Was ist RAM-Timing und warum ist es wichtig?

RAM ist eine zentrale Computerkomponente, aber wir reden nicht viel darüber. Ohne radikale Heatspreader-Designs und RGB-Zubehör bekommt RAM selten einen Tag in der Sonne. Die CPU setzt die Bedingung, dass der Rest Ihres Builds arbeitet, aber Sie können Ihrem PC mit schnellerem RAM etwas mehr Geschwindigkeit entlocken. Sowohl die Taktrate als auch das Timing oder die Latenz bestimmen die Geschwindigkeit Ihres RAM.

Ermitteln der Taktgeschwindigkeit Ihres RAM

Die Geschwindigkeit Ihres Arbeitsspeichers finden Sie auf der Box oder dem Modul durch Software wie CPU-Z oder im BIOS/UEFI. Der vollständige Name Ihres RAM-Moduls lautet etwa wie folgt:

DDR4 3200 (PC4 25600)

Der DDR4 beschreibt die DDR-Generation, mit der der Chip kompatibel ist. Die gleiche Zahl (2, 3 oder 4) erscheint in der PC-Nummer und beschreibt dasselbe.

Die erste vierstellige Zahl, in unserem Beispiel 3200, gibt oft die Taktrate des RAM in Megahertz an. Das ist eigentlich ein bisschen Marketing-Fib, aber kein schlechtes Gewissen: Das Missverständnis wird direkt von PC-OEMs und -Händlern gefördert. Diese Zahl meldet tatsächlich die Datenrate, gemessen in Megatransfers pro Sekunde oder 10⁶ Datenübertragungsvorgänge pro Sekunde.

Im DDR-RAM beträgt die tatsächliche Taktrate die Hälfte der Datenrate – in unserem Beispiel 1600 MHz, obwohl selbst diese durch multiplikative Prefetch-Bits von der internen Taktrate des RAM von 400 MHz erhöht wird. Aber da DDR Daten zweimal pro Tick der Uhr überträgt, ist die Wirksam Taktfrequenz kann als doppelt so hoch wie die reale Taktfrequenz bezeichnet werden. Als Ergebnis ist die Datenrate gleich der scheinbaren Taktrate des RAM in MHz.

Die PC-Nummer, in unserem Beispiel 25600, zeigt die Übertragungsrate gemessen in Megabyte pro Sekunde (MB/s). Durch Multiplikation der Datenrate (in Megatransfers) mit der Breite des I/O-Busses (64 Bit bei allen modernen Mainboards) können wir die maximal mögliche Übertragungsrate ermitteln:

3200 Megatransfers pro Sekunde x 64 Bits pro Transfer/8 Bits pro Byte = 25600 MB/s

Jede Zahl sagt Ihnen unabhängig davon, wie schnell der RAM ist. Aber beide Nummern liefern die gleichen Informationen, nur in unterschiedlicher Form.

Was sind RAM-Timings?

Timings sind eine weitere Möglichkeit, die RAM-Geschwindigkeit zu messen. Die Timings messen die Latenz zwischen verschiedenen gemeinsamen Operationen auf einem RAM-Chip. Latenz ist die Verzögerung zwischen Operationen. Man kann es sich als „Wartezeit“ vorstellen. Die Mindestzeiten werden durch die Spezifikation festgelegt, sodass Sie a . lesen können Tabelle der schnellstmöglichen RAM-Timings für jede DDR-Spezifikation.

Wir messen das RAM-Timing in Taktzyklen. Einzelhändler geben Zeitangaben als vier durch Bindestriche getrennte Zahlen an, z. B. 16-18-18-38. Kleinere Zahlen sind schneller. Die Reihenfolge der Zahlen verrät Ihnen ihre Bedeutung.

Erste Zahl: CAS-Latenz (CL)

Die Zeit, die der Speicher benötigt, um auf die CPU zu reagieren, ist die CAS-Latenz (CL). CL kann jedoch nicht isoliert betrachtet werden. Diese Formel wandelt das CL-Timing in Nanosekunden um, das auf der Übertragungsrate des RAM basiert:

(CL/Transfer Rate) x 2000

Als Ergebnis kann ein langsamerer RAM tatsächlich eine geringere tatsächliche Latenz aufweisen, wenn er eine kürzere CL hat.

Zweite Zahl: T_RCD

RAM-Module verwenden ein rasterbasiertes Design für die Adressierung. Der Schnittpunkt von Zeilen- und Spaltennummern zeigt eine bestimmte Speicheradresse an. Verzögerung von Zeilenadresse zu Spaltenadresse (T_RCD) misst die minimale Latenz zwischen dem Eingeben einer neuen Zeile in den Speicher und dem Beginn des Zugriffs auf Spalten darin. Sie können es sich als die Zeit vorstellen, die der RAM braucht, um die Adresse zu „erreichen“. Die Zeit, die benötigt wird, um das erste Bit einer zuvor inaktiven Zeile zu empfangen, beträgt T_RCD + KL.

Dritte Nummer: T_RP

Reihenvorladezeit (T_RP) misst die Latenz beim Öffnen einer neuen Zeile im Speicher. Technisch misst es die Latenz zwischen der Ausgabe des Vorladebefehls zum Leerlauf (oder Schließen) einer Reihe und einem Aktivierungsbefehl zum Öffnen einer anderen Reihe. Sie ist oft identisch mit der zweiten Zahl. Dieselben Faktoren wirken sich auf die Latenz beider Operationen aus.

Vierte Zahl: T_RAS

Aktive Zeit der Reihe (T_RAS) misst die Mindestanzahl an Zyklen, die eine Zeile offen bleiben muss, um Daten richtig zu schreiben. Technisch misst es die Latenz zwischen einem Aktivierungsbefehl in einer Reihe und der Ausgabe des Vorladebefehls in derselben Reihe oder die minimale Zeit zwischen dem Öffnen und Schließen der Reihe. Für SDRAM-Module, T_RCD + CL berechnet T_RAS.

Abschluss

Diese Latenzen begrenzen die Geschwindigkeit Ihres Arbeitsspeichers. Aber die RAM-Spezifikationen setzen die Grenze, nicht die Physik. Der Speichercontroller, der Ihren RAM verwaltet, erzwingt diese Timings, was bedeutet, dass sie optimiert werden können (sofern das Motherboard dies zulässt). Sie können möglicherweise Leistung aus Ihrem RAM herausholen, indem Sie die Timings um einige Zyklen übertakten und straffen.

Die RAM-Übertaktung ist die temperamentvollste aller Hardware-Übertaktungstechniken und erfordert die meisten Einfrierungen und Experimente. Aber schnellerer RAM verkürzt die Verarbeitungszeit für RAM-gebundene Workloads und verbessert die Rendering-Geschwindigkeit und die Reaktionsfähigkeit der virtuellen Maschine.