Temps de memòria RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS explicats

La memòria RAM és en realitat un dels components més crucials d’un ordinador, però poques vegades rep la mateixa quantitat de pensament i esforç que els altres components a l’hora de prendre la decisió de compra. Normalment, la capacitat és l'única cosa que sembla preocupar-se als consumidors generals i, tot i que això és un enfocament justificat, hi ha més memòria RAM que la mida de memòria que té. Diversos factors importants poden dictar el rendiment i l'eficiència de la memòria RAM i probablement dos dels més importants són la freqüència i els temps.

El GSkill TridentZ RGB és un fantàstic kit de memòria RAM per a sistemes Ryzen - Imatge: GSkill

La freqüència de la memòria RAM és un nombre força senzill que descriu la velocitat de rellotge en què es calcula que la memòria RAM funciona. S’esmenta clarament a les pàgines del producte i segueix la simple regla de “superior és millor”. Actualment, és habitual veure kits de memòria RAM de 3200 Mhz, 3600 Mhz, 4000 Mhz o fins i tot superiors. L'altra part més complicada de la història és la latència o els 'temps' de la memòria RAM. Són molt més complicats d’entendre i pot ser que no sigui fàcil d’entendre a primera vista. Aprofundim en quins són els temps de memòria RAM.

Quins són els temps de memòria RAM?

Tot i que la freqüència és un dels números més anunciats, els temps de la memòria RAM també tenen un gran paper a jugar en el rendiment general i l’estabilitat de la memòria RAM. Les temporitzacions mesuren la latència entre les diverses operacions habituals en un xip RAM. Com que la latència és el retard que es produeix entre operacions, pot tenir un impacte greu en el rendiment de la memòria RAM si augmenta més enllà d’un límit determinat. Els temps de la RAM són una representació de la latència inherent que pot experimentar la RAM mentre realitza les seves diverses operacions.

El temps de memòria RAM es mesura en cicles de rellotge. És possible que hàgiu vist una sèrie de números separats per guions a la pàgina del producte d’un kit de memòria RAM que té un aspecte semblant al 16-18-18-38. Aquests números es coneixen com els temps del kit RAM. De forma inherent, ja que representen la latència, és millor baixar quan es tracta de temporitzacions. Aquests quatre números representen el que es coneix com a 'Timings primaris' i tenen l'impacte més significatiu en la latència. També hi ha altres temporitzacions secundàries, però ara per ara només parlarem de les temporitzacions principals.

Els 4 temps de memòria RAM principals es representen així: Imatge: Tipsmake

Horaris primaris

En qualsevol llistat de productes o en l’embalatge real, els temps s’enumeren en el format tCL-tRCD-tRP-tRAS que corresponen a les 4 temporitzacions principals. Aquest conjunt té el major impacte en la latència real del kit de RAM i és un punt d’enfocament mentre es realitza el overclocking. Per tant, l’ordre del número de la cadena 16-18-18-38 ens indica quin moment primari té quin valor d’un cop d’ull.

Latència CAS (tCL / CL / tCAS)

Latència CAS: imatge: MakeTechEasier

La latència CAS és la sincronització principal més important i es defineix com el nombre de cicles entre l'enviament d'una adreça de columna a la memòria i el començament de les dades en resposta. Aquest és el calendari més comparat i anunciat. Aquest és el nombre de cicles que es necessiten per llegir el primer bit de memòria d’un DRAM amb la fila correcta ja oberta. La latència CAS és un nombre exacte, a diferència d'altres números que representen mínims. Aquest número s’ha d’acordar entre la memòria i el controlador de memòria.

Bàsicament, la latència CAS és el temps que triga la memòria a respondre a la CPU. Hi ha un altre factor que hem de tenir en compte quan es parla de CAS perquè CL no es pot considerar per si sol. Hem d’utilitzar una fórmula que converteixi la classificació CL en temps real denotat en nanosegons, que es basa en la velocitat de transferència de la RAM. La fórmula és (CL / Velocitat de transferència) x 2000. Mitjançant aquesta fórmula podem determinar que un kit de RAM que funciona a 3200Mhz amb CL16 tindrà una latència real de 10ns. Ara es pot comparar entre kits amb freqüències i horaris diferents.

Retard de RAS a CAS (tRCD)

Retard RAS a CAS: imatge: MakeTechEasier

RAS a CAS és un retard potencial en les operacions de lectura / escriptura. Com que els mòduls RAM utilitzen un disseny basat en quadrícules per a l'adreçament, la intersecció de files i números de columna indica una adreça de memòria concreta. tRCD és el nombre mínim de cicles de rellotge necessaris per obrir una fila i accedir a una columna. El temps per llegir el primer bit de memòria d’un DRAM sense cap fila activa introduirà retards addicionals en forma de tRCD + CL.

tRCD es pot considerar el temps mínim que triga la RAM a arribar a la nova adreça.

Temps de precàrrega de la fila (tRP)

Temps de recàrrega de la fila: imatge: MakeTechEasier

En cas d’obrir una fila incorrecta (anomenada missatge de pàgina), s’ha de tancar la fila (coneguda com a precàrrega) i obrir la següent. Només després d’aquesta precàrrega es pot accedir a la columna de la fila següent. Per tant, el temps global s’incrementa a tRP + tRCD + CL.

Tècnicament, mesura la latència entre emetre l’ordre de precàrrega per inactiva o tancar una fila i activar l’ordre per obrir una fila diferent. tRP és idèntic al segon número tRCD perquè els mateixos factors afecten la latència en ambdues operacions.

Row Active Time (tRAS)

Temps actiu en fila: imatge: MakeTechEasier

També conegut com a 'Activar per retardar la precàrrega' o 'Temps actiu mínim RAS', el tRAS és el nombre mínim de cicles de rellotge necessaris entre una ordre activa de fila i l'emissió de l'ordre de precàrrega. Això es solapa amb el tRCD, i és simple tRCD + CL als mòduls SDRAM. En altres casos, és aproximadament tRCD + 2xCL.

tRAS mesura la quantitat mínima de cicles que una fila ha de romandre oberta per escriure correctament les dades.

Taxa d’ordres (CR / CMD / CPC / tCPD)

També hi ha un cert sufix –T que es pot veure sovint mentre es realitza un overclocking i que denota la taxa d’ordres. AMD defineix la taxa d’ordres com la quantitat de temps, en cicles, entre quan es selecciona un xip DRAM i s’executa una ordre. És 1T o 2T, on 2T CR pot ser molt beneficiós per a l’estabilitat amb rellotges de memòria més elevats o per a configuracions de 4-DIMM.

El CR de vegades també s'anomena període de comandament. Tot i que l’1T és més ràpid, el 2T pot ser més estable en determinats escenaris. També es mesura en cicles de rellotge com altres temporitzacions de memòria malgrat la notació –T única. La diferència de rendiment entre tots dos és insignificant.

Impacte dels temps de memòria més baixos

Com que els temps corresponen generalment a la latència del kit de RAM, els temps més baixos són millors ja que això significa un retard menor entre les diferents operacions de la RAM. Igual que amb la freqüència, existeix un punt de rendiments decreixents en què les millores en el temps de resposta es veuran en gran mesura frenades per la velocitat d'altres components com la CPU o la velocitat de rellotge general de la pròpia memòria. Per no esmentar, reduir els temps d’un determinat model de RAM pot requerir una acumulació addicional per part del fabricant, cosa que comporta també rendiments més baixos i un cost més elevat.

Si bé és raonable, els temps de memòria RAM més baixos solen millorar el rendiment de la memòria RAM. Com podem veure en els següents índexs de referència, els temps globals més baixos (i específicament la latència CAS) condueixen a una millora almenys en termes de nombres en un gràfic. És una història totalment diferent si l’usuari mitjà pot percebre la millora durant el joc o mentre representa una escena a Blender.

Impacte de diversos temps i freqüències de RAM en els temps de renderització a Corona Benchmark - Imatge: TechSpot

Ràpidament s’estableix un punt de rendiments decreixents, sobretot si passem a CL15. En aquest punt, en general, els temps i la latència no són els factors que frenen el rendiment de la memòria RAM. Altres factors com la freqüència, la configuració de la memòria RAM, les capacitats de la placa base i fins i tot el voltatge de la memòria RAM poden estar implicats en la determinació del rendiment de la memòria RAM si la latència arriba a aquest punt de rendiments decreixents.

Horaris vs. Freqüència

La freqüència i els temps de la memòria RAM estan interconnectats. Simplement no és possible obtenir el millor dels dos mons en els kits de memòria RAM de consum que es fabriquen en massa. En general, a mesura que augmenta la freqüència nominal del kit de RAM, els temps es fan més fluixos (els temps augmenten) per compensar-ho una mica. La freqüència generalment supera una mica l’impacte dels temps, però hi ha casos en què pagar més per un kit de memòria RAM d’alta freqüència no tindria sentit, ja que els temps són més fluixos i el rendiment general es ressent.

Un bon exemple d’això és el debat entre la RAM DDR4 3200Mhz CL16 i la RAM DDR4 3600Mhz CL18. A primera vista, pot semblar que el kit de 3600Mhz és més ràpid i els temps no són molt pitjors. Tanmateix, si apliquem la mateixa fórmula que hem comentat a l’hora d’explicar la latència CAS, la història pren un gir diferent. Posant els valors a la fórmula: (CL / Velocitat de transferència) x 2000, per als dos kits de RAM es produeix el resultat que tots dos kits de RAM tenen la mateixa latència real de 10ns. Tot i que sí, també existeixen altres diferències en els subtimings i en la forma de configurar la memòria RAM, però la velocitat global similar fa que el kit de 3600Mhz sigui pitjor pel seu preu més alt.

Resultats de referència de diverses freqüències i latències: imatge: GamersNexus

Igual que amb els temps, aconseguim un punt de disminució dels rendiments molt aviat també amb freqüència. En general, per a les plataformes AMD Ryzen, DDR4 3600Mhz CL16 es considera el punt dolç tant pel que fa als temps com a la freqüència. Si anem amb una freqüència més alta com els 4000Mhz, no només els temps han d’empitjorar, fins i tot el suport de la placa base pot ser un problema per als chipsets de gamma mitjana com el B450. No només això, a Ryzen, el rellotge Infinity Fabric i el rellotge de controlador de memòria s’han de sincronitzar amb la freqüència DRAM en una proporció 1: 1: 1 per obtenir els millors resultats possibles i superar els 3600Mhz trenca aquesta sincronització. Això condueix a una major latència, inestabilitat general i una freqüència ineficaç que fan que aquests kits de RAM tinguin un valor global malament per als diners. Igual que els temps, s’ha d’establir un punt dolç i el millor és mantenir-se amb freqüències raonables, com ara 3200 MHz o 3600 MHz, en temps més ajustats com CL16 o CL15.

Overclocking

L’overclocking de memòria RAM és un dels processos més frustrants i temperaments a l’hora de jugar amb el vostre PC. Els entusiastes han estat aprofundint en aquest procés no només per treure fins al final el rendiment del seu sistema, sinó també pel repte que comporta el procés. La regla bàsica del overclocking de RAM és senzilla. Heu d’aconseguir la freqüència més alta possible mantenint els temps iguals o fins i tot ajustant els temps per obtenir el millor d’ambdós mons.

La memòria RAM és un dels components més sensibles del sistema i, generalment, no necessita modificacions manuals. Per tant, els fabricants de RAM inclouen un overclock precarregat conegut com a 'XMP' o 'DOCP' segons la plataforma. Se suposa que es tracta d’un overclock provat i validat que l’usuari pot habilitar mitjançant la BIOS i, amb freqüència general, és el nivell de rendiment més òptim que necessita l’usuari.

La calculadora DRAM per a Ryzen create de '1usmus' és una eina fantàstica per a l'overclocking manual en plataformes AMD

Si voleu assumir el repte de l 'overclocking manual de RAM, el nostre guia completa d’overclocking de RAM pot ser de gran ajuda. Les proves d’estabilitat de l’overclock són fàcilment les parts més difícils de l’overclocking de la memòria RAM, ja que poden trigar molt de temps i moltes fallades a encertar-se. Tot i això, tot el repte pot ser una bona experiència per als entusiastes i també pot comportar alguns guanys de rendiment.

Paraules finals

La memòria RAM és sens dubte un dels components del sistema més poc valorats i que pot tenir un impacte significatiu en el rendiment i la capacitat de resposta global del sistema. Els temps de la memòria RAM tenen un gran paper determinant la latència que hi ha entre les diferents operacions de memòria RAM. Certament, els temps més ajustats condueixen a un rendiment millorat, però hi ha un punt de disminució dels rendiments que fa que sigui una mica complicat overclockar manualment i ajustar els temps per obtenir un rendiment mínim.

Assolir un equilibri perfecte entre la freqüència de la memòria RAM i els temps, mentre que també es manté el valor de la memòria en memòria, és el millor camí a seguir mentre es pren una decisió de compra. Les nostres opcions per obtenir els millors kits de memòria RAM DDR4 el 2020 pot ser útil per prendre una decisió informada sobre la vostra elecció de memòria RAM.