Что такое латентность оперативной памяти и что она означает?
Приветствую вас уважаемые гости! Сегодня поговорим про латентность оперативной памяти – что это такое, какая бывает, как на нее влияют тайминги и что значит это в практическом плане.
Как работает оперативная память
Структурно любая планка оперативки представляет собой своего рода матрицу, разделенную на строчки и столбцы. Каждая ячейка может иметь значение 1 (полный заряд) или 0 (полный разряд). По сути, любая такая планка – своеобразная таблица, состоящая из множества микроскопических конденсаторов.
Каждый элемент в оперативке имеет собственный уникальный адрес, по которому к нему обращаются напрямую процессор или периферические устройства.
Кроме того, конденсаторы сгруппированы по банкам, число которых зависит от плотности ячеек. На открытие строки в одном банке уходит больше времени, чем если обратиться к другому банку, так как используемую строку сначала нужно закрыть. Применяется принцип чередования строк, когда новая строка открывается в новом банке.
Что значит латентность у модуля памяти
Дословное определение этого параметра ОЗУ – «задержка», то есть время, необходимое на чтение, запись и копирование данных.
Несмотря на высокое быстродействие современных компьютеров, все действия не выполняются мгновенно. По-другому такие задержки называют таймингами и для удобства пользователей наносят такие характеристики на шильдике, который должен быть наклеен согласно нормативам(правда это, не всегда встречается). Например, так: 4-4-4-6.Каждая цифра в этой маркировке обозначает время в миллисекундах, которое проходит перед началом выполнения команды.
Здесь идут в ряд четыре типа латентности:
- CL – задержка между подачей команды оперативке и началом записи или чтения;
- Trcd – необходимое для активации строки банка время, то есть время между выбором столбца и строки;
- Trp – время активности строки, то есть ее открытием и подачей команды на перезапись;
- Tras – время, необходимое для полного заряда конденсатора с конкретным адресом.
Чем выше тактовая частота ОЗУ, тем больше и тайминги у нее будут.
Поэтому у современной памяти возможны значения cl 11, cl15, cl 16 и даже cl19. Например, для планки памяти DDR3 с тактовой частотой 1333 МГц оптимальным значением считается CL 9.
У ДДР4 с частотой 2800 МГц средние значения латентности 14-15. К слову, в этом случае речь идет о так называемой CAS-латентности, то есть задержке между отправкой в ОЗУ адреса столбца данных и началом передачи данных – время, необходимое для чтения первого бита.
Детальнее про значения латентности в оперативной памяти и какие из них лучше читайте скоро на блоге.
Настройка латентности
Именно данная цифра (CL) представляет наибольший интерес в практическом плане, поэтому часто в маркировке указывают только ее.
Для того, чтобы узнать более детальную информацию об интервалах задержки оперативки, приходится искать на сайте производителя ее полную спецификацию.Информация о латентности записана в самой планке оперативной памяти в микросхеме SPD, который есть в любом модуле ОЗУ. Как правило, при сборке компьютера не нужно выполнять дополнительных настроек в BIOS: предусмотренная производителем латентность выставляется автоматически.
Все, что нужно сделать пользователю – только правильно смонтировать модули ОЗУ в подходящие слоты.
Впрочем, в случае необходимости тайминги таки можно настроить, для чего БИОС предоставляет ряд возможностей пользователю. Для этого используется функция DRAM Timings, с помощью которой можно задать значения четырех основных значений латентности.
При установке режима AUTO будут использованы настройки по умолчанию – те, на которых планка работает с оптимальной производительностью.
Самостоятельная установка таймингов может понадобиться при разгоне модуля памяти: так как наблюдается обратная взаимосвязь, меньшая латентность приводит к ускорению работы ОЗУ.
Кроме того, это может понадобиться при попытке подружить пару немного отличающихся по параметрам планок оперативной памяти, чтобы заставить их работать в двухканальном режиме. С другой стороны, увеличение задержек немного замедляет работу памяти, но делает ее более стабильной.
Такие «танцы с бубном» рекомендуется проводить пользователям, которые твердо знают, что именно они делают и зачем.
Если же вы пока не на «Ты» с компьютерным железом и еще не скоро будете в нем хорошо разбираться, рекомендую установить латентность по умолчанию. А еще советую ознакомиться с публикациями «На что влияет частота оперативной памяти» и «Что это — поддержка ECC оперативной памяти».
Напоминаю, что делясь статьями этого блога в социальных сетях, вы способствуете его продвижению, что позволит мне публиковать еще больше полезных инструкций. Чтобы не пропустить новость, подпишитесь на рассылку уведомлений по электронной почте. А на сегодня все. Всем до завтра!
Латентность оперативной памяти — определение.
Сегодня мы рассмотрим латентность оперативной памяти. Что это такое и зачем эта характеристика нужна в компьютерных технологиях? Где она нашла своё применение? Как достичь наилучшего значения данной характеристики?
Об оперативной памяти
Так называют специальное устройство, в котором находятся данные и выполняются запущенные во время работы компьютера процессы. Благодаря скорости его действия оно выступает в качестве посредника между информацией, расположенной на жестком диске, и процессором. Самой понятной для большинства людей характеристикой является объем оперативной памяти. В данном случае работает правило, что чем её больше, тем для нас лучше. По факту сейчас для использования интернета, просмотра фильмов и работы с большинством полезных программ хватает 2 Гб. Но для оценки производительности используется и ряд других параметров, к примеру частота. Она указывает на то, сколько данных может быть переслано по шине за одну единицу времени. Чем большая частота, тем выше скорость передачи информации. Но необходимо учитывать, чтобы она также поддерживалась процессором и материнской платой. Или давайте возьмем другой параметр, не такой известный – латентность. Так называют временные задержки сигналов, которые идут от оперативного запоминающего устройства. Чем с меньшими показателями компьютер будет работать, тем лучший результат в плане оперативности в конечном счете получится.
Вероятно, каждый пользователь современного компьютера, пытающийся его модернизировать с целью.
Особенности латентности
В предыдущем абзаце был упущен один значительный момент. Вместе с величиной частоты ОЗУ растёт и латентность оперативной памяти. Какая лучше тогда ОП? Как подобрать более-менее универсальные показатели? Считается оптимальным использование нескольких моделей памяти. Так, если их два, и они работают в двухканальном режиме, то скорость передачи данных будет увеличена. Для этого используемые платы необходимо установить в определённые слоты (которые, как правило, выделяются одним цветом). Здесь существует такая особенность: необязательно, чтобы у них был одинаковый объем памяти. Но относительно частоты желательно здесь получить полное совпадение. В противном случае они будут работать с наименьшей величиной из этих двух.
При выборе оперативной памяти чаще всего обращают внимание на.
Что собой представляет латентность памяти
Ещё немного теории. Так называют суммирование, которое проводится с использованием специального коэффициента неуправляемых обратных токов транзисторов, что входят в каждый чип используемой линейки памяти, а также время их переключения. Это может показаться сложным, но это обманчивое предположение. Так, латентность зависит от частоты, с которой работают чипы. Интересно то, что она не является пропорциональной. Иными словами: чем меньше латентность, тем лучше для пользователя. Давайте рассмотрим пример. Мы хотим, чтобы у нашего гипотетического компьютера оперативная память была размером в два гигабайта. Мы можем поставить одну линейку, которая будет давать нам 2 Гб. Но это не самый оптимальный способ. В данном случае лучше всего будет установить четыре линейки, каждая по 512 Мб. При этом также следует учитывать и влияние материнской платы, а также типы используемой оперативной памяти. Модуль, выполненный на основании одной технологии, нельзя будет поставить на место, которое предназначено для другой технологии. Это реализовано для того, чтобы исключить повреждения при эксплуатации непредназначенного для данных условий механизма.
Эйдетическая память выражается в сохранении предельно ярких.
Обозначение
Если вы когда-нибудь рассматривали устройства, то могли увидеть что-то похожее на следующее: «Латентность оперативной памяти: CL9». Что это значит? Данный показатель указывает на конкретную задержку, которая происходит между началом отправки адреса столбца в память и, соответственно, фактической передачей данных. Цифра, которая указана, обозначает величину, необходимую для начала осуществления этого процесса. Чем она меньше, тем лучше для нас. Поэтому при выборе оперативной памяти всегда необходимо учитывать и эту величину.
Типы устройств
Для разделения по возможностям используется double data rate (DDR), что можно перевести как двойную скорость передачи данных. Самые первые образцы данной технологии имели по 184 контакта. Их стандартное напряжение питания было 2,5 В. Делает выборку в 2 бита данных за один такт. Но в наше время они считаются устаревшими и сейчас практически нигде и ни в каких условиях не используются. Более современным и самым распространённым считается DDR2. Она позволяет выбирать сразу 4 бита за один такт. Модуль выполняется в виде печатной платы, которая обладает 240 контактами (по 120 на каждую сторону). Стандартное напряжение питания для него составляет 1,8 В. Относительно новым считается DDR3. Он за один такт может делать выборку в 8 бит данных. Он также выполнен на печатной плате, которая имеет 230 контактов. Но стандартное питающее напряжение в данном случае составляет только 1,5 В. Также существует ещё и DDR4, но это новая технология, которую встретить ещё очень сложно.
Пропускная способность
Уже будем завершать статью про латентность оперативной памяти. Того, что было представлено ранее, уже достаточно, чтобы понимать основную массу информации об ОП. И как завершающий штрих – пропускная способность. Итак, в идеале величина этой характеристики со стороны оперативной памяти должна соответствовать размеру параметра у процессора. Рассмотрим этот вопрос, считая, что у нас упомянутый ранее двухканальный режим. У нас есть процессор, пропускная способность которого — 10600 Мб/с. Тогда мы можем установить модуль оперативной памяти, характеристики которого будут составлять 5300 Мб/с. В паре они обеспечат тот же самый размер пропускной способности. Но не забывайте о том, что модули должны быть одинаковой частоты. А оптимальным будет, чтобы они ещё и обладали одинаковым объемом, их изготовил один производитель, и они выпускались в рамках одной партии. Тогда латентность оперативной памяти будет стремиться к минимально возможному значению. Если говорить про двухканальный режим, то специально под эти случаи продают Kit. Так называют специальные наборы, которые оптимизированы уже для такой работы. Следует отметить, что можно использовать и память, пропускная способность которой выше, чем у процессора. Но на латентность это существенным образом не повлияет, даже если разница будет кратной.
Заключение
Как видите, латентность оперативной памяти – это очень важная характеристика. Особенно приятным является то, что на неё можно повлиять не только с аппаратной стороны, но и подбирая конфигурацию для своего компьютера. Но при этом всё же необходимо держаться в рамках разумного и в более чем четырехканальном режиме не работать. Нет, конечно, если есть желание, можно и с платами оперативной памяти на 512 Мб собрать компьютер, который сможет похвастаться скоростью обработки в 8 Гб. Но эффективность такого хода будет довольно сомнительной. Лучше остановиться в таком случае на 4 платах, каждая из которых будет иметь 2 Гб.
Что такое латентность оперативной памяти
Некоторые характеристики устройств могут показаться незначительными на первый взгляд. Но они способны повлиять на скорость обработки информации в компьютере. Это относится и к латентности оперативной памяти, которая отвечает за время обращения процессора к данному оборудованию для получения данных.
Что такое латентность
Для получения какой-либо информации процессор обращается к оперативной памяти (ОЗУ). Она организована в виде страниц, на которых хранится нужная информация. Чтобы понять, на какой именно странице можно найти данные, следует обратиться к специальной таблице.
Основным показателем работы оперативной памяти, будет тактовая частота или количество операций, которое комплектующие может выполнять за один такт времени. Но кроме этого стоит учитывать и задержки. Это временной промежуток, который требуется системе на обработку запроса.
Данное значение определенно в таймингах и приравнивается к миллисекунде. Именно столько требуется времени ОЗУ перед началом выполнения команды.
Так, существует 4 вида задержек:
- латентность (CAS Latency (CL)), является самым важным значением, на которое стоит обратить внимание, показывает, сколько времени нужно от запроса процессора до получения информации, где находятся нужные данные;
- RAStoCASDelay(tRCD), время перехода от столбца матрицы к строке;
- RAS Precharge (tRP), задержка, которая происходит в момент закрытия одной ячейки и открытием другой;
- ActivetoPrechargeDelay, время, которое нужно ОЗУ, чтобы вернуться к ожиданию запроса.
В некоторых случаях, разработчики указывают только латентность. Так как данный показатель будет наиболее значимым и больше влиять на общую работу компьютера.
На что она влияет?
От данного показателя будет зависеть скорость выполнения операции по обращению к оперативной памяти. В современных мощных компьютерах будет сложно заметить разницу латентности. К тому же это миллисекунды.
Какой блок питания выбрать для компьютера
Однако, не стоит пропускать мимо данную характеристику при выборе комплектующей. Быстродействие ОЗУ следует высчитывать из тактовой частоты и латентности. Только так можно определить, на сколько быстро процессор будет получать ответ на запрашиваемую информацию, а значит, как будет работать компьютер в целом.
Какое значение лучше?
Латентное значение указывает задержку во времени на выполнение операции. Это значит, что, чем ниже данный параметр, тем быстрее процессор получит нужную информацию. При этом стоит учитывать также и тактовую частоту.
Узнать характеристику можно несколькими способами. Тайминги указываются на самой плате ОЗУ. Это 4 цифры, которые соответствуют параметрам. Первая отвечает за латентность. В некоторых моделях можно найти надпись «CL 11». Это значит, что здесь обозначается только латентность.
Если пользователь не хочет разбирать компьютер, можно воспользоваться специальными программами:
Утилиты способны отобразить все задержки, с которыми работает ОЗУ. Кроме того, с их помощью можно протестировать компьютер и его отдельные комплектующие.
Также, можно воспользоваться документацией или БИОСом. Здесь находятся все характеристики компьютера. С помощью БИОСа пользователь может изменить значение задержек. Благодаря этому компьютер будет работать немного быстрее.
Такую возможность предоставляют не все производители ОЗУ. Некоторые модели могут работать только с уже установленными настройками. Однако, если такая функция присутствует, с изменением параметров нужно быть осторожны. Низкие тайминги могут привести к тому, что компьютер перестанет включаться, так как операционная система не сможет загрузиться. Это объясняется тем, что оперативной памяти не будет хватать времени на выполнение операции.
На что обратить внимание при выборе?
Скорость работы оперативной памяти зависит от того, с какой скоростью выполняется операция и, какое количество за такт времени. Поэтому нельзя обращать внимание исключительно на латентность ОЗУ. Также, не рекомендуется сравнивать тайминги у различных моделей, которые работают с разной тактовой частотой.
Все разъемы материнской платы
В качестве примера можно рассмотреть модуль памяти типа DDR3, который работает на частоте 1333 МГц. Его показатели задержки будут равны 9-9-9-24. Второе комплектующие имеет тактовую частоту 2133 МГц, при этом тайминги – 11-11-11-31.
В первом случае время выполнения операции будет меньшей. Но это не значит, что компьютер будет работать быстрее. Как раз наоборот, выше показатели можно наблюдать у второго варианта. Это объясняется тактовой частотой. Во втором случае, компьютер будет обрабатывать больше данных за единицу времени.
Существуют оптимальные показатели для разных модулей. Так, при выборе DDR3 латентность должна равняться 9. DDR4 с более высокой тактовой частотой обладает среднем значением латентности в 14-15.
На что влияет латентность в играх?
Меньшее количество требуемого времени для получения или сохранения информации положительно скажется на игровом процессе. Пользователь может заметить, что игра будет быстрее загружаться и отвечать на запросы.
Однако, данный показатель редко становится решающим. В данном случае больше будет играть роль как раз тактовая частота. Уменьшать тайминги можно в том случае, когда нет возможности увеличить второй параметр.
Руководство по задержке оперативной памяти – насколько важна латентность RAM
Хотя это, пожалуй, один из самых простых компонентов для установки, понимание того, что заставляет вашу оперативную память работать, – это совсем другая игра.
Эти невинно выглядящие планки памяти гораздо сложнее, чем кажутся. Давайте сегодня попробуем упростить один аспект – задержку памяти.
Мы рассмотрим, что это значит, как это может повлиять на ваши рабочие нагрузки, и поможем вам понять, следует ли вам гнаться за этими молниеносными скоростями или искать комплекты памяти с низкой задержкой.
Скорость оперативной памяти и задержка
В то время как скорость памяти (или скорость передачи данных) определяет, насколько быстро ваш контроллер памяти может обращаться к памяти или записывать данные в память, задержка ОЗУ фокусируется на том, как скоро он может начать процесс.
Скорость памяти измеряется в МТ/с (мегапередачи в секунду), а задержка – в наносекундах.
Прежде чем мы углубимся в расчёт латентности памяти или задержки ОЗУ, вам следует знать несколько терминов:
Латентность памяти
Проще говоря, латентность – это задержка.
Эта задержка может быть измерена в наносекундах (реальное время). Однако, когда дело доходит до цифровой электроники, мы часто используем тактовый цикл, потому что таким образом мы получаем сравнительные числа, которые не зависят от частоты или скорости передачи данных.
Тайминги памяти
В отличие от задержки, тайминги памяти (эта последовательность чисел, которую вы видите на вашем модуле памяти) измеряются в тактовых циклах.
Таким образом, каждое число в таймингах памяти, например 16-19-19-39, указывает количество тактов или циклов, необходимых для выполнения определенной задачи.
Вот краткий обзор того, что означают эти тайминги, от первого до последнего (всё измеряется в тактовых циклах).
Чтобы упростить ситуацию, представьте себе пространство памяти в виде гигантской электронной таблицы со строками и столбцами, где каждая ячейка может содержать двоичные данные (0 или 1).
- Задержка CAS (tCL) – первая синхронизация памяти называется задержкой строба доступа к столбцу (CAS). Хотя термин «строб» сегодня немного устарел, поскольку он пережиток времён асинхронной DRAM, термин CAS всё ещё используется в отрасли. CAS Latency of RAM указывает количество циклов, которое требуется для получения ответа от памяти после того, как контроллер памяти отправляет столбец, к которому он должен получить доступ (подумайте об аналогии с электронной таблицей, о которой я упоминал выше). В отличие от всех других таймингов, приведенных ниже, tCL – это точное число, а не максимум/минимум.
- Задержка адреса строки по адресу столбца (tRCD) – второе число обозначает минимальное количество тактов, которое потребуется, чтобы открыть строку (опять же, в этой гигантской электронной таблице) и получить доступ к требуемому столбцу. Помните, что в отличие от tCL, tRCD – это не точное число, а максимальная задержка.
- Row Precharge Time (tRP) – третье число в этой последовательности из 4 цифр указывает минимальную задержку тактового цикла для доступа к другой строке в том же выбранном столбце.
- Активное время строки (tRAS) – последнее число в этой временной последовательности памяти обозначает минимальное количество тактовых циклов, которое строка должна оставаться открытой для доступа к данным. Обычно это самая большая задержка.
Вычисление задержки RAM или задержки CAS
CAS Latency – это время, которое требуется вашей памяти для ответа на запрос от контроллера памяти. Вот таблица, которая упростит вам этот процесс:
В этом разделе мы узнаем, как рассчитать задержку ОЗУ.
Конечно, вы также можете использовать калькулятор задержки ОЗУ, если хотите пропустить математику.
Однако, поскольку рекламируемая задержка CAS измеряется в тактовых циклах, нам необходимо учитывать скорость памяти, чтобы получить реальную задержку CAS в наносекундах.
Вот формула, которую следует использовать: (CL×2000)/Частота
Допустим, у нас есть комплект памяти DDR4-3200 CL16. Вы получаете задержку в наносекундах (16×2000)/3200 = 10 нс.
Задержка First Word
Теперь, если вам интересно, как насчёт других таймингов памяти? Разве они не влияют на задержку?
Тем не менее, задержка CAS по-прежнему является наиболее часто используемой метрикой для сравнения латентности памяти, поскольку она более непосредственно влияет (немедленно), насколько быстро ваш модуль ОЗУ отвечает на запрос.
Однако, некоторые инженеры говорят о преимуществах использования задержки First Word, когда речь идёт о памяти. Эта задержка учитывает временные показатели первичной памяти вместе с длиной пакета, чтобы получить задержку, которая, по сути, говорит вам, сколько времени требуется, чтобы прочитать слово из памяти.
ОЗУ с низкой задержкой или высокоскоростная ОЗУ
Рассмотрим следующие три комплекта:
- 32 ГБ (2×16) DDR4-3200 CL16
- 32 ГБ (2×16) DDR4-3600 CL18
- 32 ГБ (2×16) DDR4-4000 CL20
Как вы думаете, какой из них «самый быстрый»?
Что ж, тут всё становится немного сложнее (или интереснее).
Для 3D и активных рабочих нагрузок
Мы проверили это на себе. И оказывается, что сама задача настолько сильно ограничена IPC и тактовой частотой одного ядра процессора, что не имеет значения, какую задержку вы выберете, пока скорость передачи данных или тайминги памяти не будут активно препятствовать производительности процессора.
| Процессор Ryzen 9 5950Х | Бенчмарк (среднее за 10 прогонов) |
|---|---|
| DDR4-3600 CL 20 | 1230,75 |
| DDR4-3600 CL 16 | 1237,50 |
| DDR4-2666 CL 20 | 1230,88 |
Как видно, с процессорами Ryzen как более низкие тайминги, так и более низкие скорости передачи данных влияют на производительность самого процессора (даже одноядерного).
Однако это открывает интересную дискуссию.
Следует ли вам брать более дешёвый комплект DDR4-2666 CL20 (или комплект DDR4-2666 CL16) вместо немного более дорогого комплекта DDR4-3600 CL20, если вы собираетесь получить аналогичную производительность?
Я бы сказал нет. Вы увидите лучшую производительность с более быстрым набором памяти для любой задачи, которая возлагает активную нагрузку непосредственно на ЦП, распределенную по нескольким ядрам.
Одним из примеров этого является быстрая прокрутка таймлайна Premiere Pro со сжатым исходным материалом.
Для рабочих нагрузок рендеринга CPU/GPU
Краткий ответ – не имеет большого значения. Если это ваши основные рабочие нагрузки, мы рекомендуем отдавать приоритет стабильности системы, а не гнаться за незначительной выгодой.
Часто задаваемые вопросы о латентности памяти
Смешивание оперативной памяти с разной задержкой плохая идея?
Да. Смешанная память, как правило, не идеальна. Это справедливо даже в том случае, если у вас разные тайминги памяти.
Что касается того, какое поведение ожидать, есть две возможности:
- если вам повезёт, модули памяти можно настроить для работы с более медленными таймингами памяти.
- если вам не повезёт, вы можете не увидеть стабильности, пока не вернёте разгон памяти к спецификациям JEDEC, которые обычно намного медленнее.
Как проверить задержку CAS моей оперативной памяти?
Вы можете узнать текущую задержку памяти в кратчайшие сроки! Сначала скачайте CPU-Z с официального сайта CPUID.
После того, как вы установите и запустите CPU-Z, вы должны увидеть экран, подобный этому (конечно, аппаратное обеспечение и спецификации будут вашими) –
Перейдите на вкладку «Память» и вы должны увидеть список, в котором указана частота вашей памяти (не скорость передачи данных), а также тайминги вашей памяти, такие как задержка CAS.
Что такое SPD в CPU-Z
SPD, или Serial Presence Detect, представляет собой стандартизированную EEPROM (электрически стираемую программируемую постоянную память), которая позволяет вашей системе получить доступ к спецификациям памяти.
Таким образом, когда ваша система выполняет «POST» (самопроверка при включении питания), она получает доступ к спецификациям памяти, используя информацию, хранящуюся здесь. На этом этапе она мгновенно узнает, какие спецификации JEDEC установлены для вашей памяти, в дополнение к нескольким другим вещам.
Более того, она также увидит любые профили XMP, которые были загружены в вашу память, как вы можете видеть на снимке экрана выше. Затем ваш BIOS может предложить способ «одним щелчком» установить спецификации для этого профиля XMP, прочитав его.
Имейте в виду, что это не ваши текущие настройки памяти. На этой вкладке отображается только то, что считывается с ваших модулей памяти.