На что влияют тайминги в оперативной памяти. Тайминги оперативной памяти. Настройка таймингов: нюансы
Результаты тестирования
Тестирование проводилось при значениях таймингов от 5-5-5-15 до 9-9-9-24, а частота оперативной памяти изменялась от 800 до 2000 МГц DDR. Разумеется, получить результаты удалось не во всех возможных сочетаниях из этого диапазона, тем не менее, полученный в итоге набор значений, на наш взгляд, является весьма показательным и соответствует практически любым возможным реальным конфигурациям. Все тесты проводились с помощью комплекта памяти Super Talent P55. Как оказалось, эти модули способны работать не только на частоте 2000 МГц DDR, но и на частоте 1600 МГц DDR при весьма низких таймингах - 6-7-6-18. Кстати, такие тайминги нам подсказал первый комплект - Super Talent X58. Вполне возможно, что оба набора модулей используют одни и те же чипы памяти, а отличаются только радиаторами и SPD-профилями. На графиках и в таблицах результатов данный режим работы помечен как DDR3-1600 @ 6-6-6-18, чтобы не терялась "стройность" представления данных. На графиках, приведенных ниже, каждая линия соответствует тестам при одном и том же значении частоты bclk и одинаковых таймингах. Поскольку результаты располагаются довольно плотно, чтобы не загромождать графики, числовые значения будут указываться в таблице под графиком. Сначала проведем тестирование в синтетическом пакете Everest Ultimate.
Тест чтения оперативной памяти показывает, что есть прирост производительности как от увеличения частоты памяти, так и от уменьшения ее таймингов. Тем не менее, даже для специализированного синтетического теста прирост оказывается не очень велик, и при таком виде графика некоторые точки просто сливаются. Чтобы, по возможности, избежать этого, мы будем менять масштаб вертикальной оси графика, чтобы максимально отобразить весь диапазон полученных значений, как это показано на графике ниже.
| Everest v5.30.1900, Memory Read, MB/s | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 15115 | 14908 | 14336 | 14098 | |
| 1333 | 14216 | 13693 | 13768 | 13027 | ||
| 1066 | 13183 | 12737 | 12773 | 12060 | 12173 | |
| 800 | 11096 | 10830 | 10994 | 10700 | 10640 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 18495 | ||||
| 1600 | 18425 | 17035 | 18003 | 17602 | ||
| 1200 | 15478 | 15086 | 15467 | 15034 | ||
Итак, тест чтения из памяти утилиты Everest показывает, что при увеличении частоты оперативной памяти в 2 раза скорость ее работы возрастает максимум на 40%, а прирост от уменьшения таймингов не превышает 10%.
| Everest v5.30.1900, Memory Write, MB/s | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 10870 | 10878 | 10866 | 10856 | |
| 1333 | 10859 | 10852 | 10854 | 10869 | ||
| 1066 | 10852 | 10863 | 10851 | 10862 | 10870 | |
| 800 | 10873 | 10867 | 10841 | 10879 | 10864 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 14929 | ||||
| 1600 | 14934 | 14936 | 14927 | 14908 | ||
| 1200 | 14931 | 14920 | 14930 | 14932 | ||
Удивительно, но тест записи в память утилиты Everest оказался совершенно равнодушен к изменению частоты и таймингов оперативной памяти. Зато четко виден результат от увеличения частоты кэш-памяти третьего уровня процессора на 50%, при этом скорость оперативной памяти увеличивается примерно на 37%, что весьма неплохо.
| Everest v5.30.1900, Memory Copy, MB/s | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 15812 | 15280 | 15269 | 15237 | |
| 1333 | 15787 | 15535 | 15438 | 15438 | ||
| 1066 | 16140 | 15809 | 14510 | 14344 | 14274 | |
| 800 | 13738 | 13061 | 13655 | 15124 | 12783 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 20269 | ||||
| 1600 | 20793 | 19301 | 19942 | 19410 | ||
| 1200 | 18775 | 20810 | 18087 | 19196 | ||
Тест копирования в памяти демонстрирует весьма противоречивые результаты. Наблюдается заметный прирост скорости от увеличения частоты bclk, а в некоторых случаях и весьма заметное влияние таймингов.
| Everest v5.30.1900, Memory Latency, ns | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 45.4 | 46.7 | 46.9 | 48.5 | |
| 1333 | 48.3 | 48.7 | 50.8 | 53 | ||
| 1066 | 51.1 | 51.4 | 53.9 | 56.3 | 58.6 | |
| 800 | 54.7 | 57.9 | 58.5 | 59.1 | 61.5 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 38.8 | ||||
| 1600 | 39.7 | 41 | 41.2 | 42.9 | ||
| 1200 | 42.5 | 44.6 | 46.4 | 48.8 | ||
Тест латентности памяти показывает в общем-то ожидаемые результаты. Тем не менее, результат в режиме DDR3-2000 @ 9-9-9-24 оказывается лучше, чем в режиме DDR3-1600 @ 6-6-6-18 при частоте bclk=200 МГц. И опять же, увеличение частоты bclk приводит к значительному улучшению результатов.
| Everest v5.30.1900, CPU Queen, scores | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 30025 | 30023 | 29992 | 29993 | |
| 1333 | 30021 | 29987 | 29992 | 30001 | ||
| 1066 | 29981 | 30035 | 29982 | 30033 | 29975 | |
| 800 | 29985 | 29986 | 29983 | 29977 | 29996 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 29992 | ||||
| 1600 | 29989 | 29985 | 30048 | 30000 | ||
| 1200 | 30011 | 30035 | 30003 | 29993 | ||
Как видите, в данном чисто вычислительном тесте не наблюдается никакого влияния ни частоты, ни таймингов оперативной памяти. Собственно, так и должно было быть. Забегая вперед, скажем, что такая же картина наблюдалась и в остальных CPU-тестах Everest, за исключением разве что теста Photo Worxx, результаты которого приведены ниже.
| Everest v5.30.1900, PhotoWorxx, KB/s | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 38029 | 37750 | 37733 | 37708 | |
| 1333 | 36487 | 36328 | 36173 | 35905 | ||
| 1066 | 33584 | 33398 | 33146 | 32880 | 32481 | |
| 800 | 27993 | 28019 | 27705 | 27507 | 27093 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 41876 | ||||
| 1600 | 40476 | 40329 | 40212 | 39974 | ||
| 1200 | 37055 | 36831 | 36658 | 36152 | ||
Здесь прослеживается четкая зависимость результатов от частоты оперативной памяти, но от таймингов они практически не зависят. Также отметим, что при прочих равных условиях, наблюдается прирост результатов при увеличении скорости работы кэш-памяти третьего уровня процессора. Теперь давайте посмотрим, как частота оперативной памяти и ее тайминги влияют на производительность в реальных приложениях. Сначала приведем результаты тестирования во встроенном тесте WinRar.
| WinRar 3.8 benchmark, multi-threading, Kb/s | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 3175 | 3120 | 3060 | 2997 | |
| 1333 | 3067 | 3023 | 2914 | 2845 | ||
| 1066 | 2921 | 2890 | 2800 | 2701 | 2614 | |
| 800 | 2739 | 2620 | 2562 | 2455 | 2382 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 3350 | ||||
| 1600 | 3414 | 3353 | 3305 | 3206 | ||
| 1200 | 3227 | 3140 | 3020 | 2928 | ||
Картинка выглядит просто образцово, четко видно влияние и частоты, и таймингов. Но при этом двукратный рост частоты оперативной памяти приводит к максимум 25%-му увеличению производительности. Снижение таймингов позволяет добиться неплохого прироста производительности в данном тесте. Однако чтобы добиться тех же результатов, что и при повышении частоты оперативки на одну ступень, необходимо понизить тайминги сразу на две ступени. Также отметим, что повышение частоты оперативной памяти с 1333 до 1600 МГц дает меньший прирост производительности в тесте, чем при переходе от 1066 до 1333 МГц DDR.
| WinRar 3.8 benchmark, single-threading, Kb/s | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 1178 | 1165 | 1144 | 1115 | |
| 1333 | 1136 | 1117 | 1078 | 1043 | ||
| 1066 | 1094 | 1073 | 1032 | 988 | 954 | |
| 800 | 1022 | 972 | 948 | 925 | 885 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 1294 | ||||
| 1600 | 1287 | 1263 | 1244 | 1206 | ||
| 1200 | 1215 | 1170 | 1126 | 1085 | ||
В однопоточном тесте WinRar картина, в целом, повторяет предыдущую, хотя рост результатов более "линеен". Впрочем, при повышении частоты памяти на одну ступень для достижения результатов по-прежнему требуется понизить тайминги на две ступени или более. Теперь давайте посмотрим, как сказывается изменение частоты оперативной памяти и ее таймингов на результаты тестирования в игре Crysis. Сначала поставим самый "слабый" режим графики - Low Details.
| Crysis, 1280x1024, Low Details, No AA/AF, FPS | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 184.5 | 183.4 | 182.5 | 181.4 | |
| 1333 | 181.2 | 181.1 | 179.6 | 178.1 | ||
| 1066 | 179.6 | 178.0 | 174.9 | 172.1 | 169.4 | |
| 800 | 172.4 | 167.9 | 166.0 | 163.6 | 165.0 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 199.4 | ||||
| 1600 | 197.9 | 195.9 | 195.9 | 193.3 | ||
| 1200 | 194.3 | 191.3 | 188.5 | 184.9 | ||
Как видно из графиков, влияние таймингов наиболее ощутимо при низких частотах оперативной памяти - 800 и 1066 МГц DDR. При частоте оперативки 1333 МГц DDR и выше, влияние таймингов минимально и выражается лишь в паре-тройке FPS, что составляет единицы процентов. Увеличение частоты кэш-памяти третьего уровня влияет на результаты гораздо ощутимее. Впрочем, если рассматривать абсолютные значения, то непосредственно в игре будет очень сложно почувствовать данную разницу.
| Crysis, 1280x1024, Medium Details, No AA/AF, FPS | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 96.6 | 97.4 | 97.6 | 94.6 | |
| 1333 | 95.5 | 95.8 | 93.3 | 92.8 | ||
| 1066 | 95.7 | 94.0 | 92.5 | 90.1 | 89.6 | |
| 800 | 91.6 | 89.0 | 88.6 | 86.2 | 86.3 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 102.9 | ||||
| 1600 | 104.5 | 103.6 | 103.0 | 101.6 | ||
| 1200 | 100.2 | 100.0 | 98.7 | 97.7 | ||
При включении среднего уровня графики в игре Crysis, частота оперативной памяти оказывает большее влияние, чем ее тайминги. Результаты, полученные при частоте bclk=200 МГц, независимо от частоты и таймингов памяти, по-прежнему превосходят оные при частоте bclk=133 МГц.
| Crysis, 1280x1024, High Details, No AA/AF, FPS | ||||||
| timings | DDR | 5-5-5-15 | 6-6-6-18 | 7-7-7-20 | 8-8-8-22 | 9-9-9-24 |
| bclk=133 МГц | 1600 | 76.8 | 76.5 | 76.7 | 74.9 | |
| 1333 | 75.1 | 75.4 | 75.4 | 73.4 | ||
| 1066 | 75.1 | 75.4 | 71.9 | 72.0 | 71.0 | |
| 800 | 71.8 | 69.7 | 69.0 | 68.6 | 66.7 | |
| bclk=200 МГц | 2000 | 81.7 | ||||
| 1600 | 80.4 | 80.3 | 80.4 | 79.4 | ||
| 1200 | 80.5 | 79.1 | 77.4 | 77.1 | ||
В целом, картина сохраняется. Отметим, что, например, при частоте bclk=133 МГц двукратное увеличение частоты оперативной памяти приводит к увеличению результатов лишь на 12%. При этом влияние таймингов на частоте bclk=133 МГц выражено несколько сильнее, чем при bclk=200 МГц.
При переходе к наиболее "тяжелому" режиму, картина принципиально не меняется. При прочих равных условиях, полуторакратная разница в частоте bclk приводит лишь к 5%-му приросту результатов. Влияние таймингов укладывается в 1-1,5 FPS, а изменение частоты оперативной памяти оказывается лишь немногим более эффективнее. В целом, результаты расположились довольно плотно. Согласитесь, что в игре почувствовать разницу между 55 и 59 FPS весьма сложно. Отметим, что полученные значения минимального FPS практически полностью совпадали с общей картиной результатов для среднего FPS, разумеется, на чуть более низком уровне.
⇡ Выбор оптимальной оперативной памяти
Теперь давайте рассмотрим следующий момент - как производительность оперативной памяти соотносится с ее ценой, и какое соотношение является наиболее оптимальным. В качестве мерила производительности оперативной памяти мы взяли результаты тестирования во встроенном тесте WinRar с использованием многопоточности. Средние цены на момент написания материала брались по данным Яндекс.Маркет для одиночных модулей памяти стандарта DDR3 объемом 1 Гб. Затем для модуля каждого типа показатель производительности делился на цену, то есть, чем меньше цена и выше производительность модуля, тем лучше. В итоге получилась следующая таблица.| DDR3 | CAS Latensy | WinRar benchmark, MB/s | Цена, руб | Производительность/цена |
| 1066 | 7 | 2800 | 1000 | 2.80 |
| 1333 | 7 | 3023 | 1435 | 2.11 |
| 1333 | 9 | 2845 | 900 | 3.16 |
| 1600 | 7 | 3120 | 1650 | 1.89 |
| 1600 | 8 | 3060 | 1430 | 2.14 |
| 1600 | 9 | 2997 | 1565 | 1.92 |
| 2000 | 9 | 3350 | 1700 | 1.97 |
Для наглядности, на диаграмме ниже приведены значения Performance/Price.
Удивительно, но память стандарта DDR3, работающая на частоте 1333 МГц с таймингами 9-9-9-24, оказалось наиболее оптимальной покупкой с точки зрения производительность/цена. Чуть хуже выглядит память DDR3-1066 с таймингами 7-7-7-20, а модули остальных типов демонстрируют заметно меньшие (примерно в 1,5 раза относительно лидера), но довольно схожие результаты по этому показателю. Разумеется, что касается цен на модули памяти, то они могут сильно варьироваться в каждом конкретном случае, а со временем и рыночная ситуация в целом может несколько измениться. Впрочем, при необходимости, пересчитать колонку "Performance/Price" не составит большого труда.
⇡ Выводы
Как показало тестирование, в тех приложениях, где от изменения частоты и таймингов оперативной памяти прирост результатов проявлялся наиболее ярко, наибольшее влияние оказывало повышение частоты памяти, а снижение таймингов приводило к заметному росту результатов гораздо реже. При этом для достижения того же уровня производительности, что и при повышении частоты памяти на одну ступень, как правило, требовалось снижение таймингов на две ступени. Что касается выбора оперативной памяти для платформы Intel LGA 1156, то энтузиасты и экстремалы, разумеется, остановят свой взгляд на наиболее производительных продуктах. В то же время, для типичных задач обычного пользователя будет вполне достаточно и памяти DDR3-1333, работающей с таймингами 9-9-9-24. Поскольку память данного типа широко представлена на рынке и весьма доступна, можно изрядно сэкономить на стоимости оперативки, при этом практически ничего не теряя в производительности. Рассмотренный сегодня комплект памяти Super Talent X58 произвел несколько неоднозначное впечатление, а комплект Super Talent P55 очень порадовал как стабильностью работы, так и возможностями по разгону и изменению таймингов. К сожалению, на данный момент нет информации о розничной стоимости данных комплектов памяти, поэтому давать какие-то определенные рекомендации сложно. В целом, память весьма интересная, а из особенностей стоит отметить возможность работы на сравнительно низких таймингах и то, что увеличение напряжения на модулях практически не влияет на результаты разгона.Оперативная память современного компьютера является памятью динамического характера (Dynamic RAM или DRAM), основным отличием от постоянной памяти (Read Only Memory или ROM) является необходимость непрерывной подачи питания для хранения информации. То есть ячейки оперативной памяти при соответствующей необходимости содержат данные до тех пор, пока на них подается электрический ток, тогда как постоянной памяти (например, флэш-карте) питание необходимо только для считывания, стирания или записывания информации. Микросхемы содержат ячейки памяти, представляющие собой конденсаторы, заряжающиеся при необходимости внесения о записи логической единицы, и разряжающиеся при внесении записи о логическом нуле.
Общий смысл работы динамической памяти можно упрощенно обрисовать так: ячейки организованны в форме двумерных матриц, доступ до одной из них осуществляется через указание адреса соответствующего столбца и строки. Выбор стробирующего импульса доступа к строке RAS (Row Access Strobe) и стробирующего импульса доступа к столбцу CAS (Acess Strobe) осуществляется изменением уровня напряжения с высокого на низкий. Такие синхронизированые с тактирующим импульсом сигналы для активации подаются по очереди на строку (RAS), после чего на столбец (CAS). Когда происходит запись информации подается еще и дополнительный импульс допуска к записи WE (Write Enable), который также изменяет напряжение от высокого на низкий.Описание сборки компьютера в котором наглядно показано как установить планки оперативной памяти.
Наиболее важной характеристикой памяти, которая первоочередным образом влияет на производительность, является пропускная способность, которую выражают как произведение объема данных, передаваемых за каждый такт на частоту системной шины. Например, оперативная память имеет ширину шины восемь байт, а тактовая частота составляет триста тридцать три мегагерца, тогда пропускная способность составит две тысячи семьсот мегабайт в секунду. Более современные схемы оперативной памяти имеют двух-, трех- и более каналов для подключения, соответственно их пропускная способность удваивается, утраивается и так далее. Между тем, показатель частоты работы оперативной памяти и ее теоретическая пропускная способность далеко не единственные параметрами, которые отвечают за производительность. Не менее существенную роль играеттайминг, а вернеетайминги, выражаемые в количестве тактов, которые прошли между отдачей какой-либо команды и ее действительным исполнением. То есть тайминг, еще называемый латентностьюпамяти, есть величина задержки от поступления до исполнения команды, выражаемая в тактах.
Есть четыре основных показательных тайминга, которые можно увидеть в описаниях модулей оперативной памяти:
TRCD (time of RAS to CAS Delay), тайминг, непосредственно характеризующий задержку от импульса RAS до импульса CAS;
TCL (timе of CAS Latency), тайминг, характеризующий задержку после подачи команды о записи (чтении) до импульса CAS;
TRP (timе of Row Precharge), тайминг, характеризующий задержку после завершения обработки одной строки до перехода к следующей строке;
TRAS (time of Active to Precharge Delay), тайминг, характеризующий задержку от активации строки до окончания работы с этой строкой (подачи команды Precharge). Это значение считают одним из основных;
Иногда еще указывают Command rate, тайминг, характеризующий задержку от команды по выбору определенного чипа на модуле до команды активации строки.
Для наглядности и краткости тайминги записывают в виде цифр через дефис, последовательность согласно описанию, например, 6-6-6-18-24. Таким образом, меньшая величина каждого тайминга, даже если память работает с более низкой тактовой частотой, означает более быструю работу памяти.
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: 2 929
) 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.
| Имя параметра | Обозначение | Определение |
|---|---|---|
| CAS-латентность | CL | Задержка между отправкой в память адреса столбца и началом передачи данных. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти, когда нужная строка уже открыта. |
| Row Address to Column Address Delay | T RCD | Число тактов между открытием строки и доступом к столбцам в ней. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти без активной строки - T RCD + CL. |
| Row Precharge Time | T RP | Число тактов между командой на предварительный заряд банка (закрытие строки) и открытием следующей строки. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти, когда активна другая строка - T RP + T RCD + CL. |
| Row Active Time | T RAS | Число тактов между командой на открытие банка и командой на предварительный заряд. Время на обновление строки. Накладывается на T RCD . Обычно примерно равно сумме трёх предыдущих чисел. |
Примечания:
|
||
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
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.
