Тайминги (оперативная память)

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.

У этого термина существуют и другие значения, см. Латентность и CAS

Латентность (в т.ч. англ. CAS Latency, CL; жарг. тайминг) — временна́я задержка сигнала при работе динамической оперативной памяти со страничной организацией, в частности, SDRAM. Эти временны́е задержки также называют таймингами и для краткости записывают в виде трех чисел, по порядку: CAS Latency, RAS to CAS Delay и RAS Precharge Time. От них в значительной степени зависит пропускная способность участка «процессор-память» и задержки чтения данных из памяти и, как следствие, быстродействие системы.

Мера таймингов — такт шины памяти. Таким образом, каждая цифра в формуле 2-2-2 означает задержку сигнала для обработки, измеряемая в тактах шины памяти. Если указывается только одна цифра (например, CL2), то подразумевается только первый параметр, то есть CAS Latency.

Иногда формула таймингов для памяти может состоять из четырёх цифр, например 2-2-2-6. Последний параметр называется «DRAM Cycle Time Tras/Trc» и характеризует быстродействие всей микросхемы памяти. Он определяет отношение интервала, в течение которого строка открыта для переноса данных (tRAS — RAS Active time), к периоду, в течение которого завершается полный цикл открытия и обновления ряда (tRC — Row Cycle time), также называемого циклом банка (Bank Cycle Time).

Производители обычно снабжают свои чипы, на основе которых построена планка памяти, информацией о рекомендуемых значениях таймингов, для наиболее распространенных частот системной шины. На планке памяти информация хранится в чипе SPD (англ.)русск. и доступна чипсету. Просмотреть эту информацию можно программным образом, например, программой CPU-Z.

С точки зрения пользователя, информация о таймингах позволяет примерно оценить производительность оперативной памяти, до её покупки. Таймингам памяти поколений DDR и DDR2 придавалось большое значение, поскольку кэш процессора был относительно мал и программы часто обращались к памяти. Таймингам памяти поколения DDR3 уделяется меньше внимания, поскольку современные процессоры (например AMD Bulldozer, Trinity и Intel Core i5, i7) имеют сравнительно большие L2-кэши и снабжены огромным L3-кэшем, что позволяет этим процессорам гораздо реже обращаться к памяти, а в некоторых случаях программа и её данные целиком помещается в кэш процессора (см. Иерархия памяти).

Тайминги

Имя параметра	Обозначение	Определение
CAS-латентность	CL	Задержка между отправкой в память адреса столбца и началом передачи данных. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти, когда нужная строка уже открыта.
Row Address to Column Address Delay	TRCD	Число тактов между открытием строки и доступом к столбцам в ней. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти без активной строки — TRCD + CL.
Row Precharge Time	TRP	Число тактов между командой на предварительный заряд банка (закрытие строки) и открытием следующей строки. Время, требуемое на чтение первого бита из памяти, когда активна другая строка — TRP + TRCD + CL.
Row Active Time	TRAS	Число тактов между командой на открытие банка и командой на предварительный заряд. Время на обновление строки. Накладывается на TRCD. Обычно примерно равно сумме трёх предыдущих чисел.
Примечания: RAS : Row Address Strobe — строб адреса строки CAS : Column Address Strobe — строб адреса столбца TWR : Write Recovery Time, время, между последней командой на запись и предзарядом. Обычно TRAS = TRCD + TWR. TRC : Row Cycle Time. TRC = TRAS + TRP.

CAS-латентность

CAS-латентность (от англ. column address strobe latency, CAS latency, CL, CAS-задержка) — это период ожидания (выраженный в количестве циклов тактовой частоты шины памяти) между запросом процессора на получение содержимого ячейки памяти и временем, когда оперативная память сделает доступной для чтения первую ячейку запрошенного адреса.

Модули памяти SDR SDRAM могут иметь задержку CAS, равную 1, 2 или 3 циклам. Модули DDR SDRAM могут иметь задержку CAS, равную 2 или 2.5.

На модулях памяти обозначается как CAS или CL. Пометка CAS2, CAS-2, CAS=2, CL2, CL-2 или CL=2 обозначает величину задержки, равную 2.

Примерные данные CAS-латентности памяти

> Литература

• Бройдо В. Л, Владимир Львович Бройдо. Архитектура ЭВМ и систем: . — Издательский дом «Питер», 2009. — С. 201-202. — 721 с. — ISBN 9785388003843.

Суть таймингов

Данные параметры показывают, сколько времени требуется оперативке для выполнения тех или иных операций со столбцами и строками, чтобы записать информацию в ячейку или прочитать из нее. Тайминги измеряются в тактах системной шины. Как вы понимаете, чем меньше эти значения, тем лучше.

Если вы рассматривали планку, то должны были заметить обозначения типа DDR3 1600 МГц 9-9-9-24. Последние указанные через дефис цифры показывают количество тактовых импульсов для 4-х таймингов. Самый важный из них — первый, поэтому может быть прописан на этикетке только он. Однако мы разберем поочередно все, чтобы вы понимали, на что они влияют.

CAS Latency

Первые 3 буквы расшифровываются как Column Address Strobe (строб-сигнал адреса колонки). Это тот параметр, который указывается в начале. Он показывает тактовую задержку, требуемую модулю для выбора нужного столбца в строке памяти, чтобы прочитать определенную информацию.

Попробую упростить свое объяснение: CL — это время между получением команды на чтение и ее выполнением. Запрос на данную операцию поступает к ОЗУ от процессора, а к нему, в свою очередь, от вас.

Вот поэтому данный параметр и является самым важным — он показывает скорость работы оперативки.

RAS-CAS

С этими двумя аббревиатурами вы уже встречались, когда я описывать принцип действия модуля памяти. Сокращенно этот тайминг называется tRCD. Он показывает количество тактов от снятия импульса RAS (выбором нужной строки) к подаче сигнала CAS (нахождением столбца в строке). Иными словами, это отрезок времени между получением команды «Active» и выполнением поступающей после нее команды «Read» (чтение) или «Write» (запись).

RAS Precharge

Данный тайминг рассказывает о количестве тактов между сигналом на предварительную зарядку одной строки данных и получением доступа к следующей. Проще говоря, он показывает, сколько времени проходит между завершением обработки одной строки и переходом к другой (от команды «Precharge» до «Active»).

Row Active

Также вы можете встретить такое название как tRAS (time of Active to Precharge Delay). Этот параметр определяет задержку, в течение которой активна одна строка.