Temporizações de RAM. Latência de RAM - o que é isso? Tempos padrão

O que é e por que essa característica é necessária em tecnologias informáticas? Onde encontrou sua aplicação? Como conseguir o melhor valor para esta característica?

Sobre RAM

Este é o nome dado a um dispositivo especial no qual os dados são armazenados e os processos executados enquanto o computador está funcionando. Pela rapidez de sua ação, atua como intermediário entre as informações localizadas no disco rígido e o processador. A característica mais compreensível para a maioria das pessoas é o volume. memória de acesso aleatório. Nesse caso, funciona a regra de que quanto mais, melhor para nós. Na verdade, agora para usar a Internet, assistir filmes e trabalhar com a maioria programas úteis 2 GB são suficientes. Mas para avaliar o desempenho, vários outros parâmetros também são usados, por exemplo, frequência. Indica quantos dados podem ser enviados no barramento em uma unidade de tempo. Quanto maior a frequência, maior a velocidade de transmissão da informação. Mas deve-se levar em conta que também é suportado pelo processador e placa-mãe. Ou peguemos outro parâmetro, não tão conhecido - latência. Este é o nome dado aos atrasos de sinais provenientes do dispositivo de memória de acesso aleatório. Quanto menos o computador funcionar, melhor será o resultado em termos de eficiência.

Recursos de latência

Um ponto significativo foi esquecido no parágrafo anterior. Junto com a frequência da RAM, a latência da RAM também aumenta. Qual OP é melhor então? Como escolher indicadores mais ou menos universais? É considerado ideal usar vários modelos de memória. Então, se houver dois deles e eles operarem no modo dual-channel, então será aumentado. Para isso, as placas utilizadas devem ser instaladas em determinados slots (que, via de regra, são destacados em uma cor). Há uma peculiaridade aqui: não é necessário que tenham a mesma quantidade de memória. Mas em relação à frequência, é desejável obter aqui uma correspondência completa. Caso contrário, eles funcionarão com o menor dos dois.

O que é latência de memória?

Um pouco mais de teoria. Este é o nome do somatório, que é realizado por meio de um coeficiente especial de correntes reversas não controladas dos transistores que estão incluídos em cada chip da linha de memória utilizada, bem como seu tempo de comutação. Isto pode parecer complicado, mas é uma suposição enganosa. Portanto, a latência depende da frequência com que os chips operam. O interessante é que não é proporcional. Ou seja: quanto menor a latência, melhor para o usuário. Vejamos um exemplo. Queremos que nossa hipótese tenha dois gigabytes de tamanho. Podemos fornecer uma linha que nos dará 2 GB. Mas esta não é a maneira ideal. Neste caso, o melhor seria instalar quatro linhas, cada uma com 512 MB. Neste caso, você também deve levar em consideração a influência da placa-mãe, bem como os tipos de RAM utilizados. Um módulo feito com base em uma tecnologia não pode ser instalado em local destinado a outra tecnologia. Isto é implementado para evitar danos durante a operação de um mecanismo não destinado a estas condições.

Designação

Se você já olhou para dispositivos, deve ter visto algo semelhante ao seguinte: “Latência de RAM: CL9”. O que isso significa? Este indicador indica o atraso específico que ocorre entre o início do envio do endereço da coluna para a memória e, consequentemente, a própria transferência dos dados. O número indicado indica a quantidade necessária para iniciar este processo. Quanto menor for, melhor para nós. Portanto, na hora de escolher a RAM é sempre necessário levar esse valor em consideração.

Tipos de dispositivos

Para separar por capacidades, utiliza-se a taxa de dados dupla (DDR), que pode ser traduzida como velocidade dupla transmissão de dados. As primeiras amostras desta tecnologia tinham 184 contatos. Sua tensão de alimentação padrão era de 2,5 V. Amostra 2 bits de dados por ciclo de clock. Mas em nossa época eles são considerados obsoletos e dificilmente são usados ​​​​em qualquer lugar ou sob quaisquer condições. DDR2 é considerado mais moderno e mais difundido. Ele permite que você selecione 4 bits de uma vez em um ciclo de clock. O módulo foi projetado para ter 240 contatos (120 de cada lado). A tensão de alimentação padrão é 1,8 V. DDR3 é considerado relativamente novo. Ele pode amostrar 8 bits de dados em um ciclo de clock. Também é feito em uma placa de circuito impresso, que possui 230 pinos. Mas a tensão de alimentação padrão neste caso é de apenas 1,5 V. Também existe DDR4, mas esta é uma nova tecnologia que ainda é muito difícil de encontrar.

Largura de banda

Concluiremos agora o artigo sobre latência de RAM. O que foi apresentado anteriormente já é suficiente para compreender o grosso da informação sobre o OP. E como toque final - rendimento. Portanto, idealmente, o valor desta característica no lado da RAM deve corresponder ao tamanho do parâmetro no processador. Vamos considerar esta questão, assumindo que temos o modo de dois canais mencionado anteriormente. Temos um processador cuja largura de banda é de 10.600 MB/s. Então podemos instalar um módulo operacional que será de 5300 Mb/s. Emparelhados juntos, eles fornecerão a mesma quantidade de rendimento. Mas não esqueça que os módulos devem ter a mesma frequência. E seria ideal que também tivessem o mesmo volume, fossem do mesmo fabricante e fossem produzidos no mesmo lote. Então a latência da RAM tenderá ao valor mínimo possível. Falando nisso, eles vendem um Kit específico para esses casos. Esse é o nome de kits especiais já otimizados para esse tipo de trabalho. Deve-se observar que você também pode usar memória cuja largura de banda seja maior que a do processador. Mas isso não afetará significativamente a latência, mesmo que a diferença seja múltipla.

Conclusão

Como você pode ver, a latência da RAM é uma característica muito importante. O que é especialmente interessante é que você pode influenciar isso não apenas do lado do hardware, mas também escolhendo a configuração do seu computador. Mas, ao mesmo tempo, ainda é necessário permanecer dentro dos limites da razão e não trabalhar em mais do que o modo de quatro canais. Não, claro, se quiser, você pode construir um computador com 512 MB que pode ostentar uma velocidade de processamento de 8 GB. Mas a eficácia de tal medida será bastante duvidosa. Nesse caso, é melhor parar em 4 placas, cada uma com 2 GB.

#Tempos #CL

Introdução

Os módulos de memória DDR e DDR2 são classificados de acordo com a frequência máxima em que podem operar. Mas, além da frequência, existem outros parâmetros que determinam o desempenho da memória - os tempos. Os tempos são números como 2-3-2-6-T1, 3-4-4-8 ou 2-2-2-5, quanto mais baixos os números, melhor. Vamos descobrir o que significa cada dígito desses números.

Os módulos de memória DDR e DDR2 são marcados de acordo com a classificação DDRxxx/PCyyyy.

O primeiro número, xxx, indica a velocidade máxima de clock na qual os chips de memória podem operar. Por exemplo, a frequência máxima na qual os módulos DDR400 podem operar é 400 MHz, e os módulos DDR2-667 podem operar em frequências de até 667 MHz. Deve-se esclarecer que esta não é a frequência real do clock das células de memória - sua frequência de operação no caso de DDR é a metade, e DDR2 é um quarto da frequência indicada na rotulagem do módulo. Ou seja, os módulos de memória DDR400 operam a uma frequência de 200 MHz e os módulos DDR2-667 a uma frequência de 166 MHz, mas com o controlador de memória tanto DDR quanto DDR-II se comunicam na metade da frequência indicada nas marcações (ou seja, 200 e 333 MHz, respectivamente), portanto, no futuro, esta frequência específica será entendida como a frequência real de operação.

O segundo número – aaaa – indica a velocidade máxima de transferência de dados em MB/s.

A velocidade máxima de transferência de dados dos módulos DDR400 é de 3200 MB/s, portanto eles são rotulados como PC3200. Os módulos DDR2-667 transferem dados a 5336 MB/s e são rotulados como PC2-5400. Como você pode ver, depois de “DDR” ou “PC” colocamos o número “2” para indicar que estamos falando de memória DDR2, não de DDR.

A primeira classificação - DDRxxx - é padrão para classificação de chips de memória, a segunda - PCyyyy - para módulos de memória. A Figura 1 mostra o módulo de memória Corsair PC2-4200, que é feito em chips DDR2-533.


Módulo de memória DDR2-533/PC2-4200

A frequência operacional máxima de um módulo de memória pode ser calculada usando a seguinte fórmula:

taxa máxima teórica de transferência de dados = frequência de clock x número de bits / 8

Como os DIMMs transmitem 64 bits por vez, o “número de bits” será 64. Como 64/8 é 8, esta fórmula pode ser simplificada:

taxa de dados teórica máxima = velocidade do clock x 8

Se um módulo de memória for instalado em um computador cujo barramento de memória opera em uma velocidade de clock mais baixa, a taxa máxima de transferência de dados desse módulo de memória será menor que sua velocidade teórica máxima de transferência de dados. Na prática, a incompreensão deste facto ocorre com bastante frequência.

Por exemplo, você comprou 2 módulos de memória DDR500/PC4000. Mesmo sendo rotulados como DDR500, eles não funcionarão automaticamente a 500 MHz em seu sistema. Esta é a velocidade de clock máxima que eles suportam, mas nem sempre é a mesma velocidade de clock em que funcionarão. Se você configurá-los para normal Computador pessoal, suportando módulos DDR, esses módulos de memória operarão a uma frequência de 400 MHz (DDR400) - a frequência máxima do padrão DDR. Neste caso, a velocidade máxima de transferência de dados será igual a 3.200 MB/s (ou 6.400 MB/s se os módulos de memória operarem no modo de canal duplo). Assim, os módulos não operarão automaticamente a 500 MHz e não atingirão taxas de transferência de dados de 4000 MB/s.

Por que, neste caso, as pessoas compram esses módulos? Para overclock. Como o fabricante garante que estes módulos podem operar em frequências de até 500 MHz, você sabe que pode aumentar a frequência do barramento de memória para 250 MHz e assim aumentar a velocidade do seu computador. Mas isso pode ser feito desde que placa-mãe O computador suporta esse overclock. Portanto, se você não deseja “overclock” do seu computador, então é inútil comprar módulos de memória marcados com uma frequência de clock superior à frequência normal do barramento de memória da placa-mãe.

Para o usuário médio, essas informações sobre os módulos de memória DDR/DDR2 são suficientes. Um usuário avançado precisa conhecer mais uma característica: a velocidade de trabalho da memória, ou, como também chamam o conjunto de parâmetros temporários de trabalho da memória - tempos, atrasos ou latência. Vamos dar uma olhada mais de perto nesses parâmetros do módulo de memória.

Horários

É precisamente por causa da diferença de temporização que 2 módulos de memória que possuem a mesma taxa máxima teórica de transferência de dados podem ter larguras de banda diferentes. Por que isso acontece se ambos os módulos operam na mesma frequência?

Para realizar cada operação, o chip de memória precisa de um tempo muito específico - as temporizações determinam com precisão esse tempo, expresso no número de ciclos da frequência do clock do barramento de memória. Vamos dar um exemplo. Vamos considerar o parâmetro mais famoso, chamado CAS Latency (ou CL, ou “tempo de acesso”), que indica quantos ciclos de clock o módulo de memória leva para produzir os dados solicitados pelo processador central. Um módulo de memória com CL 4 está 4 ciclos de clock atrasado na resposta, enquanto um módulo de memória com CL 3 está 3 ciclos de clock atrasado. Embora ambos os módulos possam funcionar na mesma velocidade de clock, o segundo módulo será mais rápido porque produzirá dados mais rapidamente que o primeiro. Este problema é conhecido como "latência".

As temporizações da memória são indicadas por uma série de números, por exemplo: 2-3-2-6-T1, 3-4-4-8 ou 2-2-2-5. Cada um desses números indica quantos ciclos de clock a memória leva para realizar uma operação específica. Quanto menores esses números, mais rápida será a memória.


Módulo de memória DDR2 com temporizações 5-5-5-15

Os números de temporização indicam os parâmetros das seguintes operações: CL-tRCD-tRP-tRAS-CMD. Para ficar mais claro, imagine que a memória esteja organizada como uma matriz bidimensional, onde os dados são armazenados na interseção de linhas e colunas.

CL.: Latência CAS - tempo que decorre desde o momento em que um comando é enviado para a memória até o início da resposta a esta solicitação. Ou seja, é o tempo que passa entre o processador solicitar alguns dados da memória e o momento em que a memória emite esses dados.

tRCD: atraso do RAS ao CAS - tempo que deve decorrer desde o momento do acesso à linha da matriz (RAS) até o momento do acesso à coluna da matriz (CAS), na qual são armazenados os dados necessários.

tRP: Pré-carga RAS – intervalo de tempo desde o momento em que o acesso a uma linha da matriz é fechado e o acesso a outra linha de dados começa.

tRAS– a pausa que a memória precisa para retornar ao estado de espera pela próxima solicitação.

DMC: Taxa de Comando - tempo desde o momento em que o chip de memória é ativado até o momento em que é possível acessar a memória com o primeiro comando. Às vezes, esse parâmetro não é especificado. Normalmente é T1 (1 ciclo de clock) ou T2 (2 ciclos de clock).

Normalmente o usuário tem 2 opções. Ao configurar seu computador, use temporizações de memória padrão. Na maioria dos casos, para isso, ao configurar a placa-mãe, é necessário selecionar a opção “auto” no item de configuração de memória. Você também pode configurar manualmente seu computador para tempos mais baixos, o que pode melhorar o desempenho do sistema. Deve-se notar que nem todas as placas-mãe permitem alterar as temporizações da memória. Além disso, algumas placas-mãe podem não suportar tempos muito baixos, o que pode fazer com que configurem seu módulo de memória para funcionar em tempos mais altos.

Configurando temporizações de memória nas configurações da placa-mãe

Ao fazer overclock da memória, pode acontecer que, para que o sistema funcione de forma estável, seja necessário aumentar os tempos de memória nas configurações. É aqui que podem surgir situações muito interessantes. Mesmo que a frequência da memória aumente, devido ao aumento nas latências da memória, sua taxa de transferência pode diminuir.

Esta é outra vantagem dos módulos de memória orientados para overclock de alta velocidade. Além de garantir que o módulo de memória irá operar na frequência de clock marcada, o fabricante também garante que você conseguirá manter os tempos de especificação do módulo.

Voltando ao exemplo do módulo de memória DDR500/PC4000 - mesmo que você possa atingir 500 MHz (250 MHz x2) com módulos DDR400/PC3200, eles podem ter que aumentar os tempos, enquanto o fabricante DDR500/ PC4000 garante que você será capaz de alcançar 500 MHz, mantendo os tempos especificados nas marcações.

Latência CAS (CL)

Como mencionado acima, a latência CAS (CL) é muito parâmetro importante memória. Indica quantos ciclos de clock a memória precisa para produzir os dados solicitados. Uma memória com CL=3 atrasará a resposta por 3 ciclos de clock, enquanto uma memória com CL=5 fará o mesmo após apenas 5 ciclos de clock. Assim, de dois módulos de memória operando na mesma frequência de clock, o módulo com CL menor será mais rápido.

Observe que aqui por frequência de clock queremos dizer a velocidade de clock real na qual o módulo de memória opera - ou seja, metade da frequência indicada. Porque Memória DDR e DDR2 pode gerar dados 2 vezes em um ciclo de clock, então o dobro da frequência de clock real é indicado para eles.

A Figura 4 mostra um exemplo de como funciona o CL. Mostra 2 exemplos: para um módulo de memória com CL = 3 e um módulo de memória com CL = 5. O comando “ler” é indicado em azul.

Latência CAS (CL)

A memória com CL=3 oferece uma vantagem de latência de 40% sobre a memória com CL=5, assumindo que ambas funcionem na mesma velocidade de clock.

Você pode até calcular o tempo de atraso após o qual a memória começa a produzir dados. O período de cada ciclo de clock pode ser facilmente calculado usando a seguinte fórmula:

Assim, o período de um ciclo de clock da memória DDR2-533 operando a 533 MHz (frequência do barramento - 266,66 MHz) é de 3,75 ns (ns = nanossegundo; 1 ns = 0,000000001 s). Lembre-se de que, ao calcular, você precisa usar a frequência real do clock, que é metade da frequência nominal. Assim, a memória DDR2-533 atrasará a saída de dados em 18,75 ns se CL = 5 e em 11,25 ns se CL = 3.

As memórias SDRAM, DDR e DDR2 suportam o modo burst de entrega de dados, quando o atraso antes de emitir a próxima parte dos dados é de apenas um ciclo de clock se esses dados estiverem localizados em um endereço próximo ao endereço atual. Portanto, enquanto os primeiros dados são emitidos com um atraso de ciclos de clock CL, os próximos dados serão emitidos imediatamente após o primeiro, sem serem atrasados ​​por outros ciclos CL.

Atraso de RAS para CAS (Atraso de RAS para CAS)

Cada chip de memória é organizado internamente como uma matriz bidimensional. Em cada intersecção de linhas e colunas existe um pequeno capacitor, que é responsável por armazenar “0” ou “1” – unidades de informação, ou dados. O procedimento de acesso aos dados armazenados na memória é o seguinte: primeiro é ativada a linha com os dados necessários e depois a coluna. Esta ativação ocorre através de dois sinais de controle - RAS (Row Address Strobe) e CAS (Column Address Strobe). Quanto menor o intervalo de tempo entre esses dois sinais, melhor, pois os dados serão lidos mais rapidamente. Este tempo é chamado de atraso de RAS para CAS (RAS to CAS Delay). Isto é ilustrado na Figura 5 – neste caso para memória com tRCD = 3.

Atraso de RAS para CAS (tRCD)

Como você pode ver, a latência de RAS para CAS é também o número de ciclos de clock que decorrem desde a chegada do comando “Ativo” até o comando “leitura” ou “gravação”.

Assim como no CAS Latency, o RAS to CAS Delay trata da frequência real do clock (que é metade da frequência de marcação), e quanto menor esse parâmetro, mais rápido a memória funciona, pois neste caso os dados são lidos ou gravados mais rapidamente.

Pré-carga RAS (tRP)

Após receber os dados da memória, um comando Precharge deve ser enviado à memória para fechar a linha de memória da qual os dados foram lidos e permitir que outra linha seja ativada. Tempo de pré-carga RAS (tRP) – intervalo de tempo entre o comando de pré-carga e o momento em que a memória pode aceitar o próximo comando de ativação – Ativo. Como aprendemos na seção anterior, o comando “ativo” inicia um ciclo de leitura ou gravação.

Pré-carga RAS (tRP)

A Figura 6 mostra um exemplo de memória com tRCD = 3.

Assim como acontece com outros parâmetros, o RAS Precharge trata da frequência real do clock (que é metade da frequência de marcação), e quanto menor esse parâmetro, mais rápido a memória funciona, pois neste caso o comando “ativo” chega mais rápido.

Resumindo o que foi dito acima, obtemos que o tempo que passa desde o momento em que o comando Precharge é emitido (fechar a linha e ...) até que os dados sejam efetivamente recebidos pelo processador é igual a tRP + tRCD + CL.

Outras opções

Vamos considerar 2 outros parâmetros - Active to Precharge Delay (tRAS) e Command Rate (CMD). Tal como acontece com os outros parâmetros, estes 2 parâmetros tratam da velocidade real do clock (que é metade da frequência de marcação), e quanto mais baixos forem esses parâmetros, mais rápida será a memória.

Active to Precharge Delay (tRAS): Se um comando “Active” tiver sido inserido na memória, o próximo comando “Precharge” não será aceito pela memória até que um tempo igual a tRAS tenha passado. Assim, este parâmetro define o limite de tempo após o qual a memória pode começar a ler (ou escrever) dados de outra linha.

Taxa de Comando (CMD) - período de tempo desde o momento em que o chip de memória é ativado (o sinal chega ao pino CS - Chip Select [seleção de chip]) até que o chip possa aceitar qualquer comando. Este parâmetro é designado pela letra “T” e pode assumir os valores 1T ou 2T - 1 ciclo de clock ou 2 ciclos de clock, respectivamente.

Introdução

Este artigo é uma continuação do popular material “O Impacto da Memória no Desempenho do Computador”, publicado em nosso site em abril deste ano. Nesse material, estabelecemos experimentalmente que a quantidade de memória não afeta muito o desempenho do computador e, em princípio, 512 MB são suficientes para aplicativos comuns. Após a publicação, nossos editores receberam diversas cartas nas quais os leitores pediam para sugerir que tipo de memória deveria ser levada e se fazia sentido comprar uma memória mais cara, mas com menor capacidade, e também pediam para comparar diferentes tipos de memória.

E, de fato, se nos jogos a diferença entre as velocidades de um mesmo computador com 512 e 1024 MB de memória interna é insignificante, talvez valha a pena instalar 512 MB de memória cara em vez de 1024 MB de memória barata? Na verdade, o desempenho do mesmo módulo de memória é afetado por atrasos, os chamados timings. Normalmente o fabricante os indica com um hífen: 4-2-2-8, 8-10-10-12 e assim por diante. A memória com overclock para entusiastas geralmente tem tempos baixos, mas é bastante cara. A memória comum, que simplesmente funciona de forma estável e não promete recordes de velocidade, tem tempos mais altos. Desta vez vamos descobrir que tipo de tempo são esses, atrasos entre o quê e o quê e como afetam o desempenho do computador!

Atrasos de memória

Com a transição da indústria para o padrão DDR-II, muitos usuários relataram que a memória DDR-II não estava funcionando tão rápido quanto gostariam. Às vezes até mais lento que a memória da geração anterior, DDR-I. Isto se deveu justamente aos grandes atrasos dos primeiros módulos DDR-II. Quais são esses atrasos? Eles geralmente são rotulados como 4-4-4-12, quatro números hifenizados. Eles significam o seguinte:

Latência CAS - Atraso de RAS para CAS - Pré-carga de linha - Ative para pré-carregar

Vamos tentar esclarecer essas notações. O banco de memória consiste em matrizes bidimensionais. Uma matriz bidimensional é a matriz mais simples, cada célula possui seu próprio endereço, número de linha e número de coluna. Para ler o conteúdo de uma célula, o controlador de memória deve primeiro especificar o número da linha e o número da coluna a partir dos quais os dados são lidos. Para realizar estas operações, o controlador deve fornecer sinais especiais à memória.

RAS(Row Address Strobe) - um sinal que determina o endereço de uma linha.

CAS(Column Address Strobe) - um sinal que determina o endereço da coluna.

Latência CAS(CAS) é o número de ciclos de clock desde o momento em que os dados são solicitados até serem lidos no módulo de memória. Um de as características mais importantes Módulo de memória.

Atraso de RAS para CAS(TRCD) - atraso entre os sinais RAS e CAS. Como já dissemos, linhas e colunas são acessadas separadamente umas das outras. Este parâmetro determina o atraso de um sinal em relação a outro.

Atraso de pré-carga de linha(TRP) - o atraso necessário para recarregar as capacidades das células de memória. Ou a linha inteira está fechada.

Ative para pré-carregar(TRAS) - tempo de atividade do estroboscópio. O número mínimo de ciclos entre o comando de ativação (RAS) e o comando de recarga (Precharge) ou fechamento do mesmo banco.

Quanto menores esses tempos, melhor: a memória funcionará mais rápido com baixas latências. Mas quão melhor e mais rápido precisa ser verificado.

Memória para velocidade

O BIOS das placas-mãe modernas permite alterar manualmente os valores de tempo. O principal é que os módulos de memória suportem esses valores. Por padrão, os valores de temporização são “conectados” aos chips SPD dos módulos e a placa-mãe define automaticamente os valores recomendados pelo fabricante. Mas nada impede que os entusiastas reduzam manualmente a latência fazendo um leve overclock na memória. Isto muitas vezes leva a trabalho instável. Portanto, para comparar o impacto dos tempos na velocidade, pegaremos uma memória muito rápida e a desaceleraremos com segurança, alterando certos atrasos.

Esta é uma plataforma moderna projetada para uso em computadores de alto desempenho. É construído sobre Chipset Intel i925X, que suporta apenas memória DDR-2 e usa tecnologias de otimização PAT. Este computador possui ventilação muito bem projetada, então não precisamos nos preocupar com superaquecimento.

Sistema de teste

  • Intel Pentium 4 2,8 GHz (800 MHz FSB, 1024 Kb L2, LGA 775)
  • Maxtor DiamondMax 9 de 80 Gb (7200 RPM, 8 Mb) S-ATA
  • SAPPHIRE RX600 PRO 128 MB PCI Express
  • Windows XP Professional (Eng.) SP2
  • CATALISADOR 5.3

A memória deve ser testada em aplicações diferentes, para ver a diferença de velocidade ou, inversamente, para mostrar que não há nenhuma. Aqui precisamos dos seguintes testes:

    Sintéticos

    • Analisador de memória RightMark

      SiSoft Sandra 2005

    Emulação de tarefas reais

    • PCMark 2004 patch 120

  • Teste do mundo real

Bem, há muitos planos! Vamos começar com os sintéticos.


Tempo de resposta de gravação para leitura(tW2R)
Tempo entre a escrita e a leitura, quando a leitura é interrompida pela escrita.
A peculiaridade do intervalo é que para interromper a leitura é necessário emitir o comando Burst Terminate, e o intervalo mínimo deste comando para o procedimento de escrita é denominado RU(CL) (onde CL - CAS Latency e RU - Round Up to o número inteiro mais próximo, BST - Burst Terminate). O diagrama do procedimento está abaixo:

Tempo de resposta de gravação para leitura para o mesmo banco(tW2RSame banco)
Procedimento semelhante ao anterior, diferenciando-se apenas pelo fato de a ação ocorrer no mesmo banco. A peculiaridade do atraso é que o procedimento de gravação, naturalmente, não pode ser maior que o intervalo antes da recarga do banco (tWR), ou seja, termina durante a recarga.

Tempo de resposta de leitura para leitura(tR2R)
Atraso quando uma operação de leitura é interrompida por uma operação de leitura de outro banco.

Tempo de ciclo de linha, ativar para ativar/tempo de atualização, ativo para ativar/tempo de atualização automática(tRC)
Hora de recarga automática. Encontrado em planilhas de dados.

Tempo de ciclo de linha de atualização automática, período de comando de atualização para ativar/atualizar, tempo de ciclo de atualização, período de comando de atualização para ativo/atualização(tRFC)
O intervalo mínimo entre um comando de recarga (Atualizar) e o próximo comando de recarga ou um comando de ativação.

Taxa de atualização de memória
Taxa de atualização de memória.

Prática
Portanto, examinamos os principais tempos que podemos encontrar com mais frequência em programas ou planilhas de dados. Agora, para ter uma visão completa, direi por que os tempos são úteis durante o overclock.

Sabe-se que ao aumentar os timings podemos aumentar a frequência da memória, e vice-versa, ao diminuir os timings piora o limite de overclock. A RAM convencional é overclockada assim: primeiro, a frequência máxima do processador é encontrada, depois a frequência da memória e, em seguida, os tempos mínimos.

O que é melhor - alta frequência ou tempos mínimos? Nossa resposta a esta pergunta é:
“Há uma opinião de que para a Intel os timings são mais importantes, enquanto para a AMD é a frequência. Em particular, ALT-F13 (guru de www.ModLabs.net) afirma: "A melhor opção para a Intel são os timings mais agressivos. Tanto que assíncrono com regras 2-5-2-2 síncrono com 2.5-7-3 -3 em qualquer FSB (ou seja, 280 3-7-3-3 em 1:1 é pior que 230 2-5-2-2 em 5:4)."
Ao mesmo tempo, não esqueça que para a AMD, na maioria das vezes a frequência da memória não é importante, mas o que é alcançado no modo síncrono."

Embora o resultado seja diferente em cada sistema. Em geral, experimente.

A memória de vídeo tem seus próprios aspectos de overclock. Assim, para atingir frequências mais altas, não é proibido sequer aumentar os timings, pois a queda no desempenho será mínima. Mais detalhes sobre esse overclock de memória de vídeo são descritos neste artigo, e uma discussão sobre esse método está no tópico da conferência.
E por último: nos fóruns você costuma ver designações como 2-3-3-7. Então, estes são indicadores das principais características da memória:


(Foto do site www.thg.ru). Aqui os horários estão listados em ordem de importância.

Decidi investigar a influência dos tempos em meu sistema.
Então aqui está:

O sistema foi deixado “como está”. A placa de vídeo também não fez overclock. Os testes foram realizados em dois pacotes de teste e em um jogo:

    3DMark 2001 patch 360, pois avalia o overclock de cada elemento do sistema, e não apenas da placa de vídeo

    SiSoft Sandra 2001 SP1 - Benchmark de largura de banda de memória, avalia largura de banda de memória

    FarCry v.1.3 - Demo de pesquisa, usado como um aplicativo de jogo real.

Memória “Overclocker” para a época, o NCP não falhou desta vez e permitiu que ela iniciasse na frequência de 143 MHz com temporizações de 2-2-2-7! Mas a memória não permite alterar o último parâmetro (Tras) por nenhum motivo, apenas com diminuição da frequência. No entanto, este não é o parâmetro mais importante.





Como você pode ver, reduzir os tempos proporciona um aumento de desempenho de cerca de 10%. E se no meu sistema isso não é tão perceptível, então em um sistema mais potente a diferença já se torna óbvia. E se você também alterar os tempos da placa de vídeo, onde o overclock muitas vezes não depende da memória, mas justamente de atrasos, então o trabalho será mais do que justificado. E agora você já sabe exatamente o que está mudando.


Como sempre, aceito comentários ao artigo.

Hoje falaremos sobre a definição mais precisa de tempos e subtempos. A maioria dos artigos na Internet contém erros e imprecisões, e materiais muito bons nem sempre cobrem todos os horários. Tentaremos preencher esta lacuna e fornecer uma descrição tão completa quanto possível de determinados atrasos.

A estrutura da memória lembra uma tabela, onde primeiro é selecionada uma linha e depois uma coluna. Esta tabela está dividida em bancos, para memória com densidade inferior a 64 Mbit (SDRAM) são 2 peças, acima - 4 (padrão). A especificação para memória DDR2 SDRAM com chips com densidade de 1 Gbit já prevê 8 bancos. Demora mais para abrir uma linha no banco que você está usando do que em outro (já que a linha que você está usando deve primeiro ser fechada). Obviamente é melhor nova linha abrir em um novo banco (o princípio da alternância de linhas é baseado nisso).

Normalmente na memória (ou nas especificações dela) há uma inscrição como 3-4-4-8 ou 5-5-5-15. Esta é uma entrada abreviada (o chamado esquema de temporização) dos tempos da memória principal. Quais são os horários? Obviamente, nenhum dispositivo pode operar em velocidade infinita. Isso significa que qualquer operação leva algum tempo para ser concluída. Timings são um atraso que define o tempo necessário para executar um comando, ou seja, o tempo desde o envio de um comando até sua execução. E cada número indica exatamente quanto tempo é necessário.

Agora vamos examinar cada um deles. O esquema de temporização inclui atrasos CL-Trcd-Trp-Tras respectivamente. Para trabalhar com memória, devemos primeiro selecionar o chip com o qual trabalharemos. Isso é feito com o comando CS# (Chip Select). Em seguida, o banco e a linha são selecionados. Antes de começar a trabalhar com qualquer linha, você deve ativá-la. Isto é feito com o comando de seleção de linha RAS# (quando uma linha é selecionada, ela é ativada). Então (durante uma operação de leitura linear) você precisa selecionar uma coluna usando o comando CAS# (o mesmo comando inicia a leitura). Depois leia os dados e feche a linha, pré-carregando o banco.

Os horários são organizados na ordem em que aparecem na solicitação mais simples (para facilitar o entendimento). Primeiro há os horários, depois os subtempos.

Atraso de Trcd, RAS para CAS- o tempo necessário para ativar uma linha do banco, ou o tempo mínimo entre o sinal de seleção de linha (RAS#) e o sinal de seleção de coluna (CAS#).

CL, Latência Cas- tempo mínimo entre a emissão de um comando de leitura (CAS) e o início da transferência de dados (atraso de leitura).

Tras, ativo para pré-carregar- o tempo mínimo de ativação da linha, ou seja, o tempo mínimo entre a ativação da linha (sua abertura) e a emissão do comando de pré-carga (início do fechamento da linha). A linha não pode ser fechada antes desse horário.

Trp, pré-carga de linha- tempo necessário para pré-carregar o banco (pré-carga). Ou seja, o tempo mínimo para fechamento de uma linha, após o qual uma nova linha bancária poderá ser acionada.

CR, taxa de comando 1/2T- Tempo necessário para o controlador decodificar comandos e endereços. Caso contrário, o tempo mínimo entre a emissão de dois comandos. Com valor 1T o comando é reconhecido para 1 ciclo de clock, sendo 2T - 2 ciclos de clock, 3T - 3 ciclos de clock (por enquanto somente no RD600).

Esses são todos os horários básicos. Os tempos restantes têm menos impacto no desempenho e são, portanto, chamados de subtemporizações.

Trc, Tempo de Ciclo de Linha, Tempo de Ativar para Ativar/Atualizar, Tempo de Ativo para Ativo/Atualização Automática - tempo mínimo entre a ativação de linhas do mesmo banco. É uma combinação de temporizações Tras+Trp - o tempo mínimo que uma linha está ativa e o tempo em que ela é fechada (após o qual uma nova pode ser aberta).

Trfc, Tempo de ciclo de atualização de linha, Tempo de ciclo de atualização automática de linha, Período de atualização para ativar/atualizar comando - o tempo mínimo entre o comando para atualizar uma linha e o comando de ativação ou outro comando de atualização.

Trd, Comando ATIVO banco A para banco ATIVO B, RAS para RAS Delay, Linha Ativa para Linha Ativa - tempo mínimo entre ativação de linhas de bancos diferentes. Arquitetonicamente, você pode abrir uma linha em outro banco imediatamente após abrir uma linha no primeiro banco. A limitação é puramente elétrica - a ativação consome muita energia e, portanto, com acionamento frequente das linhas, a carga elétrica no circuito é muito alta. Para reduzi-lo, esse atraso foi introduzido. Usado para implementar a função de intercalação.

Tccd, Atraso CAS para CAS - tempo mínimo entre dois comandos CAS#.

Twr, Write Recovery, Write to Precharge - o tempo mínimo entre o final da operação de gravação e o comando para pré-carregar a linha para um banco.

Twtr, Trd_wr, Write To Read - o tempo mínimo entre o final da escrita e a emissão de um comando de leitura (CAS#) em uma classificação.

Retorno, Read To Write, (Same) Rank Read To Write - o tempo mínimo entre o final de uma operação de leitura e a emissão de um comando de gravação, em uma classificação.

Gravação da mesma classificação para gravação atrasada- tempo mínimo entre duas equipes para registrar em uma classificação.

Atraso de gravação para gravação de classificação diferente- tempo mínimo entre duas equipes para registrar em classificações diferentes.

Twr_rd,Different Ranks Write To READ Delayed - o tempo mínimo entre o final da escrita e a emissão de um comando de leitura (CAS#) em diferentes ranks.

Leitura da mesma classificação para leitura atrasada- atraso mínimo entre dois comandos de leitura em uma classificação.

Trd_rd,Classificações diferentes lidas para leitura atrasada - o atraso mínimo entre dois comandos de leitura em classificações diferentes.

Trtp, Read to Precharge - o intervalo mínimo entre a emissão de um comando de leitura e um comando de pré-carga.

Pré-carregar para pré-carregar- tempo mínimo entre dois comandos de pré-carga.

Tpall_rp, Precharge All to Active Delay - atraso entre o comando Precharge All e o comando para ativar a linha.

Mesma classificação PALL para REF atrasada- define o tempo mínimo entre os comandos Precharge All e Refresh em uma classificação.

Classificação diferente REF para REF atrasado- define o atraso mínimo entre dois comandos de atualização em classificações diferentes.

Twcl, Latência de gravação - o atraso entre a emissão de um comando de gravação e o sinal DQS. Semelhante ao CL, mas para gravação.

Tdal, citado em JEDEC 79-2C, p.74: recuperação automática de gravação de pré-carga + tempo de pré-carga (Twr+Trp).

Trcd_rd/Trcd_wr, Ativação para leitura/gravação, Atraso de leitura/gravação de RAS para CAS, Endereço RAW para Endereço de coluna para leitura/gravação - uma combinação de dois tempos - Trcd (RAS para CAS) e atraso de comando rd/wr. É este último que explica a existência de diferentes Trcds - para escrita e leitura (Nf2) e instalação de BIOS - Fast Ras to Cas.

Tck, Clock Cycle Time - o período de um ciclo de clock. É ele quem determina a frequência da memória. É calculado da seguinte forma: 1000/Tck=X Mhz (frequência real).

C.S., Chip Select - tempo necessário para executar o comando emitido pelo sinal CS# para selecionar o chip de memória desejado.

Tático, Tempo de acesso à saída DQ de CK - tempo desde a transição do clock até a saída de dados pelo módulo.

Hora de configuração de endereço e comando antes do relógio- tempo em que a transmissão das configurações de endereço de comando precederá a borda ascendente do relógio.

Endereço e tempo de espera do comando após o relógio- tempo durante o qual as configurações de endereço e comando ficarão “bloqueadas” após a borda descendente do relógio.

Tempo de configuração de entrada de dados antes do relógio, tempo de retenção de entrada de dados após o relógio- o mesmo que acima, mas para dados.

Tck máx., Tempo máximo de ciclo do dispositivo SDRAM - o período máximo de ciclo do dispositivo.

Tdqsq máx., Dispositivo DDR SDRAM DQS-DQ Inclinação para DQS e sinais DQ associados - a mudança máxima entre o estroboscópio DQS e os sinais de dados associados.

Tqhs, Fator de inclinação de retenção de dados de leitura do dispositivo DDR SDRAM - deslocamento máximo de “bloqueio” dos dados lidos.

Tch, Tcl, Largura de pulso alta/baixa CK - duração do nível alto/baixo da frequência do clock CK.

Thp, Largura de meio pulso CK - a duração do meio ciclo da frequência do clock CK.

Latência assíncrona máxima- tempo máximo de atraso assíncrono. O parâmetro controla a duração do atraso assíncrono, que depende do tempo necessário para transmitir o sinal do controlador de memória para o módulo de memória mais distante e vice-versa. A opção existe em processadores AMD (Athlon/Opteron).

Atraso de trava de leitura DRAM- atraso na configuração do tempo necessário para “bloqueio” (reconhecimento inequívoco) dispositivo específico. Isto é relevante quando a carga (número de dispositivos) no controlador de memória aumenta.

Trpre, Preâmbulo de leitura - o tempo durante o qual o controlador de memória atrasa a ativação da recepção de dados antes da leitura, para evitar corrupção de dados.

Trpst, Twpre, Twpst, Escrever preâmbulo, ler postâmbulo, escrever postâmbulo - o mesmo para escrever e depois de receber dados.

Ignorar fila de leitura/gravação- determina o número de vezes que a primeira solicitação na fila pode ser ignorada pelo controlador de memória antes de ser executada.

Ignorar máximo- determina quantas vezes a entrada mais antiga no DCQ pode ser ignorada antes que a seleção do árbitro seja invalidada. Quando definido como 0, a escolha do árbitro é sempre respeitada.

Estado de espera SDRAM MA, Estado de espera de leitura - configurando um avanço de 0-2 ciclos das informações de endereço antes de enviar o sinal CS#.

Inserção invertida- atraso entre os ciclos. Adiciona um atraso de clock entre duas operações consecutivas de leitura/gravação.

Tempo de início de R/W DRAM, atraso do comando rd/wr - atraso antes de executar um comando de leitura/gravação. Normalmente medidas 8/7 ou 7/5, respectivamente. Tempo desde a emissão do comando até a ativação do banco.

Iniciação Especulativa, Leitura especulativa de SDRAM - Normalmente o endereço é inserido primeiro na memória e depois o comando de leitura. Como leva um tempo relativamente longo para decifrar um endereço, uma partida preemptiva pode ser aplicada emitindo o endereço e o comando consecutivamente, sem demora, o que aumentará a eficiência do barramento e reduzirá o tempo de inatividade.

Twitter mesmo banco, Tempo de resposta de gravação para leitura para o mesmo banco - o tempo entre o término da operação de gravação e a emissão de um comando de leitura em um banco.

Caramba, Quatro janelas ativas - o tempo mínimo ativo de quatro janelas (linhas ativas). Usado em dispositivos de oito bancos.

Latência estroboscópica. Atraso ao enviar um pulso estroboscópico (pulso seletor).

Taxa de atualização de memória. Taxa de atualização de memória.

Esperamos que as informações que apresentamos ajudem você a entender a designação dos tempos de memória, quão importantes eles são e por quais parâmetros são responsáveis.