การกำหนดเวลา RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS อธิบาย

RAM เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในคอมพิวเตอร์ แต่แทบจะไม่ได้รับความคิดและความพยายามในปริมาณเท่ากันกับส่วนประกอบอื่น ๆ ในการตัดสินใจซื้อ โดยปกติแล้วความจุเป็นสิ่งเดียวที่ผู้บริโภคทั่วไปดูเหมือนจะใส่ใจและแม้ว่าจะเป็นแนวทางที่ถูกต้อง แต่ก็มี RAM มากกว่าขนาดของหน่วยความจำเท่านั้น ปัจจัยสำคัญหลายประการสามารถกำหนดประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของ RAM ได้และอาจมีสองปัจจัยที่สำคัญที่สุด ได้แก่ ความถี่และการกำหนดเวลา

ความถี่ของ RAM เป็นตัวเลขที่ค่อนข้างตรงไปตรงมาซึ่งอธิบายถึงความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ RAM ได้รับการจัดอันดับให้ทำงานที่ มีการระบุไว้อย่างชัดเจนในหน้าผลิตภัณฑ์และปฏิบัติตามกฎง่ายๆคือ "สูงกว่าดีกว่า" เป็นเรื่องปกติที่จะเห็นชุดแรมที่ได้รับการจัดอันดับ 3200 Mhz, 3600 Mhz, 4000 Mhz หรือสูงกว่าในปัจจุบัน ส่วนอื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่าของเรื่องนี้คือเวลาแฝงหรือ“ การกำหนดเวลา” ของแรม สิ่งเหล่านี้ซับซ้อนกว่ามากในการทำความเข้าใจและอาจเข้าใจได้ไม่ยากในตอนแรก มาดูรายละเอียดว่าจริง ๆ แล้วการกำหนดเวลา RAM คืออะไร

RAM Timings คืออะไร?

แม้ว่าความถี่จะเป็นหนึ่งในตัวเลขที่โฆษณามากกว่า แต่จังหวะเวลาของ RAM ก็มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพโดยรวมและความเสถียรของ RAM เช่นกัน การกำหนดเวลาจะวัดเวลาในการตอบสนองระหว่างการดำเนินการทั่วไปต่างๆบนชิป RAM เนื่องจากเวลาในการตอบสนองคือความล่าช้าที่เกิดขึ้นระหว่างการดำเนินการจึงอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อประสิทธิภาพของ RAM หากเพิ่มขึ้นเกินขีด จำกัด ที่กำหนด การกำหนดเวลาของ RAM เป็นการแสดงถึงความหน่วงแฝงโดยธรรมชาติที่ RAM สามารถสัมผัสได้ในขณะที่ดำเนินการต่างๆ

ระยะเวลาแรมวัดเป็นรอบนาฬิกา คุณอาจเคยเห็นสตริงตัวเลขคั่นด้วยขีดกลางในหน้าผลิตภัณฑ์ของชุด RAM ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับ 16-18-18-38 ตัวเลขเหล่านี้เรียกว่าการกำหนดเวลาของชุด RAM โดยเนื้อแท้แล้วเนื่องจากเป็นตัวแทนของเวลาในการตอบสนองการต่ำจะดีกว่าเมื่อพูดถึงการกำหนดเวลา ตัวเลขทั้งสี่นี้แสดงถึงสิ่งที่เรียกว่า "การจับเวลาหลัก" และมีผลกระทบที่สำคัญที่สุดต่อเวลาในการตอบสนอง มีการกำหนดเวลาย่อยอื่น ๆ เช่นกัน แต่สำหรับตอนนี้เราจะพูดถึงการกำหนดเวลาหลักเท่านั้น

การกำหนดเวลาหลัก

ในรายการผลิตภัณฑ์ใด ๆ หรือบนบรรจุภัณฑ์จริงการกำหนดเวลาจะแสดงอยู่ในรูปแบบ tCL-tRCD-tRP-tRAS ซึ่งสอดคล้องกับการกำหนดเวลาหลัก 4 รายการ ชุดนี้มีผลกระทบมากที่สุดต่อเวลาแฝงที่แท้จริงของชุดแรมและเป็นจุดโฟกัสขณะโอเวอร์คล็อกด้วย ดังนั้นลำดับของตัวเลขในสตริง 16-18-18-38 จะบอกเราว่าเวลาหลักใดมีค่าเท่าไหร่โดยสรุป

เวลาแฝงของ CAS (tCL / CL / tCAS)

CAS Latency เป็นเวลาหลักที่โดดเด่นที่สุดและกำหนดเป็นจำนวนรอบระหว่างการส่งที่อยู่คอลัมน์ไปยังหน่วยความจำและจุดเริ่มต้นของข้อมูลในการตอบสนอง นี่คือช่วงเวลาที่มีการเปรียบเทียบและโฆษณากันมากที่สุด นี่คือจำนวนรอบที่ใช้ในการอ่านบิตแรกของหน่วยความจำจาก DRAM โดยเปิดแถวที่ถูกต้องแล้ว CAS Latency เป็นตัวเลขที่แน่นอนซึ่งแตกต่างจากตัวเลขอื่น ๆ ที่แสดงถึงค่าต่ำสุด หมายเลขนี้จะต้องตกลงกันระหว่างหน่วยความจำและตัวควบคุมหน่วยความจำ

โดยพื้นฐานแล้ว CAS Latency คือเวลาที่หน่วยความจำใช้ในการตอบสนองต่อ CPU มีอีกปัจจัยหนึ่งที่เราต้องพิจารณาในขณะที่พูดคุยเกี่ยวกับ CAS เนื่องจาก CL ไม่สามารถพิจารณาได้ด้วยตัวเอง เราต้องใช้สูตรที่แปลงการจัดอันดับ CL เป็นเวลาจริงที่แสดงเป็นนาโนวินาทีซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราการถ่ายโอนของแรม สูตรคือ (CL / Transfer Rate) x 2000 โดยใช้สูตรนี้เราสามารถระบุได้ว่าชุด RAM ที่ทำงานที่ 3200Mhz กับ CL16 จะมีเวลาแฝงจริง 10ns ตอนนี้สามารถเปรียบเทียบกับชุดอุปกรณ์ที่มีความถี่และเวลาที่แตกต่างกันได้

RAS เป็น CAS Delay (tRCD)

RAS ถึง CAS เป็นความล่าช้าที่อาจเกิดขึ้นในการอ่าน / เขียนการดำเนินการ เนื่องจากโมดูล RAM ใช้การออกแบบตามตารางสำหรับการกำหนดแอดเดรสจุดตัดของแถวและหมายเลขคอลัมน์จะระบุแอดเดรสหน่วยความจำเฉพาะ tRCD คือจำนวนรอบนาฬิกาขั้นต่ำที่จำเป็นในการเปิดแถวและเข้าถึงคอลัมน์ เวลาในการอ่านบิตแรกของหน่วยความจำจาก DRAM โดยไม่มีแถวที่ใช้งานอยู่จะทำให้เกิดความล่าช้าเพิ่มเติมในรูปแบบของ tRCD + CL

tRCD ถือได้ว่าเป็นเวลาขั้นต่ำที่แรมใช้ในการไปยังที่อยู่ใหม่

แถวเวลาเติมเงินล่วงหน้า (tRP)

ในกรณีที่เปิดแถวผิด (เรียกว่า page miss) ต้องปิดแถว (เรียกว่าการชาร์จล่วงหน้า) และต้องเปิดแถวถัดไป หลังจากการชาร์จล่วงหน้านี้เท่านั้นที่จะสามารถเข้าถึงคอลัมน์ภายในแถวถัดไปได้ ดังนั้นเวลาโดยรวมจึงเพิ่มขึ้นเป็น tRP + tRCD + CL

ในทางเทคนิคจะวัดเวลาในการตอบสนองระหว่างการออกคำสั่ง precharge เพื่อว่างหรือปิดหนึ่งแถวและเปิดใช้งานคำสั่งเพื่อเปิดแถวอื่น tRP เหมือนกับ tRCD หมายเลขที่สอง เนื่องจากปัจจัยเดียวกันส่งผลต่อเวลาแฝงในการดำเนินการทั้งสอง

เวลาที่ใช้งานแถว (tRAS)

tRAS ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม “เปิดใช้งานเพื่อหน่วงเวลาการชาร์จล่วงหน้า” หรือ “เวลาใช้งาน RAS ขั้นต่ำ” tRAS คือจำนวนรอบสัญญาณนาฬิกาขั้นต่ำที่จำเป็นระหว่างคำสั่งที่ใช้งานแถวและการออกคำสั่งการเติมเงิน สิ่งนี้ซ้อนทับกับ tRCD และเป็น tRCD + CL แบบธรรมดาในโมดูล SDRAM ในกรณีอื่น จะอยู่ที่ประมาณ tRCD+2xCL

tRAS วัดจำนวนรอบขั้นต่ำที่แถวจะต้องเปิดอยู่เพื่อเขียนข้อมูลอย่างเหมาะสม

อัตราคำสั่ง (CR / CMD / CPC / tCPD)

นอกจากนี้ยังมีคำต่อท้าย –T บางอย่างซึ่งสามารถเห็นได้บ่อยในขณะโอเวอร์คล็อกและนั่นหมายถึงอัตราคำสั่ง AMD กำหนดอัตราคำสั่งเป็นระยะเวลาเป็นรอบระหว่างเวลาที่ชิป DRAM ถูกเลือกและคำสั่งถูกดำเนินการ ไม่ว่าจะเป็น 1T หรือ 2T โดยที่ 2T CR จะมีประโยชน์อย่างมากสำหรับความเสถียรด้วยนาฬิกาหน่วยความจำที่สูงขึ้นหรือสำหรับการกำหนดค่า 4-DIMM

CR บางครั้งเรียกอีกอย่างว่า Command Period แม้ว่า 1T จะเร็วกว่า แต่ 2T ก็เสถียรกว่าในบางสถานการณ์ นอกจากนี้ยังวัดเป็นรอบนาฬิกาเช่นการจับเวลาหน่วยความจำอื่น ๆ แม้จะมีสัญกรณ์ –T ที่ไม่ซ้ำกัน ความแตกต่างในประสิทธิภาพระหว่างทั้งสองมีเล็กน้อย

ผลกระทบของการกำหนดเวลาหน่วยความจำที่ต่ำกว่า

เนื่องจากการกำหนดเวลาโดยทั่วไปสอดคล้องกับเวลาแฝงของชุด RAM การกำหนดเวลาที่ต่ำกว่าจะดีกว่าเนื่องจากนั่นหมายถึงการหน่วงเวลาที่ต่ำลงระหว่างการทำงานต่างๆของ RAM เช่นเดียวกับความถี่มีจุดผลตอบแทนที่ลดน้อยลงซึ่งการปรับปรุงเวลาตอบสนองส่วนใหญ่จะถูกระงับโดยความเร็วของส่วนประกอบอื่น ๆ เช่น CPU หรือความเร็วสัญญาณนาฬิกาทั่วไปของหน่วยความจำเอง ไม่ต้องพูดถึงการลดระยะเวลาของ RAM บางรุ่นอาจต้องใช้การจัดเก็บข้อมูลเพิ่มเติมจากผู้ผลิตดังนั้นจึงนำไปสู่ผลตอบแทนที่ลดลงและต้นทุนที่สูงขึ้นเช่นกัน

แม้ว่าจะอยู่ในเหตุผลก็ตามการกำหนดเวลา RAM ที่ต่ำลงโดยทั่วไปจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของ RAM ดังที่เราเห็นในการวัดประสิทธิภาพต่อไปนี้การกำหนดเวลาโดยรวมที่ต่ำลง (และโดยเฉพาะ CAS Latency) จะนำไปสู่การปรับปรุงอย่างน้อยในแง่ของตัวเลขบนแผนภูมิ ผู้ใช้โดยเฉลี่ยสามารถรับรู้การปรับปรุงได้หรือไม่ในขณะที่เล่นเกมหรือในขณะที่แสดงฉากใน Blender นั้นเป็นเรื่องราวที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

จุดผลตอบแทนที่ลดน้อยลงจะถูกสร้างขึ้นอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเราอยู่ต่ำกว่า CL15 ณ จุดนี้โดยทั่วไปเวลาและเวลาในการตอบสนองไม่ใช่ปัจจัยที่ขัดขวางประสิทธิภาพของ RAM ปัจจัยอื่น ๆ เช่นความถี่การกำหนดค่าของ RAM ความสามารถของ RAM ของเมนบอร์ดและแม้แต่แรงดันไฟฟ้าของ RAM อาจมีส่วนในการกำหนดประสิทธิภาพของ RAM หากเวลาแฝงถึงจุดนี้ซึ่งจะทำให้ผลตอบแทนลดลง

การกำหนดเวลาเทียบกับความถี่

ความถี่และการกำหนดเวลาของ RAM เชื่อมต่อกัน เป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้รับสิ่งที่ดีที่สุดจากทั้งสองโลกในชุดแรมสำหรับผู้บริโภคที่ผลิตจำนวนมาก โดยทั่วไปเมื่อความถี่ที่กำหนดของชุด RAM สูงขึ้นการกำหนดเวลาจะลดลง (การกำหนดเวลาเพิ่มขึ้น) เพื่อชดเชยสิ่งนั้นบ้าง โดยทั่วไปความถี่จะมีมากกว่าผลกระทบของการกำหนดเวลาเล็กน้อย แต่มีบางกรณีที่การจ่ายเงินเพิ่มสำหรับชุด RAM ความถี่สูงจะไม่สมเหตุสมผลเนื่องจากการกำหนดเวลาเริ่มหลวมและประสิทธิภาพโดยรวมจะลดลง

ตัวอย่างที่ดีคือการถกเถียงกันระหว่าง DDR4 3200Mhz CL16 RAM และ DDR4 3600Mhz CL18 RAM เมื่อมองแวบแรกอาจดูเหมือนว่าชุด 3600Mhz นั้นเร็วกว่าและการกำหนดเวลาก็ไม่ได้แย่ลงมากนัก อย่างไรก็ตามหากเราใช้สูตรเดียวกับที่เราพูดถึงเมื่ออธิบาย CAS Latency เรื่องราวจะเปลี่ยนไป การใส่ค่าลงในสูตร: (CL / Transfer Rate) x 2000 สำหรับทั้งชุด RAM จะให้ผลลัพธ์ที่ชุด RAM ทั้งสองมีเวลาแฝงจริงที่ 10ns เท่ากัน แม้ว่าใช่ ความแตกต่างอื่น ๆ ก็มีอยู่ใน subtimings และวิธีการกำหนดค่า RAM แต่ความเร็วโดยรวมที่ใกล้เคียงกันทำให้ชุด 3600Mhz เป็นค่าที่แย่ลงเนื่องจากราคาที่สูงขึ้น

เช่นเดียวกับการกำหนดเวลาเราได้รับผลตอบแทนที่ลดลงในไม่ช้าด้วยความถี่เช่นกัน โดยทั่วไปสำหรับแพลตฟอร์ม AMD Ryzen DDR4 3600Mhz CL16 ถือเป็นจุดที่น่าสนใจทั้งในแง่ของเวลาและความถี่ หากเราใช้ความถี่ที่สูงขึ้นเช่น 4000Mhz ไม่เพียง แต่การกำหนดเวลาจะต้องแย่ลงเท่านั้นการรองรับเมนบอร์ดอาจเป็นปัญหาสำหรับชิปเซ็ตระดับกลางเช่น B450 ไม่เพียงแค่นั้นบน Ryzen นาฬิกา Infinity Fabric และนาฬิกาคอนโทรลเลอร์หน่วยความจำควรจะซิงโครไนซ์กับความถี่ DRAM ในอัตราส่วน 1: 1: 1 เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดและเกินกว่า 3600Mhz จะแบ่งการซิงโครไนซ์นั้น สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มเวลาในการตอบสนองความไม่เสถียรทั่วไปและความถี่ที่ไม่ได้ผลซึ่งทำให้ชุด RAM เหล่านี้คุ้มค่ากับเงินโดยรวม เช่นเดียวกับการกำหนดเวลา ต้องมีการกำหนดจุดที่น่าสนใจและควรใช้ความถี่ที่เหมาะสมเช่น 3200Mhz หรือ 3600Mhz ที่การกำหนดเวลาที่เข้มงวดกว่าเช่น CL16 หรือ CL15 ดีที่สุด

โอเวอร์คล็อก

การโอเวอร์คล็อก RAM เป็นหนึ่งในกระบวนการที่น่าหงุดหงิดและไม่เป็นระเบียบมากที่สุดในการซ่อมแซมพีซีของคุณ ผู้ที่ชื่นชอบได้เจาะลึกกระบวนการนี้ไม่เพียง แต่จะบีบทุกบิตของประสิทธิภาพออกจากระบบของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความท้าทายที่กระบวนการนี้นำมาด้วย กฎพื้นฐานของการโอเวอร์คล็อก RAM นั้นง่ายมาก คุณต้องบรรลุความถี่สูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในขณะที่ยังคงกำหนดเวลาให้เหมือนเดิมหรือแม้แต่การกำหนดเวลาให้แน่นขึ้นเพื่อให้ได้สิ่งที่ดีที่สุดของทั้งสองโลก

RAM เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนที่สุดของระบบและโดยทั่วไปแล้วจะไม่ใช้เวลาในการปรับแต่งด้วยตนเอง ดังนั้นผู้ผลิต RAM จึงรวมโอเวอร์คล็อกที่โหลดไว้ล่วงหน้าซึ่งเรียกว่า“ XMP” หรือ“ DOCP” ขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์ม นี่ควรจะเป็นการโอเวอร์คล็อกที่ผ่านการทดสอบและตรวจสอบแล้วซึ่งผู้ใช้สามารถเปิดใช้งานผ่าน BIOS และบ่อยกว่านั้นนั่นคือระดับประสิทธิภาพที่เหมาะสมที่สุดที่ผู้ใช้ต้องการ

หากคุณต้องการรับมือกับความท้าทายในการโอเวอร์คล็อกแรมด้วยตนเองเรา คู่มือการโอเวอร์คล็อก RAM ที่ครอบคลุม สามารถช่วยได้มาก การทดสอบความเสถียรของการโอเวอร์คล็อกเป็นส่วนที่ยากที่สุดของการโอเวอร์คล็อก RAM เนื่องจากอาจใช้เวลานานและเกิดข้อขัดข้องมากถึงจะถูกต้อง ถึงกระนั้นความท้าทายทั้งหมดอาจเป็นประสบการณ์ที่ดีสำหรับผู้ที่ชื่นชอบและสามารถนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้เช่นกัน

คำพูดสุดท้าย

RAM เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ไม่ได้รับการจัดอันดับต่ำกว่าของระบบและเป็นส่วนประกอบที่สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพและการตอบสนองโดยรวมของระบบ การกำหนดเวลาของ RAM มีบทบาทสำคัญในการกำหนดเวลาแฝงที่มีอยู่ระหว่างการทำงานของ RAM ที่แตกต่างกัน การกำหนดเวลาที่เข้มงวดมากขึ้นจะนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างแน่นอน แต่มีจุดหนึ่งของผลตอบแทนที่ลดลงซึ่งทำให้การโอเวอร์คล็อกด้วยตนเองเป็นเรื่องยุ่งยากและกระชับการกำหนดเวลาเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่น้อยที่สุด

การสร้างความสมดุลที่สมบูรณ์แบบระหว่างความถี่ของ RAM และการกำหนดเวลาในขณะเดียวกันก็รักษามูลค่าของ RAM ไว้ในการตรวจสอบเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการตัดสินใจซื้อ ตัวเลือกของเราสำหรับชุดแรม DDR4 ที่ดีที่สุดในปี 2020 อาจเป็นประโยชน์ในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเกี่ยวกับตัวเลือก RAM ของคุณ