Задержка оперативной памяти на что влияет?

Для чего нужен тайминг оперативной памяти?

Компьютерная терминология иногда поражает своей сложностью. Из-за этого пользователь и одновременно конечный покупатель сталкивается с определенными проблемами выбора во время приобретения компьютера или обновления его конфигурации. К одной из важных характеристик ПК относится так называемый тайминг. Оперативная память характеризуется как параметром частоты, на которой она работает, так и размером задержек обращения к другим модулям компьютера.

Перед тем как переходить к ответу на вопрос, что такое тайминг, опишем основной принцип работы ОЗУ — оперативного запоминающего устройства.

Как работает «оперативка»

Оперативная память (ОЗУ, RAM) — это одна из важнейших составляющих частей любого компьютера. В ней временно сохраняются данные, необходимые для работы процессора. Передача информации в этом случае осуществляется непосредственно от блока памяти на ядро или же через особую сверхбыструю память.

Если говорить простыми словами, то оперативная память — это несколько микрочипов, которые хранят данные всех запущенных пользователем программ. Но разве нельзя хранить все это на жестком диске, ведь это тоже память? К сожалению нет. Все дело в скорости и надежности.

Жесткий диск является механическим устройством с низкой скоростью работы (по сравнению с потребностями процессора) и ограниченным ресурсом. ОЗУ лишена этих недостатков, она быстра, и ее ресурс не зависит от количества обращений.

Классификация

Существует две разновидности памяти:

• SRAM — статический тип ОЗУ;
• DRAM — динамический тип ОЗУ.

Без углубления в особенности технической реализации SRAM-памяти можно сказать, что такие планки отличаются высокой скоростью. Задержки и передача данных в блоке ОЗУ происходит моментально. Но, к сожалению, такая реализация отличается дороговизной. К тому же объемы модуля памяти ограничены сравнительно большими размерами транзисторов. Модули SRAM используются в качестве сверхбыстрой кэш-памяти, которую применяют на процессорах, жестких дисках и других модулях ПК.

Динамический тип ОЗУ — это привычные всем прямоугольные планки, которые располагаются на материнской плате. Такая память отличается сравнительной дешевизной и большими объемами. Но ее блоки имеют свои недостатки:

• Так как планка содержит в себе конденсаторы, то необходимо регулярно «регенерировать» заряд в них для того, чтобы данные не пропали. Эту задачу выполняет центральный процессор. Но во время такого обращения к памяти приостанавливаются все операции с ней.
• Скорость работы такой планки гораздо меньше, чем у статической.
• Немалую роль играет и правильно подобранный тайминг. Оперативная память с большими объемами и высокой частотой не всегда сможет показать необходимую продуктивность ввиду высоких задержек.

Типы оперативной памяти

На данный момент существует всего 4 типа модулей памяти:

• DDR — устаревший тип ОЗУ, который используется на очень старых компьютерах.
• DDR2 – блоки подобной ОЗУ еще можно встретить в старых ПК в госструктурах и учебных заведениях. Скорость работы такой памяти не позволяет справляться с высоконагруженными современными приложениями, но она достаточна для работы с текстовыми редакторами и для серфинга в сети Интернет.
• DDR3 — наиболее распространенный модуль памяти. Потребление энергии на 40% меньше чем у предыдущего типа, а скорость работы такой памяти гораздо выше.
• DDR4 — эволюционное развитие оперативной памяти. Такие модули способны полностью удовлетворить все запросы современного пользователя. При оптимальной конфигурации блок может обеспечить пропускную способность равную 34,1 ГБ / c.

Тайминги памяти

Теперь мы знаем, что из себя представляет ОЗУ. Ну, а что же такое тайминг? Это задержка между отправкой и выполнением команды шины памяти, которая измеряется в тактах.

DRAM состоит из ячеек, объединенных в двумерные массивы. Структура подобна решетке, в узлах которой находятся ячейки. Для обращения к узлам контроллер должен знать их адрес, состоящий из номера строки и столбца (координат). Отдельные массивы с одинаковым размером ячеек объединяются в так называемые банки.

Таким образом, контроллер сначала обращается к банку с адресом строки посредством сигнала RAS. Затем происходит поиск необходимой строки — это цикл тайминга RAS to CAS Delay. После этого контроллер шлет номер столбца при помощи CAS-сигнала.

Ожидание ответа на такой запрос называется CAS Latency. Тайминг под названием RAS Precharge обозначает время между командами закрытия и повторной активации строки, Active to Precharge Delay – между командами активации и закрытия.

Command Rate – это минимальный интервал между двумя любыми командами.

Покупая новую планку ОЗУ можно очень легко определить тайминг. Оперативная память маркируется стандартной схемой: DDR3 (частота) CAS Latency — RAS to CAS DELAY — RAS Precharge — Cycle Time, что в реальности выглядит как DDR3 2133 9-12-12-28.

Что лучше — быстрая память или меньшие задержки?

В первую очередь необходимо обращать внимание на тайминг. Оперативная память с высокой частотой может работать медленно, потому что обращение к процессору имеет гораздо меньшую скорость, а поэтому такое преимущество не будет реализовано. В то же время задержки остаются всегда на стандартном уровне, естественно, если не выставить тайминги оперативной памяти вручную.

Источник: https://autogear.ru/article/146/285/tayming-operativnaya-pamyat-i-proizvoditelnost-pk/

Тайминги оперативной памяти

Приветствую, дорогие читатели! Сегодня мы с вами будем разбираться что значат тайминги в оперативной памяти и на что влияет этот параметр. Действительно, вдруг под этим умным словом нам пытаются втюхать очередную пустышку – например, как мегапиксели в камере мобильного телефона без вменяемой оптики?

Немного матчасти

Чтобы разобраться с таймингами – что это такое и для чего они нужны, следует слегка немного углубиться в механизм работы оперативки. Упрощенная схема выглядит следующим образом: ячейки ОЗУ устроены по принципу двухмерных матриц, доступ к которым происходит с указанием столбца и строки.

Ячейки памяти – по сути, конденсаторы, которые могут быть заряженными или разряженными, записывая таким образом единицу или ноль (я думаю, все уже давно в курсе, что любое вычислительное устройство работает с двоичным кодом).

При этом есть одно НО: данные передаются не мгновенно, а с некоторой задержкой, которую еще называют латентностью. А мгновенно, как известно, ничего не передается – даже фотоны света имеют конечную скорость. Что говорить об электронах, пытающихся пробиться сквозь слои кремния?

Что означают тайминги

Итак, таймингом или латентностью называют величину задержки от поступления до исполнения команды. Их, а также всяких подтаймингов, существует несколько десятков видов, однако с практической стороны они интересны разве что инженерам и прочим большим специалистам по аппаратной части.Для обычного юзера важны четыре вида тайминга, которые обычно указываются при маркировке оперативки:

• tRCD – задержка между импульсами RAS и CAS;
• tCL – задержка от подачи команды о чтении или записи до импульса CAS;
• tRP – задержка от обработки строки до перехода к следующей;
• tRAS – задержка между активацией строки и началом обработки.

Некоторые производители также указывают Command rate – задержка между выбором конкретного чипа на модуле памяти и активацией строки.

Маркировка

Мерой тайминга является такт шины памяти. По сути, эти цифры позволяют в общих чертах оценить производительность планки оперативки еще до ее покупки.

Обычно тайминги указываются на шильдике наряду с типом памяти, частотой и прочими характеристиками. Для удобства записываются они в виде набора цифр через дефис в следующем порядке: tRCD‐ tCL‐ tRP‐ tRAS. Например, так: 7–7-7–18.

Однако эту информацию указывают не все производители, поэтому существует вероятность, что, разобрав компьютер и вытащив модуль памяти, требуемых данных вы не найдете. Как узнать интересующие параметры? В этом случае на помощь придут программы, позволяющие получить полную информацию о железе – например, Speccy или CPU‐Z.

И заметьте, в описаниях товаров интернет‐магазинов часто информация о таймингах не приводится.

Поэтому, если вы решили заморочиться по харду и подобрать дополнительную планку оперативки с абсолютно идентичными таймингами, чтобы активировать двухканальный режим оперативной памяти (зачем вам это нужно, читайте здесь), скорее всего придется отправиться в компьютерный магазин и морочить голову продавцу (или найти инфу на маркировке самостоятельно).

Источник: https://gepard-kovrov.com/dlya-chego-nuzhen-tayming-operativnoy-pamyati/

Как тайминги памяти влияют на производительность?

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.

• CL – CAS Latency – время, затрачиваемое на цикл “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 каждыйиз 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.

Успехов.

Источник: https://computer76.ru/2018/06/16/tajmingi/

Задержка оперативной памяти на что влияет

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 выборе планок оперативной памяти 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:

Помня это простенькое уравнение, можно легко посчитать, что DDR31600 означает скорость PC312800 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.

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 добавить ещё одну планку оперативной памяти 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.

Источник: https://gadget-apple.ru/zaderzhka-operativnoj-pamjati-na-chto-vlijaet.html