Что такое тайминг памяти ddr3. Где прогресс в оперативной памяти и зачем её разгонять? Память с высокой частотой

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.

Введение

Данная статья является продолжением популярного материала "Влияние объёма памяти на производительность компьютера ", опубликованной у нас на сайте в апреле этого года. В том материале опытным путём мы установили, что объём памяти не сильно влияет на производительность компьютера, и в принципе, 512 Мб вполне достаточно для обычных приложений. После публикации к нам в редакцию поступило множество писем, в которых читатели просили подсказать, какую же именно память стоит брать и имеет ли смысл купить память подороже, но с меньшим объёмом, а так же просили провести сравнение разных типов памяти.

И действительно, если уж в играх разница между скоростями одного и того же компьютера с 512 и 1024 Мб памяти на борту мизерная, может быть стоит поставить 512 Мб дорогой памяти, чем 1024 Мб дешёвой? Вообще-то, на производительность одного и того же модуля памяти влияют задержки, так называемые тайминги. Обычно производитель указывает их через дефис: 4-2-2-8, 8-10-10-12 и так далее. Оверклокерская память для энтузиастов обычно имеет низкие тайминги, но стоит весьма дорого. Обычная же память, которая просто работает стабильно и не обещает рекордов скорости, имеет более высокие тайминги. В этот раз мы выясним, что же это за тайминги такие, задержки между чем и чем и как они влияют на производительность компьютера!

Задержки памяти

С переходом индустрии на стандарт DDR-II многие пользователи сообщали, что память DDR-II работала не так быстро, как хотелось бы. Порой даже медленнее, чем память предыдущего поколения, DDR-I. Связывалось это именно с большими задержками первых модулей DDR-II. Что же это за задержки? Обычно они маркируются 4-4-4-12, четыре числа, записанных через дефис. Обозначают они следующее:

CAS Latency - RAS to CAS Delay - Row Precharge - Activate to Precharge

Попробуем внести ясность в эти обозначения. Банк памяти состоит из двумерных массивов. Двумерный массив - это простейшая матрица, каждая ячейка которой имеет свой адрес, номер строки и номер столбца. Чтобы считать содержимое ячейки, сначала контроллер памяти должен задать номер строки и номер стобца, из которого считываются данные. Для выполнения этих операций контроллер должен подавать специальные сигналы на память.

RAS (Row Adress Strobe) - сигнал, определяющий адрес строки.

CAS (Column Adress Strobe) - сигнал, определяющий адрес столбца.

CAS Latency (CAS)- это количество тактов от момента запроса данных до их считывания с модуля памяти. Одна из важнейших характеристик модуля памяти.

RAS to CAS Delay (TRCD) - задержка между сигналами RAS и CAS. Как мы уже сказали, обращения к строкам и столбцам происходят отдельно друг от друга. Этот параметр определяет отставание одного сигнала от другого.

Row Precharge Delay (TRP) - задержка, необходимая на подзарядку емкостей ячеек памяти. Производится или закрытие целой строки.

Activate to Precharge (TRAS) - время активности строба. Минимальное количество циклов между командой активации (RAS) и командой подзарядки (Precharge) или закрытия одного и того же банка.

Чем ниже эти тайминги, тем соответственно лучше: память будет работать быстрее с низкими задержками. А вот насколько лучше и насколько быстрее, надо проверить.

Память для скорости

BIOS современных материнских плат позволяет вручную менять значения таймингов. Главное - чтобы модули памяти поддерживали эти значения. По умолчанию значения таймингов "прошиты" в SPD чипах модулей и материнская плата автоматически выставляет рекомендованные производителем значения. Но энтузиастам ничто не мешает снизить задержки вручную, немного разогнав память. Часто это приводит к нестабильной работе. Поэтому, чтобы сравнить влияние таймингов на скорость, мы возьмём очень быструю память и будем безопасно её затормаживать, меняя те или иные задержки.

Это современная платформа, рассчитанная на использование в компьютерах с высокой производительностью. Она построена на чипсете Intel i925X, который имеет поддержку памяти только DDR-2, и при том использует технологии оптимизации PAT. В этом компьютере очень хорошо просчитана вентиляция, так что за перегрев нам не пришлось бояться.

Тестовая система

• Intel Pentium 4 2.8 GHz (800 MHz FSB, 1024 Kb L2, LGA 775)
• 80 Gb Maxtor DiamondMax 9 (7200 RPM, 8 Mb) S-ATA
• SAPPHIRE RX600 PRO 128 Mb PCI Express
• Windows XP Professional (Eng.) SP2
• CATALYST 5.3

Тестировать память надо в разных приложениях, чтобы увидеть разницу в скорости или наоборот показать, что её нет. Здесь нам потребуются следующие тесты:

Синтетика

• RightMark Memory Analyzer

  SiSoft Sandra 2005

Эмуляция реальных задач

• PCMark 2004 patch 120

• Тест RealWorld

Ну что же, планов громадье! Начнём с синтетики.

) до 9. От них в значительной степени зависит пропускная способность участка «процессор -память » и, как следствие, быстродействие основных компонентов системы.

Пример из практики: система с памятью на частоте 100 МГц с таймингами 2-2-2 обладает примерно такой же производительностью, как та же система на частоте 112 МГц, но с задержками 3-3-3. Другими словами, в зависимости от задержек, разница в производительности может достигать 10 %.

Мера таймингов - такт. Таким образом, каждая цифра в формуле 2-2-2 означает задержку сигнала для обработки, измеряемая в тактах системной шины. Если указывается только одна цифра (например, CL2), то подразумевается только первый параметр, то есть CAS Latency. Остальные при этом не обязательно равны ему! Практика показывает, что обычно прочие параметры выше, а значит и память менее производительна (т.е. это маркетинговый ход, в спецификации указать один тайминг, который не даёт представления о задержках памяти при выполнении иных операций).

Иногда формула таймингов для памяти может состоять из четырёх цифр, например 2-2-2-6. Последний параметр называется «DRAM Cycle Time Tras/Trc» и характеризует быстродействие всей микросхемы памяти. 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).

Производители обычно снабжают свои чипы, на основе которых построена планка памяти, информацией о рекомендуемых значениях таймингов, для наиболее распространенных частот системной шины. Просмотреть эту информацию можно например программой CPU-Z .

С точки зрения пользователя, информация о таймингах позволяет примерно оценить производительность оперативной памяти, до её покупки. Таймингам памяти поколения DDR придавалось большое значение, поскольку кеш процессора был относительно мал и программы часто обращались к памяти. Таймингам памяти поколения DDR3 уделяется гораздо меньшее внимания, поскольку современные процессоры (например Intel Core DUO и Intel I5,I7) имеют относительно большие L2 кеши и снабжены (опять же относительно) огромным L3 кеш, что позволяет этим процессорам гораздо реже обращаться к памяти, а в некоторых случаях программа целиком помещается в кеш процессора.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Тайминги" в других словарях:

Разгон, оверклокинг (от англ. overclocking) повышение быстродействия компонентов компьютера за счёт эксплуатации их в форсированных (нештатных) режимах работы. Содержание 1 Критерии штатного режима работы компьютера … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. DDR. типы DRAM памяти FPM RAM EDO RAM Burst EDO RAM SDRAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM DDR4 SDRAM Rambus RAM QDR SDRAM VRAM WRAM SGRAM GDDR2 … Википедия

Типы DRAM памяти FPM RAM EDO RAM Burst EDO RAM SDRAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM DDR4 SDRAM Rambus RAM QDR SDRAM VRAM WRAM SGRAM GDDR2 GDDR3 GDDR4 GDDR5 … Википедия

Типы DRAM памяти FPM RAM EDO RAM Burst EDO RAM DDR SDRAM DDR2 SDRAM DDR3 SDRAM QDR SDRAM WRAM SGRAM GDDR3 GDDR5 DRAM (Dynamic Random Access Memory) один из видов компьютерной памяти с произвольным доступом (RAM), наиболее широко используемый в… … Википедия

Скриншот из тестовой программы, демонстрирующей разгон процессора Разгон, оверклокинг (от англ. overclocking) повышение быстродействия компонентов компьютера за счёт эксплуатации их в форсированных (нештатных) режимах работы. Содержание 1 … Википедия

Скриншот из тестовой программы, демонстрирующей разгон процессора Разгон, оверклокинг (от англ. overclocking) повышение быстродействия компонентов компьютера за счёт эксплуатации их в форсированных (нештатных) режимах работы. Содержание 1 … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Латентность. Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Латентность (англ. … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. DNS (значения). DNS Название: Domain Name System Уровень (по модели OSI): Прикладной Семейство: TCP/IP Порт/ID: 53/TCP, 53/UDP Назначение протокола: Разрешение доменных имён … Википедия

Гарвардская архитектура архитектура ЭВМ, отличительными признаками которой являются: 1. Хранилище инструкций и хранилище данных представляют собой разные физические устройства. 2. Канал инструкций и канал данных также физически разделены.… … Википедия

Тайминги оперативной памяти: что это такое, и как они влияют на производительность Windows?

Пользователи, которые собственноручно стараются улучшить производительность компьютера, прекрасно понимают, что принцип “чем больше, тем лучше” для компьютерных составляющих работает не всегда. Для некоторых из них вводятся дополнительные характеристики, которые влияют на качество работы системы не меньше, чем объём. И для многих устройств это понятие скорости . Причём этот параметр влияет на производительность почти всех устройств. Здесь вариантов тоже немного: чем быстрее, получается, тем лучше. Но давайте проясним, как конкретно понятие скоростных характеристик в оперативной памяти влияет на производительность Windows.

Скорость модуля оперативной памяти это основной показатель передачи данных. Чем больше заявленное число, тем быстрее компьютер будет “закидывать в топку” объёмов оперативной памяти сами данные и “изымать” их оттуда. При этом разница в объёмах самой памяти может свестись на нет.

Скорость и объём: что лучше?

Представьте себе ситуацию с двумя железнодорожными составами: первый огромный, но медленный со старыми портальными кранами, которые неторопливо загружают и выгружают груз. И второй: компактный, но быстрый с современными быстрыми кранами, которые благодаря скорости выполняют работу по загрузке и доставке быстрее в разы. Первая компания рекламирует свои объёмы, недоговаривая, что груз придётся ждать очень долго. А вторая при меньших объёмах, однако, успеет обработать груза в разы больше. Многое, конечно, зависит и от качества самой дороги, и расторопности машиниста. Но, как вы поняли, совокупность всех факторов и определяет качество доставки груза. А с планками оперативной памяти в слотах материнской платы ситуация аналогична?

Помятуя о приведённом примере, при мы сталкиваемся с номенклатурным выбором. Выбирая планку где-нибудь в интернет-магазине, мы ищем аббревиатуру DDR, но вполне вероятно, что мы можем столкнуться и со старыми добрыми стандартами PC2, PC3 и PC4, что всё ещё в ходу. Так, нередко за общепринятыми стандартами типа DDR3 1600 RAM можно увидеть характеристику PC3 12800 , рядом с DDR4 2400 RAM нередко стоит PC4 19200 и т.д. Это и есть те данные, которые помогут объяснить как быстро будет доставлен наш груз.

Читаем характеристики памяти: сейчас всё сами поймёте

Пользователи, умеющие оперировать числами в восьмеричной системе, увязывают такие понятия быстро. Да, здесь речь о тех самых выражениях в битах/байтах:

1 байт = 8 бит

Помня это простенькое уравнение, можно легко посчитать, что DDR3 1600 означает скорость PC3 12800 бит/сек. Аналогично этому DDR4 2400 означает PC4 со скоростью 19200 бит/сек. Но если со скоростью передачи всё ясно, то что же такое тайминги? И почему два, казалось бы, одинаковых по частоте модуля из-за разницы в таймингах могут показывать в специальных программах разные уровни производительности?

Характеристики таймингов должны быть представлены в числе прочих для планок RAM счетверёнными через дефис числами (8-8-8-24 , 9-9-9-24 и т.д). Эти цифры обозначают специфичный промежуток времени, которое требуется модулю RAM для доступа к битам данных сквозь таблицы массивов памяти. Для упрощения понятия в предыдущем предложении и ввели термин “задержка”:

Задержка – это понятие, которое характеризует то, как быстро модуль получает доступ к “самому себе” (да простят меня технари за такую вольную интерпретацию). Т. е. как быстро байты перемещаются внутри чипов планки. И вот здесь действует обратный принцип: чем меньше числа, тем лучше. Меньшая задержка означает большую скорость доступа, а значит данные быстрее достигнут процессора. Тайминги “измеряют” время задержки (период ожидания – CL ) чипа памяти, пока тот обрабатывает какой-то процесс. А число в составе нескольких дефисов означает сколько временных циклов этот модуль памяти “притормозит” информацию или данные, которую сейчас ждёт процессор.

И какое это значение имеет для моего компьютера?

Представьте себе, вы после давненько совершённой покупки ноутбука решили к уже имеющейся. Среди всего прочего, ориентируясь по наклеенному лейблу или на основании программ-бенчмарков можно установить, что по характеристикам таймингов модуль попадает под категорию CL-9 (9-9-9-24) :

То есть данный модуль доставит до ЦПУ информацию с задержкой 9 условных циклов: не самый быстрый, но и не самый плохой вариант. Таким образом, нет смысла зацикливаться на приобретении планки с более низкими показателями задержки (и, теоретически, более высокими характеристиками производительности). Например, как вы уже догадались, 4-4-4-8 , 5-5-5-15 и 7-7-7-21, у которых количество циклов равно соответственно 4, 5 и 7 .

первый модуль опережает второй почти на треть цикла

Как вы знаете по статье “ “, параметры таймингов включают ещё одни важные значения:

• CL – CAS Latency модуль получил команду – модуль начал отвечать “. Именно этот условный период уходит на ответ процессору от модуля/модулей
• tRCD – задержка RAS к CAS – время, затрачиваемое на активацию строчки (RAS ) и столбца (CAS ) – именно там данные в матрице и сохраняются (каждый модуль памяти организован по типу матрицы)
• tRP – заполнение (Зарядка) RAS – время, затрачиваемое на прекращение доступа к одной строчке данных и начало доступа к следующей
• tRAS – означает как долго придётся самой памяти ждать очередного доступа к самой себе
• CMD – Command Rate – время, затрачиваемое на цикл “чип активирован – первая команда получена (или чип готов к приёму команды)”. Иногда этот параметр опускается: он всегда составляет один или два цикла (1Т или 2Т ).

“Участие” некоторых из этих параметров в принципе подсчёта скорости работы оперативной памяти, можно также выразить в следующих рисунках:

Кроме того, время задержки до момента, когда планка начнёт отсылать данные, можно подсчитать самому. Здесь работает простая формула:

Время задержки (сек) = 1 / Частоту передачи (Гц)

Таким образом, из рисунка с CPUD можно высчитать, что модуль DDR 3, работающий с частотой 665-666 МГц (половина декларируемого производителем значения, т.е. 1333 МГц) будет выдавать примерно:

1 / 666 000 000 = 1,5 нсек (наносекунд)

периода полного цикла (время такта). А теперь считаем задержку для обоих вариантов, представленных в рисунках. При таймингах CL-9 модуль будет выдавать “тормоза” периодом 1,5 х 9 = 13,5 нсек, при CL-7 : 1,5 х 7 = 10,5 нсек.

Что можно добавить к рисункам? Из них видно, что чем ниже цикл зарядки RAS , тем быстрее будет работать и сам модуль . Таким образом, общее время с момента подачи команды на “зарядку” ячеек модуля и фактическое получение модулем памяти данных, высчитывается по простой формуле (все эти показатели утилиты типа CPU-Z должны выдавать):

tRP + tRCD + CL

Как видно из формулы, чем ниже каждый из указываемых параметров , тем быстрее будет ваша оперативная память работать .

Как можно повлиять на них или отрегулировать тайминги?

У пользователя, как правило, для этого возможностей не очень много. Если в BIOS специальной настройки для этого нет, система будет конфигурировать тайминги автоматически. Если таковые имеются, можно попробовать выставить тайминги вручную из предлагаемых значений. А выставив, следите за стабильностью. Я, признаюсь, не мастер оверклокинга и никогда не погружался в подобные эксперименты.

Тайминги и производительность системы: выбираем по объёму

Если у вас не группа промышленных серверов или куча виртуальных серверов – абсолютно никакого влияния тайминги не возымеют. Когда мы употребляем это понятие, речь идёт о единицах наносекун . Так что при стабильной работе ОС задержки памяти и их влияние на производительность, основательные, казалось бы, в относительном выражении, в абсолютных значениях ничтожны : человек изменения в скорости заметить просто не сможет физически. Программы-бенчмарки это безусловно заметят, однако, если вы однажды станете перед выбором приобрести ли 8 Гб DDR4 на скорости 3200 или 16 Гб DDR4 со скоростью 2400 , даже не сомневайтесь с выбором второго варианта. Выбор в пользу объёма, нежели скорости, у пользователя с пользовательской ОС обозначен всегда чётко. А взяв пару уроков оверклокинга по работе и настройке таймингов для RAM, можно после уже добиться улучшения производительности.

Так что же, на тайминги наплевать?

Практически да. Однако здесь есть несколько моментов, которые вы наверняка уже успели схватить сами. В сборке, где используется несколько процессоров и дискретная видеокарта, обладающая собственным чипом памяти, тайминги RAM не имеют никакого значения . Ситуация с интегрированными (встроенными) видеокартами немного меняется, и некоторые очень уж продвинутые пользователи чувствуют задержки в играх (насколько эти видеокарты вообще позволяют играть). Это и понятно: когда вся вычислительная мощь ложится на процессор и небольшой (скорее всего) объём оперативки, любая нагрузка сказывается. Но, опять же, опираясь на чужие исследования, могу передать их результаты вам. В среднем потеря производительности в скорости именитыми бенчмарками в различных тестах с уменьшением или увеличением таймингов в сборках с интегрированными или дискретными картами колеблется в районе 5% . Считайте, что это устоявшееся число. А много это или мало, вам судить.

Прочитано: 2 928

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.