Retroscena

Quanto sono importanti i tempi della memoria?

29.1.2020

Traduzione: tradotto automaticamente

Quando si acquista una RAM, la prima cosa che salta all'occhio è la frequenza di clock. Tuttavia, le prestazioni della RAM dipendono anche dalle tempistiche della memoria.

Lewis Hamilton è in testa al Gran Premio di Abu Dhabi. Dopo aver girato in tondo per 55 volte, vince la gara negli Emirati Arabi Uniti. Il suo compagno di squadra Valtteri Bottas, a bordo della stessa auto da corsa, taglia il traguardo a poco meno di 45 secondi di distanza da lui.

Cosa c'entra tutto questo con i tempi della memoria, ti chiederai? Puoi immaginare la differenza tra la frequenza di clock e i tempi della memoria esattamente nello stesso modo: La frequenza di clock rappresenta le prestazioni dell'auto e i tempi sono quelli dei piloti. Sebbene Hamilton e Bottas abbiano la stessa auto in termini di prestazioni, Hamilton guida più velocemente. Proprio come i piloti, le tempistiche hanno un grande impatto sulle prestazioni complessive dei moduli RAM. In breve, le tempistiche determinano la velocità con cui la memoria può rispondere alle richieste ed eseguire le attività.

Dalle temporizzazioni agli Hertz

La frequenza della RAM si misura in megatransfer al secondo (MT/s). I tempi della memoria, invece, sono trasferimenti puri. Per convertire questi trasferimenti in tempo, è necessario conoscere gli MT/s della RAM. Per una RAM con 3200 MT/s, si tratta di 3.200.000.000 trasferimenti al secondo. Il tempo necessario per completare un trasferimento dovrebbe quindi essere di 1/3 200 000 000 secondi. Tuttavia, la RAM moderna è di tipo DDR (double data rate). Ciò significa che i dati vengono trasferiti alle estremità ascendenti e discendenti di ogni trasferimento. I MT/s specificati sono il doppio della frequenza di clock di I/O effettiva. Il tempo di trasferimento (clock cycle time) - cioè il tempo necessario per completare un trasferimento - della RAM con 3200 MT/s è di 1/(3 200 000 000/2) secondi o 0,625 nanosecondi.

Ora si aggiungono le tempistiche. Se la RAM ha una latenza CAS (CL in breve) di 16 trasferimenti, significa che la latenza in secondi corrisponde a 16*1/(3 200 000 000/2), cioè 10 nanosecondi. Esistono molte tempistiche diverse. Io mi concentro sulle tempistiche primarie CL (CAS Latency), tRCD (Row Column Delay), tRP (Row Precharge Time) e tRAS (Row Active Time). Le tempistiche primarie sono le più ampie e possono essere impostate (di solito) nel BIOS. Le tempistiche sono solitamente visualizzate in un formato numerico alla maniera di 16 - 18 -18 - 18.

Latenza del CAS (CL)

Il tempo necessario a un modulo di memoria per fornire dati su richiesta del controller RAM. La latenza CAS è la tempistica di memoria più conosciuta. La tempistica CL è un numero esatto. Nel caso delle altre tempistiche primarie, il numero indica il tempo minimo richiesto. Tuttavia, un trasferimento può anche essere più lungo. La latenza CAS è associata alle prestazioni. Tuttavia, una latenza CAS più bassa non significa necessariamente una latenza minore. I tipi di memoria più recenti hanno una latenza CAS più elevata.

Il fatto che le memorie RAM più recenti abbiano comunque una latenza effettiva inferiore è dovuto al fatto che il tempo di trasferimento è minore. In combinazione con la formula CL*(1/(clock specificato/2)), la RAM DDR4 con 2666 MT/s e una latenza CAS di 18 ha quindi una latenza effettiva più breve (13,5 nanosecondi) rispetto alla RAM DDR4 con 1866 MT/s e una latenza CAS di 13 (13,93 nanosecondi).

Row Column Delay (tRCD)

tRCD è il numero minimo di cicli di clock necessari per aprire una riga di memoria e accedere alle colonne della riga. Il tempo per leggere il primo bit di memoria di una DRAM senza che la riga di memoria sia attiva è tRCD+CL.

Tempo di precarica della riga (tRP)

tRP è il numero minimo di cicli di clock che la memoria richiede per rendere disponibile una nuova riga di memoria per l'utilizzo dei dati. Il tempo per leggere il primo bit di memoria dalla RAM con la riga sbagliata aperta è tRP+tRCD+CL. Se la riga sbagliata è aperta, deve essere prima chiusa (precaricata)

Tempo attivo della riga (tRAS)

tRAS è il numero minimo di cicli di clock necessari per attivare una riga e garantire l'accesso ai dati

I tempi di memoria sono davvero importanti

Non noterai davvero la differenza tra una RAM a latenza più bassa e una a latenza più alta nel tuo lavoro quotidiano o nei giochi. Il kit di RAM Corsair Vengeance LPX (2x, 16GB, DDR4-3200, DIMM 288) con 3200 MT/s e una latenza CAS di 16 ha una latenza effettiva di 10 nanosecondi. Das RAM-Kit G.Skill Trident Z RGB (2x, 16GB, DDR4-3600, DIMM 288) con 3600 MT/s e una latenza CAS di 17 ha una latenza effettiva di 9,44 nanosecondi. Non noterai questa differenza di 0,56 nanosecondi nelle attività quotidiane. Per molte operazioni, come ad esempio le attività di rendering di grandi dimensioni, le differenze di latenza si sommano e possono fare la differenza.

Perché dovresti preoccuparti delle tempistiche della RAM? Ogni RAM ha informazioni sulla tempistica e sulla frequenza memorizzate nella EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Grazie all'SPD (Serial Presence Detect), il computer può recuperare queste informazioni durante il processo POST (Power On Self Test), cioè l'avvio, e impostarle automaticamente. Le informazioni sono fornite dall'associazione di standardizzazione JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council). Il sistema conosce quindi i tempi di memoria con i quali la rispettiva RAM è sicura di funzionare in modo stabile.
Oltre all'SPD, il sistema è in grado di impostare automaticamente i tempi di memoria.
Oltre a SPD, esiste anche XMP (Extreme Memory Profiles) - alcuni produttori di schede madri utilizzano anche DOCP (Direct Over Clock Profile) o EOCP (Extended Over Clock Profiles). Si tratta di informazioni sui tempi e sulla frequenza della memoria con prestazioni più elevate rispetto all'SPD di JEDEC. Queste informazioni provengono direttamente dai produttori di RAM. Le XMP sono solitamente più veloci delle SPD. Con una RAM da 3600 MT/s, il sistema ha selezionato automaticamente 2666 MT/s con un CL di 18. Tuttavia, il valore corretto sarebbe 36 MT/s. Tuttavia, il valore corretto sarebbe 3600 MT/s e un CL di 17. In nanosecondi, si tratta di 13,5 nanosecondi per SPD e 9,4 nanosecondi per XMP. Un XMP corretto può effettivamente portare a maggiori prestazioni. Tuttavia, i profili devono essere selezionati nel BIOS.

XMP e il resto è meglio lasciarli ai professionisti

Hamilton e Bottas sono professionisti. Le differenze nelle loro abilità di guida - nonostante i sei titoli mondiali di Hamilton e il secondo posto di Bottas - sono minime, ma fanno comunque la differenza. Anche per gli overclocker estremi fa la differenza se hanno selezionato dei tempi di memoria stabili. Per gli utenti normali o i videogiocatori, è perfettamente sufficiente impostare il corretto XMP nel bios.

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Kevin Hofer

Senior Editor

kevin.hofer@digitecgalaxus.ch

Tecnologia e società mi affascinano. Combinarle entrambe e osservarle da punti di vista differenti sono la mia passione.

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