Thời gian RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS Giải thích

RAM thực sự là một trong những thành phần quan trọng nhất trong máy tính nhưng nó hiếm khi được suy nghĩ và nỗ lực nhiều như các thành phần khác khi đi đến quyết định mua. Thông thường, dung lượng là thứ duy nhất mà người tiêu dùng phổ thông dường như quan tâm và mặc dù đó là một cách tiếp cận hợp lý, nhưng RAM còn nhiều thứ hơn chỉ là dung lượng bộ nhớ mà nó có. Một số yếu tố quan trọng có thể quyết định hiệu suất và hiệu quả của RAM và có lẽ hai trong số những yếu tố quan trọng nhất trong số đó là tần số và thời gian.

Tần số của RAM là một con số khá đơn giản mô tả tốc độ xung nhịp mà RAM được đánh giá để chạy. Nó được đề cập rõ ràng trên các trang sản phẩm và tuân theo quy tắc đơn giản “càng cao càng tốt”. Ngày nay người ta thường thấy các bộ RAM được xếp hạng 3200 Mhz, 3600 Mhz, 4000 Mhz, hoặc thậm chí cao hơn. Phần phức tạp hơn của câu chuyện là độ trễ hoặc "thời gian" của RAM. Những điều này phức tạp hơn nhiều để hiểu và có thể không dễ nắm bắt ngay từ cái nhìn đầu tiên. Chúng ta hãy đi sâu vào Thời gian RAM thực sự là gì.

Thời gian RAM là gì?

Mặc dù tần số là một trong những con số được quảng cáo nhiều hơn, nhưng thời gian của RAM cũng đóng một vai trò lớn trong hiệu suất tổng thể và sự ổn định của RAM. Timings đo độ trễ giữa các hoạt động phổ biến khác nhau trên chip RAM. Vì độ trễ là độ trễ xảy ra giữa các hoạt động, nó có thể có tác động nghiêm trọng đến hiệu suất của RAM nếu nó tăng vượt quá một giới hạn nhất định. Thời gian của RAM là sự mô tả độ trễ cố hữu mà RAM có thể gặp phải khi thực hiện các hoạt động khác nhau của nó.

Thời gian của RAM được đo bằng chu kỳ xung nhịp. Bạn có thể đã thấy một chuỗi số được phân tách bằng dấu gạch ngang trên trang sản phẩm của bộ RAM trông giống như 16-18-18-38. Những con số này được gọi là thời gian của bộ RAM. Về cơ bản, vì chúng đại diện cho độ trễ, thấp hơn sẽ tốt hơn khi nói đến thời gian. Bốn con số này đại diện cho những gì được gọi là "Thời gian chính" và có tác động đáng kể nhất đến độ trễ. Cũng có những thời gian phụ khác nhưng hiện tại, chúng ta sẽ chỉ thảo luận về thời gian chính.

Thời gian chính

Trên bất kỳ danh sách sản phẩm nào hoặc trên bao bì thực tế, thời gian được liệt kê ở định dạng tCL-tRCD-tRP-tRAS tương ứng với 4 thời gian chính. Bộ này có tác động lớn nhất đến độ trễ thực tế của bộ RAM và cũng là một điểm cần chú ý khi ép xung. Do đó, thứ tự của số trong chuỗi 16-18-18-38 cho chúng ta biết thời gian chính có giá trị nào trong nháy mắt.

Độ trễ CAS (tCL / CL / tCAS)

Độ trễ CAS là thời gian chính nổi bật nhất và nó được định nghĩa là số chu kỳ giữa việc gửi địa chỉ cột đến bộ nhớ và thời điểm bắt đầu của dữ liệu được phản hồi. Đây là thời điểm được so sánh và quảng cáo rộng rãi nhất. Đây là số chu kỳ cần để đọc bit bộ nhớ đầu tiên từ DRAM với hàng chính xác đã được mở. Độ trễ CAS là một con số chính xác, không giống như những con số khác đại diện cho mức tối thiểu. Con số này phải được thỏa thuận giữa bộ nhớ cũng như bộ điều khiển bộ nhớ.

Về cơ bản, Độ trễ CAS là thời gian cần thiết để bộ nhớ phản hồi với CPU. Có một yếu tố khác mà chúng ta cần xem xét trong khi thảo luận về CAS vì CL không thể tự nó được xem xét. Chúng tôi phải sử dụng một công thức chuyển đổi xếp hạng CL thành thời gian thực tế được biểu thị bằng nano giây, dựa trên tốc độ truyền của RAM. Công thức là (CL / Tốc độ truyền) x 2000. Bằng cách sử dụng công thức này, chúng tôi có thể xác định rằng một bộ RAM chạy ở 3200Mhz với CL16 sẽ có độ trễ thực tế là 10ns. Điều này hiện có thể được so sánh giữa các bộ dụng cụ với các tần số và thời gian khác nhau.

RAS đến CAS Trì hoãn (tRCD)

RAS đến CAS là độ trễ tiềm ẩn đối với các hoạt động đọc / ghi. Vì các mô-đun RAM sử dụng thiết kế dựa trên lưới để định địa chỉ, giao điểm của số hàng và số cột chỉ ra một địa chỉ bộ nhớ cụ thể. tRCD là số chu kỳ đồng hồ tối thiểu cần thiết để mở một hàng và truy cập một cột. Thời gian để đọc bit đầu tiên của bộ nhớ từ DRAM mà không có bất kỳ hàng nào đang hoạt động sẽ gây ra sự chậm trễ bổ sung dưới dạng tRCD + CL.

tRCD có thể được coi là thời gian tối thiểu để RAM đến địa chỉ mới.

Thời gian sạc trước hàng (tRP)

Trong trường hợp mở sai hàng (được gọi là bỏ sót trang), hàng đó cần được đóng lại (được gọi là nạp trước) và hàng tiếp theo cần được mở. Chỉ sau khi tính phí trước này, cột bên trong hàng tiếp theo mới có thể được truy cập. Do đó, tổng thời gian được tăng lên tRP + tRCD + CL.

Về mặt kỹ thuật, nó đo độ trễ giữa việc đưa ra lệnh nạp trước khi không hoạt động hoặc đóng một hàng và kích hoạt lệnh để mở một hàng khác. tRP giống hệt với tRCD số thứ hai vì các yếu tố giống nhau ảnh hưởng đến độ trễ trong cả hai hoạt động.

Thời gian hoạt động của hàng (tRAS)

Còn được gọi là “Kích hoạt để trì hoãn nạp trước” hoặc “Thời gian hoạt động RAS tối thiểu”, tRAS là số chu kỳ đồng hồ tối thiểu cần thiết giữa lệnh kích hoạt hàng và phát lệnh nạp trước. Điều này trùng lặp với tRCD và nó là tRCD + CL đơn giản trong các mô-đun SDRAM. Trong các trường hợp khác, nó xấp xỉ tRCD + 2xCL.

tRAS đo lượng chu kỳ tối thiểu mà một hàng phải vẫn mở để ghi dữ liệu đúng cách.

Tỷ lệ lệnh (CR / CMD / CPC / tCPD)

Ngoài ra còn có một hậu tố –T nhất định thường có thể được nhìn thấy khi ép xung và biểu thị Tốc độ lệnh. AMD định nghĩa Command Rate là khoảng thời gian, tính theo chu kỳ, từ khi chip DRAM được chọn đến khi lệnh được thực thi. Nó là 1T hoặc 2T, trong đó CR 2T có thể rất có lợi cho sự ổn định với đồng hồ bộ nhớ cao hơn hoặc đối với cấu hình 4-DIMM.

CR đôi khi còn được gọi là Dấu chấm lệnh. Trong khi 1T nhanh hơn, 2T có thể ổn định hơn trong một số trường hợp nhất định. Nó cũng được đo theo chu kỳ đồng hồ giống như các định thời bộ nhớ khác mặc dù ký hiệu –T duy nhất. Sự khác biệt về hiệu suất giữa hai là không đáng kể.

Tác động của thời gian bộ nhớ thấp hơn

Vì thời gian thường tương ứng với độ trễ của bộ RAM, nên thời gian thấp hơn sẽ tốt hơn vì điều đó có nghĩa là độ trễ thấp hơn giữa các hoạt động khác nhau của RAM. Cũng như tần số, tồn tại một điểm giảm dần lợi nhuận trong đó những cải thiện về thời gian phản hồi sẽ bị kìm hãm phần lớn bởi tốc độ của các thành phần khác như CPU ​​hoặc tốc độ xung nhịp chung của chính bộ nhớ. Chưa kể, việc hạ thấp thời gian của một mẫu RAM nhất định có thể yêu cầu nhà sản xuất phải lắp ráp thêm, do đó dẫn đến năng suất thấp hơn và chi phí cũng cao hơn.

Trong khi lý do, thời gian RAM thấp hơn thường cải thiện hiệu suất của RAM. Như chúng ta có thể thấy trong các điểm chuẩn sau đây, thời gian tổng thể thấp hơn (và cụ thể là Độ trễ CAS) dẫn đến sự cải thiện ít nhất là về các con số trên biểu đồ. Người dùng bình thường có thể cảm nhận được sự cải tiến hay không khi chơi trò chơi hoặc khi đang dựng cảnh trong Blender là một câu chuyện hoàn toàn khác.

Điểm lợi nhuận giảm dần nhanh chóng được thiết lập, đặc biệt nếu chúng ta đi theo CL15. Tại thời điểm này, nhìn chung, thời gian và độ trễ không phải là yếu tố kìm hãm hiệu suất của RAM. Các yếu tố khác như tần số, cấu hình của RAM, khả năng RAM của bo mạch chủ và thậm chí cả điện áp của RAM có thể liên quan đến việc xác định hiệu suất của RAM nếu độ trễ đạt đến điểm giảm dần này.

Thời gian so với tần suất

Tần số và thời gian của RAM được kết nối với nhau. Chỉ đơn giản là không thể có được những gì tốt nhất của cả hai thế giới trong các bộ RAM dành cho người tiêu dùng được sản xuất hàng loạt. Nói chung, khi tần số định mức của bộ RAM tăng lên, thời gian trở nên lỏng hơn (thời gian tăng lên) để phần nào bù đắp cho điều đó. Tần suất thường lớn hơn tác động của thời gian một chút, nhưng có những trường hợp trả thêm tiền cho bộ RAM tần số cao sẽ không có ý nghĩa vì thời gian trở nên lỏng hơn và hiệu suất tổng thể bị ảnh hưởng.

Một ví dụ điển hình cho điều này là cuộc tranh luận giữa RAM DDR4 3200Mhz CL16 và RAM DDR4 3600Mhz CL18. Thoạt nhìn, có vẻ như kit 3600Mhz nhanh hơn và thời gian không kém hơn nhiều. Tuy nhiên, nếu chúng ta áp dụng cùng một công thức mà chúng ta đã thảo luận khi giải thích Độ trễ CAS, câu chuyện sẽ chuyển sang một hướng khác. Đặt các giá trị vào công thức: (CL / Tốc độ truyền) x 2000, đối với cả hai bộ RAM sẽ mang lại kết quả rằng cả hai bộ RAM đều có cùng độ trễ thực là 10ns. Mặc dù có, những khác biệt khác cũng tồn tại trong kích thích phụ và cách cấu hình RAM, nhưng tốc độ tổng thể tương tự khiến bộ 3600Mhz có giá trị kém hơn do giá cao hơn.

Giống như với thời gian, chúng tôi cũng đạt được điểm giảm dần lợi nhuận tương đối sớm với tần suất. Nói chung, đối với nền tảng AMD Ryzen, DDR4 3600Mhz CL16 được coi là điểm tốt cả về thời gian và tần số. Nếu chúng ta sử dụng tần số cao hơn như 4000Mhz, không chỉ thời gian phải trở nên tồi tệ hơn mà ngay cả việc hỗ trợ bo mạch chủ cũng có thể là một vấn đề đối với các chipset tầm trung như B450. Không chỉ vậy, trên Ryzen, Đồng hồ vải vô cực và Đồng hồ bộ điều khiển bộ nhớ phải được đồng bộ hóa với tần số DRAM theo tỷ lệ 1: 1: 1 để có kết quả tốt nhất có thể và vượt quá 3600Mhz sẽ phá vỡ sự đồng bộ hóa đó. Điều này dẫn đến tăng độ trễ, sự không ổn định chung và tần suất không hiệu quả khiến cho các bộ RAM này có giá trị tổng thể không tốt so với số tiền bỏ ra. Giống như thời gian, một điểm ngọt ngào phải được thiết lập và tốt nhất là gắn bó với các tần số hợp lý như 3200Mhz hoặc 3600Mhz ở các thời điểm chặt chẽ hơn như CL16 hoặc CL15.

Ép xung

Ép xung RAM là một trong những quá trình khó chịu và thất thường nhất khi nói đến việc sửa đổi PC của bạn. Những người đam mê đã nghiên cứu sâu vào quy trình này không chỉ để vắt kiệt từng chút hiệu suất cuối cùng khỏi hệ thống của họ mà còn vì thách thức mà quy trình mang lại. Quy tắc cơ bản của việc ép xung RAM rất đơn giản. Bạn phải đạt được tần suất cao nhất có thể trong khi giữ nguyên thời gian hoặc thậm chí thắt chặt thời gian để có được tốt nhất cả hai thế giới.

RAM là một trong những thành phần nhạy cảm nhất của hệ thống và nó thường không cần tinh chỉnh thủ công. Do đó, các nhà sản xuất RAM bao gồm ép xung tải trước được gọi là “XMP” hoặc “DOCP” tùy thuộc vào nền tảng. Đây được coi là một quá trình ép xung đã được kiểm tra trước và xác thực mà người dùng có thể kích hoạt thông qua BIOS và thường xuyên hơn không, đó là mức hiệu suất tối ưu nhất mà người dùng cần.

Nếu bạn muốn thực hiện thử thách ép xung RAM thủ công, hướng dẫn ép xung RAM toàn diện có thể là một trợ giúp lớn. Kiểm tra độ ổn định của quá trình ép xung dễ dàng là phần khó nhất của quá trình ép xung RAM vì nó có thể mất rất nhiều thời gian và rất nhiều sự cố để thực hiện đúng. Tuy nhiên, toàn bộ thử thách có thể là một trải nghiệm tốt cho những người đam mê và cũng có thể dẫn đến một số mức tăng hiệu suất gọn gàng.

Từ cuối cùng

RAM chắc chắn là một trong những thành phần được đánh giá thấp hơn của hệ thống và có thể có tác động đáng kể đến hiệu suất và khả năng đáp ứng tổng thể của hệ thống. Thời gian của RAM đóng một vai trò quan trọng trong đó bằng cách xác định độ trễ có giữa các hoạt động RAM khác nhau. Thời gian chặt chẽ hơn chắc chắn dẫn đến hiệu suất được cải thiện nhưng có một điểm làm giảm lợi nhuận khiến việc ép xung thủ công và thắt chặt thời gian trở nên phức tạp hơn để đạt được hiệu suất tối thiểu.

Tạo sự cân bằng hoàn hảo giữa tần số của RAM và thời gian trong khi vẫn giữ giá trị của RAM trong tầm kiểm soát là cách tốt nhất để thực hiện khi đưa ra quyết định mua hàng. Những lựa chọn của chúng tôi về bộ RAM DDR4 tốt nhất vào năm 2020 có thể hữu ích trong việc đưa ra quyết định sáng suốt về lựa chọn RAM của bạn.