Computer Memory Performance

Помимо номинальной пропускной способности модуля памяти, такой как PC3200 или PC2-6400, для количественной оценки производительности памяти используются и другие показатели. Эти значения, известные как «тайминги», определяют время отклика и задержку модуля. Память структурирована подобно электронной таблице с множеством столбцов и строк, каждая из которых содержит один бит данных. Тайминги определяют время, необходимое для выполнения таких функций, как переключение между строками или столбцами и считывание данных. (Понимание таймингов важно лишь в самом общем смысле).

Для модулей DDR-SDRAM и DDR2-SDRAM производители указывают значения для следующих четырех параметров таймингов в целых или дробных тактах:

«Задержка CAS» (Column Access Strobe Latency), или «tCL», определяет количество тактов между сигналом строба столбца и моментом, когда данные становятся доступны на выходных контактах. При последовательном доступе к памяти строка остается активной, и изменяется только столбец, поэтому время, необходимое для переключения столбцов, критически важно для общей производительности памяти. Задержка CAS, часто сокращаемая как «CL», является самым часто упоминаемым параметром таймингов и важнейшим параметром памяти с точки зрения общей производительности.

«Задержка RAS–CAS» (Row Access Strobe to CAS Delay), или «tRCD», определяет количество тактов между моментом активации строки стробом строки и моментом, когда столбец в этой строке (определяющий ячейку памяти или бит) может быть считан или записан. При последовательном доступе к памяти строка уже активна и меняется только столбец, поэтому tRCD мало влияет на производительность. Однако при случайном доступе контроллер памяти должен деактивировать старую строку и активировать новую, что влечет за собой существенные временные затраты. В такой ситуации малый tRCD способствует более высокой производительности памяти.

«Задержка предварительного заряда RAS» (RAS Precharge Delay), или «tRP», определяет время, необходимое для завершения доступа к одной строке, ее деактивации, повторной активации следующей строки и начала доступа к ней. Таким образом, время, необходимое для переключения строк и выбора следующей ячейки памяти, равно сумме tRP и tRCD. Для последовательного доступа к памяти медленный tRP имеет небольшой эффект; для случайного доступа быстрый tRP вносит значительный вклад в общую производительность памяти.

«Задержка предварительного заряда» (Precharge Delay), или «tRAS», определяет количество тактов между моментом обращения к строке (активации) и моментом, когда данные могут быть считаны из этой строки. После того как строка активирована, данные могут считываться из нее без дополнительных задержек до тех пор, пока не будет достигнут конец строки, поэтому tRAS обычно мало влияет на общую производительность памяти. Как и в случае с любым параметром таймингов, некорректная настройка tRAS может снизить стабильность системы.

Эти четыре параметра таймингов памяти всегда указываются в заданном порядке через дефис. Например, для конкретного модуля PC3200 DDR-SDRAM могут быть указаны тайминги 2-2-2-5. Это означает, что модуль спроектирован для работы с таймингами в два такта для CAS, tRCD и tRP, и пять тактов для tRAS. Аналогично, для модуля PC2-3200 DDR2-SDRAM могут быть указаны тайминги 5-5-5-12, что означает, что модуль рассчитан на работу с 5 тактами для CAS, tRCD и tRP, и 12 тактами для tRAS. (Обратите внимание, что тайминги DDR и DDR2 нельзя сравнивать напрямую, так как DDR2 работает на гораздо более коротких тактовых циклах.)

Понимание таймингов важно лишь в том плане, что настройки, которые вы задаете в системе, не должны быть быстрее, чем тайминги, поддерживаемые вашими модулями памяти. Каждый современный модуль памяти содержит небольшой чип, называемый «SPD (Serial Presence Detect)». Он хранит параметры таймингов и другие характеристики модуля и передает их BIOS системы. В обычном режиме модуль сообщает свои возможности BIOS, а BIOS настраивает систему на использование соответствующих параметров. Однако если система периодически выдает ошибки памяти, иногда можно решить проблему без замены модулей, указав в настройках BIOS тайминги памяти, которые более свободны, чем те, что номинально поддерживаются модулями. Этот шаг может позволить вам продолжить использование проблемной системы, для которой требуются недоступные или крайне дорогие модули памяти.

При добавлении или замене памяти в старой системе помните о следующих нюансах таймингов:

• Большинство материнских плат могут использовать память с любым таймингом CL, хотя некоторые платы не используют преимущества сниженной задержки. Некоторым материнским платам требуется память с определенным CL. Например, материнская плата, требующая память DDR CL2.5, может не работать с памятью CL3, а плата, требующая память CL3, может некорректно работать с CL2.5. Это веская причина использовать утилиты подбора памяти от Crucial и других производителей, которые учитывают задержку CAS при составлении списка совместимых модулей.
• Некоторые материнские платы позволяют смешивать память с разными таймингами CL, хотя более быстрая память почти всегда работает с задержкой CAS самого медленного установленного модуля. Некоторые платы корректно работают с памятью разных таймингов CL, если все установленные модули имеют одинаковый CL, но работают со сбоями, если установлены модули с разными CL. Мы предполагаем, что эти проблемы вызваны незначительными электрическими различиями, такими как емкость, но так и не получили внятного объяснения этого явления. Хотя проблемы при смешивании таймингов CL в нашем опыте редки, мы рекомендуем не делать этого.
• Большинство материнских плат, поддерживающих разные тайминги CL, автоматически настраиваются оптимально на основе информации от самого модуля памяти, но некоторые требуют ручной настройки в разделе Chipset Configuration меню BIOS Setup. Если вы устанавливаете «быстрые» модули в систему, стоит проверить BIOS Setup, чтобы убедиться, что система настроена на использование более быстрых таймингов CL.
• Использование консервативных (более высоких) таймингов памяти может повысить стабильность и надежность системы с минимальными потерями в производительности. Например, если в системе установлена память DDR CL2.5 и происходят частые сбои, можно повысить стабильность, настроив CMOS Setup на работу с таймингами CL3. Память CL2.5, работающая как CL3, более стабильна, чем память CL2.5, работающая как CL2.5, и, вероятно, стабильнее, чем память CL3, работающая как CL3. Снижение производительности будет настолько незначительным, что вы не заметите его, если не запустите программу для тестирования памяти.

Совет от Рона Морса

Некорректно заданные в BIOS тайминги памяти могут полностью предотвратить работу компьютера. Некоторые системы с чипсетами Intel при обнаружении недопустимых таймингов памяти во время прохождения POST просто зависают. Это происходит до инициализации видео или других устройств, поэтому машина кажется полностью нерабочей. Часто единственным решением является использование перемычки для сброса CMOS к значениям по умолчанию.

ПРОСТОЙ ПУТЬ

Если все эти подробности о таймингах памяти вас путают, вы можете смело игнорировать их, если не требуете от системы абсолютной максимальной производительности. Просто посетите сайт Crucial (http://www.crucial.com) или Kingston (http://www.kingston.com) и используйте конфигуратор памяти, указав свою материнскую плату или модель системы. Выберите самый недорогой из модулей, указанных как совместимые с вашей системой, установите его и забудьте о проблеме.

Подробнее об оперативной памяти компьютера