - 2, то временная задержка между запросом от процессора (контролера) и ответом модуля памяти составит 4 такта.
Тайминги: порядок расположения
Каков порядок расположения в этом числовом ряду каждого из таймингов? Он практически всегда (и это своего рода отраслевой "стандарт") таков: первая цифра - это CAS Latency, вторая - RAS to CAS Delay, третья - RAS Precharge и четвертая - Active to Precharge Delay. Как мы уже сказали выше, иногда используется параметр Command Rate, его значение пятое в ряду. Но если для четырех предыдущих показателей разброс цифр может быть достаточно большим, то для CR возможно, как правило, только два значения - T1 или T2. Первый означает, что время с момента, когда память активируется, до наступления ее готовности отвечать на запросы должен пройти 1 такт. Согласно второму - 2.
О чем говорят тайминги?
Как известно, объем ОЗУ - один из ключевых показателей производительности этого модуля. Чем он больше - тем лучше. Другой важный параметр - это частота оперативной памяти. Здесь тоже все однозначно. Чем она выше, тем ОЗУ будет работать быстрее. А что с таймингами?
В отношении них закономерность иная. Чем меньше значения каждого из четырех таймингов - тем лучше, тем производительнее память. И тем быстрее, соответственно, работает компьютер. Если у двух модулей с одинаковой частотой разные тайминги оперативной памяти, то и их производительность будет отличаться. Как мы уже определили выше, нужные нам величины выражаются в тактах. Чем их меньше, тем, соответственно, быстрее процессор получает ответ от модуля ОЗУ. И тем скорее он может "воспользоваться" такими ресурсами, как частота оперативной памяти и ее объем.
"Заводские" тайминги или свои?
Большинство пользователей ПК предпочитает использовать те тайминги, которые установлены еще на конвейере (либо в опциях материнской платы выставлена автонастройка). Однако на многих современных компьютерах есть возможности для того, чтобы выставить нужные параметры вручную. То есть, если нужны более низкие значения - их, как правило, можно проставить. Но как изменить тайминги оперативной памяти? Причем сделать это так, чтобы система работала стабильно? А еще, быть может, есть случаи, при которых лучше выбрать увеличенные значения? Как выставить тайминги оперативной памяти оптимальным образом? Сейчас мы попробуем дать ответы на эти вопросы.
Настраиваем тайминги
Заводские значения таймингов прописываются в специально отведенной области микросхемы ОЗУ. Называется она SPD. Используя данные из нее, система BIOS адаптирует оперативную память к конфигурации материнской платы. Во многих современных версиях BIOS настройки таймингов, выставленные по умолчанию, можно корректировать. Практически всегда это осуществляется программным методом - через интерфейс системы. Изменение значений как минимум одного тайминга доступно в большинстве моделей материнских плат. Есть, в свою очередь, производители, которые допускают тонкую настройку модулей ОЗУ при задействовании гораздо большего количества параметров, чем четыре указанных выше типа.
Чтобы войти в область нужных настроек в BIOS, нужно, зайдя в эту систему (клавиша DEL сразу после включения компьютера), выбрать пункт меню Advanced Chipset Settings. Далее в числе настроек находим строку DRAM Timing Selectable (может звучать несколько по-другому, но похоже). В нем отмечаем, что значения таймингов (SPD) будут выставляться вручную (Manual).
Как узнать тайминг оперативной памяти, установленный в BIOS по умолчанию? Для этого мы находим в соседствующих настройках параметры, созвучные CAS Latency, RAS to CAS, RAS Precharge и Active To Precharge Delay. Конкретные значения таймингов, как правило, зависят от типа модулей памяти, установленных на ПК.
Выбирая соответствующие опции, можно задавать значения таймингов. Эксперты рекомендуют понижать цифры очень постепенно. Следует, выбрав желаемые показатели, перезагружаться и тестировать систему на предмет устойчивости. Если компьютер работает со сбоями, нужно вернуться в BIOS и выставить значения на несколько уровней выше.
Оптимизация таймингов
Итак, тайминги оперативной памяти - какие лучше значения для них выставлять? Почти всегда оптимальные цифры определяются в ходе практических экспериментов. Работа ПК связана не только с качеством функционирования модулей ОЗУ, и далеко не только скоростью обмена данными между ними и процессором. Важны многие другие характеристики ПК (вплоть до таких нюансов, как система охлаждения компьютера). Поэтому практическая результативность изменения таймингов зависит от конкретной программно-аппаратной среды, в которой пользователь производит настройку модулей ОЗУ.
Общую закономерность мы уже назвали: чем ниже значения таймингов, тем выше скорость работы ПК. Но это, конечно, идеальный сценарий. В свою очередь, тайминги с пониженными значениями могут пригодиться при "разгоне" модулей материнской платы - искусственном завышении ее частоты.
Дело в том, что если придать микросхемам ОЗУ ускорение в ручном режиме, задействовав слишком большие коэффициенты, то компьютер может начать работать нестабильно. Вполне возможен сценарий, при котором настройки таймингов будут выставлены настолько некорректно, что ПК и вовсе не сможет загрузиться. Тогда, скорее всего, придется "обнулять" настройки BIOS аппаратным методом (с высокой вероятностью обращения в сервисный центр).
В свою очередь, более высокие значения для таймингов могут, несколько замедлив работу ПК (но не настолько, чтобы скорость функционирования была доведена до режима, предшествовавшего "разгону"), придать системе стабильности.
Некоторыми IT-экспертами подсчитано, что модули ОЗУ, обладающие CL в значении 3, обеспечивают примерно на 40 % меньшую задержку в обмене соответствующими сигналами, чем те, где CL равен 5. Разумеется, при условии, что тактовая частота и на том, и на другом одинаковая.
Дополнительные тайминги
Как мы уже сказали, в некоторых современных моделях материнских плат есть возможности для очень тонкой настройки работы ОЗУ. Речь, конечно, не идет о том, как увеличить оперативную память - этот параметр, безусловно, заводской, и изменению не подлежит. Однако в предлагаемых некоторыми производителями настройках ОЗУ есть очень интересные возможности, задействуя которые, можно существенно ускорить работу ПК. Мы же рассмотрим те, что относятся к таймингам, которые можно конфигурировать в дополнение к четырем основным. Важный нюанс: в зависимости от модели материнской платы и версии BIOS, названия каждого из параметров могут отличаться от тех, которые мы сейчас приведем в примерах.
1. RAS to RAS Delay
Этот тайминг отвечает за задержку между моментами, когда активизируются строки из разных областей консолидации адресов ячеек ("банков" то есть).
2. Row Cycle Time
Этот тайминг отражает временной интервал, в течение которого длится один цикл в рамках отдельной строки. То есть от момента ее активизации до начала работы с новым сигналом (с промежуточной фазой в виде закрытия).
3. Write Recovery Time
Данный тайминг отражает временной интервал между двумя событиями - завершением цикла записи данных в память и началом подачи электросигнала.
4. Write To Read Delay
Данный тайминг показывает, сколько должно пройти времени между завершением цикла записи и моментом, когда начинается чтение данных.
Во многих версиях BIOS также доступен параметр Bank Interleave. Выбрав его, можно настроить работу процессора так, чтобы он обращался к тем самым "банкам" ОЗУ одновременно, а не по очереди. По умолчанию этот режим функционирует автоматически. Однако можно попробовать выставить параметр типа 2 Way или 4 Way. Это позволит задействовать 2 или 4, соответственно, "банка" одновременно. Отключение режима Bank Interleave используется довольно редко (это, как правило, связано с диагностикой ПК).
Настройка таймингов: нюансы
Назовем некоторые особенности, касающиеся работы таймингов и их настройки. По мнению некоторых IT-специалистов, в ряду из четырех цифр наибольшее значение имеет первая, то есть тайминг CAS Latency. Поэтому, если у пользователя немного опыта в "разгоне" модулей ОЗУ, эксперименты, возможно, следует ограничить выставлением значений только для первого тайминга. Хотя эта точка зрения не является общепринятой. Многие IT-эксперты склонны считать, что три других тайминга не менее значимы с точки зрения скорости взаимодействия между ОЗУ и процессором.
В некоторых моделях материнских плат в BIOS можно настроить производительность микросхем оперативной памяти в нескольких базовых режимах. По сути, это выставление значений таймингов по шаблонам, допустимым с точки зрения стабильной работы ПК. Эти опции обычно соседствуют с параметром Auto by SPD, а режимы, о которых идет речь, - Turbo и Ultra. Первый подразумевает умеренное ускорение, второй - максимальное. Эта возможность может быть альтернативой выставлению таймингов вручную. Похожие режимы, к слову, есть во многих интерфейсах усовершенствованной системы BIOS - UEFI. Во многих случаях, как отмечают эксперты, при включении опций Turbo и Ultra достигается в достаточной мере высокая производительность ПК, а его работа при этом стабильна.
Такты и наносекунды
Реально ли выразить тактовые циклы в секундах? Да. И для этого существует очень простая формула. Такты в секундном выражении считаются делением единицы на фактическую тактовую частоту ОЗУ, указываемую производителем (правда, этот показатель, как правило, нужно делить на 2).
То есть, например, если мы хотим узнать такты, формирующие тайминги оперативной памяти DDR3 или 2, то мы смотрим на ее маркировку. Если там указана цифра 800, то фактическая частота ОЗУ будет равна 400 МГЦ. Это значит, что длительность такта составит значение, получаемое в результате деления единицы на 400. То есть 2,5 наносекунды.
Тайминги для модулей DDR3
Одни из самых современных модулей ОЗУ - микросхемы типа DDR3. Некоторые специалисты считают, что в отношении них такие показатели, как тайминги, имеют гораздо меньшее значение, чем для чипов предыдущих поколений - DDR 2 и более ранних. Дело в том, что эти модули, как правило, взаимодействуют с достаточно мощными процессорами (такими как, например, Intel Core i7), ресурсы которых позволяют не столь часто обращаться к ОЗУ. Во многих современных чипах от Intel, так же, как и в аналогичных решениях от AMD, есть достаточная величина собственного аналога ОЗУ в виде L2- и L3-кэша. Можно сказать, что у таких процессоров есть свой объем оперативной памяти, способный выполнять значительный объем типовых для ОЗУ функций.
Таким образом, работа с таймингами при использовании модулей DDR3, как мы выяснили, - не самый главный аспект "разгона" (если мы решим ускорить производительность ПК). Гораздо большее значение для таких микросхем имеют как раз-таки параметры частоты. Вместе с тем, модули ОЗУ вида DDR2 и даже более ранних технологических линеек сегодня все еще ставятся на компьютеры (хотя, конечно, повсеместное использование DDR3, по оценке многих экспертов, - более чем устойчивый тренд). И потому работа с таймингами может пригодиться очень большому количеству пользователей.
Здравствуйте, дорогие друзья. С вами Артём.
Что такое тайминги оперативной памяти? Вот об этом и сегодня и поговорим.
Видео версия статьи:
Тайминги, как и другая полезная информация маркируется на корпусе планки оперативной памяти.
Тайминги состоят из группы цифр.
На некоторых планках тайминги указаны полностью, а на других указывается только CL задержка.
Указание только CL, а данном случае CL9
Что такое CL тайминг вы узнаете по ходу статьи.
В этом случае полный список таймингов можно узнать на сайте производителя планки, по номеру модели.
Любая оперативная память DDR (1,2,3,4) имеет одинаковые принципы работы.
Память имеет определённую частоту работы в МГц и тайминги.
Чем тайминги меньше, тем быстрее процессор может получить доступ к ячейкам памяти на микросхемах.
Соответственно получаются меньше задержек при считывании и записи информации в оперативную память.
Наибольшее распространение получил тип памяти DDR SDRAM , который имеет ряд особенностей.
Частоты:
С контроллером памяти она (память) общается на частоте в половину меньшей, чем та, которая указана на маркировке плашки оперативной памяти.
Например, DDR3 работающая на частоте 1866 МГц в диагностических программах, например, CPU-Z будет отображена как 933 МГц.
Так что на корпусе планки оперативной памяти указывается эффективная частота работы памяти, тогда как в реальности, частоты работы в два раза ниже.
Линии адреса, данных и управления передаются по одной шине в обе стороны, что и позволяет говорить об эффективной частоте работы оперативной памяти.
Данные передаются по 2 бита на один синхроимпульс, как по фронту, так и по спаду тактового импульса, что и удваивает эффективную частоту работу памяти.
P . S . Частота оперативной памяти складывается из коэффициента умножения (множителя) на частоту системной шины.
Например, частота системной шины процессора 200 МГц (какой ни будь Pentium 4), а множитель=2, то результирующая частота памяти будет 400 МГц (800 МГц эффективная).
Это значит, что для разгона оперативной памяти, нужно разогнать процессор по шине (либо выбрать нужный множитель памяти).
P .S. Все манипуляции по частотам, таймингам и напряжениям производятся в BIOS (UEFI) материнской платы.
Тайминги:
Модули памяти, работающие на одной и той же частоте, но имеющие разные тайминги в тоге могут иметь разную итоговую скорость работы.
Тайминги указывают на количество тактовых импульсов, для выполнения микросхемой памяти той или иной операции. Например, поиска определённой ячейки и записи в неё информации.
Сама же тактовая частота определяет с какой скоростью в Мегабайтах в секунду будут идти операции чтения/записи, когда чип уже готов выполнить команду.
Тайминги обозначаются цифрами, например, 10-11-10-30 .
DDR3 1866 МГц 9-9-9-10-28 будет быстрее чем DDR3 1866 МГц 10-11-10-30 .
Если обратиться к базовой структуре ячейки памяти, то получится вот такая табличная структура.
То есть структура строк и столбцов, по номеру которых можно обратиться к тому или иному байту памяти, для чтения или записи данных.
Что же конкретно обозначают цифры таймингов?
Обратимся к примеру, выше DDR 3 1866 МГц 10-11-10-30.
Цифры по порядку:
10 – это CAS Latency (CL )
Одна из важнейших задержек (таймингов). От него в большей степени будет зависеть скорость работы оперативной памяти.
Чем меньше первая цифра из таймингов, тем она быстрее.
CL указывает на количество тактовых циклов, необходимых для выдачи запрашиваемых данных.
На рисунке ниже вы видите пример с CL =3 и CL =5 .
В результате память с CL =3 на 40% быстрее выдаёт запрашиваемые данные. Можно даже посчитать задержку в нс (наносекунда = 0,000000001 с).
Чтобы вычислить период тактового импульса для оперативной памяти DDR3 1866 МГц, нужно взять её реальную частоту (933 МГц) и воспользоваться формулой:
T = 1 / f
1/933 = 0,0010718113612004 секунды ≈ 1,07 нс.
1,07*10(CL) = 10,7 нс. Таким образом для CL10 оперативная память задержит выдачу данных на 10,7 наносекунды.
P . S . Если последующие данные располагаются по адресу следующему за текущем адресом, то данные не задерживаются на время CL, в выдаются сразу же за первыми.
11 – это RAS to CAS Delay (tRCD)
Сам процесс доступа к памяти сводится к активации строки, а затем столбца с нужными данными. Данный процесс имеет два опорных сигнала – RAS (Row Address Strobe) и CAS (Column Address Strobe) .
Также величина этой задержки (tRCD ) является числом тактов между включением команды «Активировать (Active )» и командой «Чтение» или «Запись».
Чем меньше задержка между первым и вторым, тем быстрее происходит конечный процесс.
10 – это RAS Precharge (tRP )
После того как данные получены из памяти, нужно послать специальную команду Precharge , чтобы закрыть строку памяти из которой считывались данные и разрешить активацию другой строки с данными. tRP время между запуском команды Precharge и моментом, когда память может принять следующую команду « Active » . Напомню, что команда « Active » запускает цикл чтения или записи данных.
Чем меньше эта задержка, тем быстрее запускается цикл чтения или записи данных, через команду « Active » .
P . S . Время которое проходит с момента запуска команды « Precharge » , до получения данных процессором складывается из суммы tRP + tRCD + CL
30 – это Cycle Time (tRAS) Active to Precharge Delay.
Если в память уже поступила команда « Active » (и в конечном итоге процесс чтения или записи из конкретной строки и конкретной ячейки), то следующая команда « Precharge » (которая закрывает текущую строку памяти, для перехода к другой) будет послана, только через это количество тактов.
То есть это время, после которого память может приступить к записи или чтению данных из другой строки (когда предыдущая операция уже была завершена).
Есть ещё один параметр, который по умолчанию никогда не изменяется. Разве что при очень большом разгоне памяти, для большей стабильности её работы.
Command Rate (CR , либо CMD ) , по умолчанию имеет значение 1 T – один такт, второе значение 2 T – два такта.
Это отрезок времени между активацией конкретного чипа памяти на планке оперативной памяти. Для большей стабильности при высоком разгоне, часто выставляется 2 T , что несколько снижает общую производительность. Особенно если плашек памяти много, как и чипов на них.
В этой статье я постарался объяснить всё более-менее доступно. Если, что, то всегда можно перечитать заново:)
Если вам понравился видео ролик и статья, то поделитесь ими с друзьями в социальных сетях.
Чем больше у меня читателей и зрителей, тем больше мотивации создавать новый и интересный контент:)
Также не забывайте вступать в группу Вконтакте и подписываться на YouTube канал.
Если вам когда-либо приходилось интересоваться параметрами работы такой важной системы компьютера, как , то вам наверняка, не раз встречался такой термин, как тайминги оперативной памяти. Что же он обозначает, и в чем заключается важность этого параметра? Попытаемся разобраться в данном вопросе.
Основными параметрами оперативной памяти, как известно, являются технология ее работы (например, DDR 1, 2 или 3), ее объем, а также тактовая частота. Но помимо этих параметров довольно важным, хотя и не всегда учитываемым параметром являются характеристики латентности памяти или так называемые тайминги. Тайминги оперативной памяти определяются количеством времени, которое требуется микросхемам ОЗУ, чтобы выполнить определенные этапы операций чтения и записи в ячейку памяти и измеряются в тактах системной шины. Таким образом, чем меньше будут значения таймингов модуля памяти, тем меньше модуль будет тратить времени на рутинные операции, тем большее быстродействие он будет иметь и, следовательно, тем лучше будут его рабочие параметры. Тайминги во многом влияют на производительность работы модуля ОЗУ, хотя и не так сильно, как тактовая частота.
Разновидности таймингов
К числу основных относятся:
- CAS Latency (CL) – Латентность CAS.
- RAS to CAS Delay (TRCD) – Задержка RAS to CAS
- RAS Precharge (TRP) – Время зарядки RAS
Аббревиатура CAS обозначает Column Address Strobe (строб-сигнал адреса колонки), а RAS - Row Address Strobe (строб-сигнал адреса строки).
Часто, хотя и не всегда, производители микросхем ОЗУ используют четвертый и пятый тайминги. Ими являются Row Active Time (TRAS), обычно приблизительно равный сумме второго тайминга (TRCD) и квадрата тайминга CL, а также Command rate.
Все тайминги обычно указываются на маркировке микросхемы памяти в следующем порядке: CL-TRCD-TRP-TRAS. Например, обозначение 5-6-6-18 свидетельствует о том, что у микросхемы памяти значение CAS Latency равно 5 тактам, RAS to CAS Delay и RAS Precharge равны 6 тактам, значение Row Active Time – 18 тактам.
Тайминг CAS Latency является одним из самых важных таймингов модуля оперативной памяти. Он определяет время, которое требуется модулю памяти, чтобы выбрать необходимый столбец в строке памяти после поступления запроса от процессора на чтение ячейки.
Этот тайминг определяет число тактов, которое проходит между снятием сигнала RAS, означающего выбор определенной строки памяти и подачей сигнала CAS, при помощи которого осуществляется выбор определенного столбца (ячейки) в строке памяти.
Этот параметр задает количество времени в тактах, которое проходит между сигналом на предварительную зарядку Precharge и открытием доступа к следующей строке данных.
Row Active Time
Это тайминг определяет время, в течение которого является активной одна строка модуля памяти. Также в некоторых источниках он может называться , RAS Active Time, Row Precharge Delay или Active Precharge Delay.
Иногда для характеристики модуля памяти также используется тайминг Command Rate. Он определяет общую задержку при обмене командами между контроллером памяти и модулем ОЗУ. Обычно равен всего 1-2 тактам.
Также для определения параметров работы ОЗУ иногда используются вспомогательные тайминги оперативной памяти, такие, как RAS to RAS Delay, Write Recovery Time, Row Cycle Time, Write To Read Delay и некоторые другие.
Настройка таймингов средствами BIOS
В большинстве случаев BIOS устанавливает тайминги автоматически. Как правило, вся необходимая информация о таймингах содержится в специальной микросхеме SPD, которая присутствует в любом модуле памяти. Однако при необходимости значения таймингов можно устанавливать и вручную – BIOS большинства материнских плат предоставляет для этого широкие возможности. Обычно для управления таймингами используется опция DRAM Timings, в которой пользователь может установить значения основных таймингов - CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge и Row Active Time, а также ряда дополнительных. Кроме того, пользователь может оставить значения, используемые BIOS по умолчанию, выбрав вариант Auto.
Пример окна настройки таймингов BIOS
Почему возникает необходимость в самостоятельной установке таймингов? Это может потребоваться в разных случаях, например в ходе мероприятий по разгону оперативной памяти. Как правило, установка меньших значений таймингов позволяет увеличить быстродействие оперативной памяти. Однако в ряде случаев бывает полезной и установка больших значений таймингов по сравнению с номиналом – это позволяет улучшить стабильность работы памяти. Если вы затрудняетесь с установкой данных параметров и не знаете, какие величины таймингов лучше всего установить, то следует довериться значениям BIOS по умолчанию.
Заключение
Тайминги представляют собой числовые параметры, отражающие задержки выполнения операций в микросхеме памяти, обусловленные спецификой работы модулей ОЗУ. Они относятся к числу важных характеристик оперативной памяти, от которых во многом зависит производительность ОЗУ. При выборе модулей памяти следует руководствоваться следующим правилом – чем меньше будет значение таймингов для памяти, работающей по одной и той же технологии (DDR 1, 2 или 3), тем лучше будут скоростные параметры модуля. Номинальные значения таймингов для любых модулей ОЗУ определяются производителем модулей и хранятся в чипе SPD. Тем не менее, в ряде случаев пользователи могут менять значение стандартных таймингов при помощи средств BIOS.