Jaką Pamięć RAM Kupić – różnica między szybkością pamięci RAM a opóźnieniem CAS

Który z poniższych, przykładowych zestawów pamięci RAM będzie najbardziej wydajny?

Spróbujmy sobie odpowiedzieć na to pytanie. Aby to zrobić musimy sobie kilka rzeczy wyjaśnić…

Wydajność

Wydajność pamięci (DRAM) zależy od relacji pomiędzy szybkością (parametr określany w Mhz) a opóźnieniem CAS (parametr określany jako CL).

Oba te czynniki są ze sobą ściśle powiązane, lecz nie są one połączone w sposób, w jaki można byłoby się wprost domyślać.

 W jaki sposób szybkość i opóźnienia są powiązane na poziomie technicznym i jak można wykorzystać te informacje do optymalizacji wydajności pamięci?

Opóźnienia – postrzeganie a prawda

Postrzeganie:
Wielu osób uważa, że opóźnienie CAS jest dokładnym wskaźnikiem wydajności opóźnienia w świecie rzeczywistym. Według wielu osób, skoro opóźnienia CAS rosną wraz ze wzrostem prędkości, część prędkości zostaje zniwelowana.

Prawda:
Projektanci półprzewodników wiedzą, że opóźnienia CAS są niedokładnym wskaźnikiem wydajności i że opóźnienie najlepiej mierzyć w nanosekundach, co jest kombinacją szybkości wyrażonej w MHZ i opóźnienia CAS.

Wniosek:

Obydwa czynniki:  wzrost szybkości i spadek opóźnień skutkują lepszą wydajnością systemu.

Praktycznie

Przykład 1:

Ponieważ opóźnienie w nanosekundach dla DDR4-2400 CL17 i DDR4-2666 CL19 jest w przybliżeniu takie samo, szybsza pamięć RAM DDR4-2666 zapewni lepszą wydajność.

Przykład 2:

Jeśli szybkość modułów jest taka sama (tj. DDR4-2666), ale opóźnienia CAS są różne (tj. CL16 vs. CL19), to niższe opóźnienie CAS zapewni lepszą wydajność.

Różnica między postrzeganiem opóźnienia a jego prawdziwością sprowadza się do sposobu definiowania i pomiaru opóźnienia.

Zrozumienie opóźnień

Opóźnienie jest często źle rozumiane, ponieważ w większości przypadków na ulotkach produktów oraz w porównaniach specyfikacji jest ono odnotowywane w CAS Latency (CL), co stanowi tylko połowę równania opóźnienia. Ponieważ oceny CL wskazują tylko całkowitą liczbę cykli zegara, nie mają nic wspólnego z czasem trwania każdego cyklu zegara, a zatem nie powinny być uznawane za jedyny wskaźnik wydajności opóźnień.
Patrząc na opóźnienie modułu w nanosekundach, można najlepiej ocenić, czy jeden moduł jest w rzeczywistości bardziej wydajny/responsywny niż inny. Aby obliczyć opóźnienie modułu, należy pomnożyć czas trwania cyklu zegara przez całkowitą liczbę cykli zegara.

Jeśli chciałbyś porównać wydajności przykładowe wydajności modułów pamięci RAM skorzystaj z linków na końcu tego wpisu, które zaprowadzą Cię do – formularza oraz skoroszytu z wyliczonymi „faktycznymi” opóźnieniami pamięci, od wydania komendy do zwrócenia wyniku – kolumna M w skoroszycie)

Co to jest opóźnienie i równanie opóźnienia?

Na podstawowym poziomie opóźnienie odnosi się do czasu opóźnienia między wprowadzeniem polecenia a udostępnieniem danych. Opóźnienie to przerwa między tymi dwoma zdarzeniami. Gdy kontroler pamięci nakazuje pamięci uzyskanie dostępu do określonej lokalizacji, dane muszą przejść przez pewną liczbę cykli zegara w strobu adresu kolumny (CAS), aby dotrzeć do żądanej lokalizacji i wykonać polecenie. Mając to na uwadze, istnieją dwie zmienne, które określają opóźnienie modułu:
– Całkowita liczba cykli zegara, przez które muszą przejść dane (mierzona w CAS Latency, lub CL, na arkuszach danych).
– Czas trwania każdego cyklu zegara (mierzony w nanosekundach).
Połączenie tych dwóch zmiennych daje nam równanie opóźnienia:
opóźnienie (ns) = czas cyklu zegara (ns) x liczba cykli zegara

Patrząc na historię rozwoju technologii pamięci RAM dochodzimy do wniosku, że wraz ze wzrostem prędkości (co oznacza skrócenie czasu cyklu zegara), wartości opóźnienia CAS również wzrosły, jednak ze względu na szybszy cykl zegara rzeczywiste opóźnienie mierzone w nanosekundach pozostało mniej więcej takie samo.

Optymalizując równowagę między maksymalną szybkością, do jakiej zdolny jest procesor, a pamięcią o najniższym opóźnieniu dostępnym w ramach naszego budżetu, można osiągnąć wyższy poziom wydajności przy użyciu nowszej, szybszej i bardziej wydajnej pamięci.

Co jest ważniejsze: szybkość czy opóźnienia?
Odpowiedź na to klasyczne pytanie brzmi: OBYDWA PARAMETRY SA ISTOTNE.
Zarówno szybkość, jak i opóźnienia odgrywają kluczową rolę w wydajności systemu.

Jeśli zatem zastanawiasz się nad modernizacją swojego komputera:

1. Określ najwyższą prędkość pamięci obsługiwaną zarówno przez procesor, jak i płytę główną (weź pod uwagę również profile przetaktowywania).
2.  Pamiętając, że lepsze (tj. niższe) opóźnienia oznaczają wyższą wydajność systemu: wybierz pamięci o najniższych opóźnieniach, która mieści się w twoim budżecie i która jednocześnie  ma najwyższą prędkość obsługiwaną zarówno przez procesor, jak i płytę główną Twojego komputera.

Jeśli chcesz dodać parametry Swojej pamięci RAM, aby porównać jej wydajność z innymi dostępnymi na ryku modułami skorzystaj z formularza:

Swój i wszystkie inne wpisy znajdziesz pod tym linkiem – skoroszyt.

Co jakiś czas poniższe zestawienie będzie aktualizowane i tutaj będziesz mógł ustawiać parametry porównania za pomocą filtrów: