В этой статье мы разберемся, что такое тайминги оперативной памяти. Узнаем какие параметры латентности лучше для скорости и как их посмотреть на компьютере или ноутбуке. Поймем, как правильно подобрать и выставить тайминги оперативки и на что они влияют. Дам ссылку на калькулятор таймингов и таблицу для основных типов памяти и частот.
Обычно при выборе оперативной памяти для настольного ПК или ноутбука, мы смотрим на объём ОЗУ, тактовую частоту и тип памяти DDR для ее совместимости с материнской платой. Однако у оперативки есть еще такая характеристика, как тайминги или по научному — латентность. И вот на этот параметр обращают внимание только специалисты и продвинутые геймеры.
Да, латентность менее важна, чем объем модуля и его рабочая частота, но при грамотном подходе ее уменьшение может дать пусть и не большое, но все же ускорение работы вашего компьютера. Чем более грамотно и сбалансированно подобраны комплектующие ПК или ноутбука, тем больше может дать прироста в скорости установка памяти с меньшими таймингами.
Чем выше частота и ниже тайминги, тем быстрее работает оперативка.
Разбираемся с основными значениями таймингов
Латентность (от англ. CAS Latency сокращенно CL) в обиходе “тайминг” — это временные задержки, которые возникают при обращении центрального процессора к ОЗУ. Измеряют эти задержки в тактах шины памяти.
Чем меньше значения таймингов, тем быстрее происходит обмен данными между процессором и памятью и значит тем производительней оперативная память.
Каждая временная задержка имеет свое название и отвечает за скорость передачи определенных данных.
В технических характеристиках оперативной памяти их записывают в строгой последовательности в виде трех или четырех чисел:
CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge Time и DRAM Cycle Time Tras/Trc (Active to Precharge Delay). Сокращенно это может выглядеть так: CL-RCD-RP-RAS.
Большинство производителей указывают тайминги в маркировке на модулях памяти. Это могут быть 4 цифры, например: 9-9-9-24
Теперь разберемся с этими задержками более подробно.
Для наглядного примера возьмем пару планок памяти DDR3 1600 Мгц по 8 Gb каждая с таймингами 11-11-11-28.
![Оперативная память AMD Radeon R5 Entertainment Series [R5S316G1601U2K] 2х8 ГБ](https://fixx.one/wp-content/uploads/2021/08/Operativnaya-pamyat-amd-radeon-r5-entertainment-series-r5s316g1601u2k-2h8-GB.jpg)
На планке памяти данная информация хранится в чипе SPD и доступна чипсету материнки. Посмотреть эту информацию можно с помощью специальных утилит, например CPU-Z или HWINFO.
CAS Latency (tCL) — самый главный тайминг в работе памяти, который оказывает наибольшее значение на скорость ее работы. В характеристиках памяти всегда стоит первым. Указывает на промежуток времени, который проходит между подачей команды на чтение/запись информации и началом ее выполнения.
Это время можно измерить в наносекундах. Для этого лучше всего воспользоваться калькулятором. Вводим частоту в Мгц (у нас это 1600) и время задержки (11). На выходе получаем, что время задержки между подачей команды на чтение/запись данных и началом ее выполнения составляет 13.75 наносекунд.
По большому счету остальные задержки малозначительны и при выборе планок памяти достаточно обращать внимание только на этот параметр.
RAS to CAS Delay (tRCD) — задержка от RAS до CAS. Время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS), до момента обращения к столбцу матрицы (CAS), в которых хранятся нужные данные.
RAS Precharge Time (tRP) — интервал времени с момента закрытия доступа к одной строке матрицы и началом доступа к другой строке данных.
Row Active Time (tRAS) — пауза, которая нужна памяти, чтобы вернуться в состояние ожидания следующего запроса. 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).
Command Rate — скорость поступления команды. Время с момента активации чипа памяти до момента, когда можно будет обратиться к памяти с первой командой. Часто этот параметр в маркировке памяти не указывается, но всегда есть в программах. Обычно это T1 или T2. 1 или 2 тактовых цикла.
Как изменить
Изменить тайминги можно, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения при помощи разгона. Для этого необходима тонкая настройка частоты работы модуля и его напряжения. Путем уменьшения или увеличения частоты работы памяти, так же уменьшаются или увеличиваются тайминги. Эти параметры подбираются индивидуально для каждого модуля памяти или наборов памяти.
Вот один из комментариев к памяти, о которой я рассказывал выше ⇓
Память очень достойная! С базовой частоты 1600 mhz удалось разогнать до 2200 mhz с таймингами 11-12-12-28 на напряжении 1.65v.
Разгон по частоте составил 27%, что очень хороший результат. При этом тайминги и напряжение были повышены минимально. Такой разгон довольно заметно сказался на всей скорости работы компьютера.
Весь смысл этого действа, подобрать такие оптимальные характеристики частоты, таймингов и напряжения, чтобы модуль/модули памяти выдавали максимальную скорость работы и при этом стабильно работали в таком режиме. Это требует времени и знаний.
Так же материнка должна поддерживать разгон оперативки. Сейчас есть планки памяти со встроенным XMP профилем. В нем уже прописаны заводские параметры разгона, с которыми память может работать. Вам остается только применить нужный XMP профиль и оперативка запуститься с этими параметрами.
В штатном режиме компьютер получает все настройки оперативной памяти из SPD — микросхемы, которая распаивается на каждом модуле. Но, если есть желание добиться максимальной производительности, целесообразно попробовать изменить тайминги. Конечно, можно сразу приобрести модули с минимальными значениями задержек, но они могут стоить заметно дороже.
Настройки памяти меняются через BIOS персонального компьютера или ноутбука. Универсального ответа на вопрос, как в биосе поменять тайминги оперативной памяти не существует.
Возможности по настройке подсистемы памяти могут сильно различаться на разных материнских платах. У дешевых системных плат и ноутбуков может быть предусмотрена только работа памяти в режиме по умолчанию, а возможности выбирать тайминги оперативной памяти — нет.
В дорогих моделях может присутствовать доступ к большому количеству настроек, помимо частоты и таймингов. Эти параметры называют подтаймингами. Они могут быть полезны при тонкой настройке подсистемы памяти, например, при экстремальном разгоне.
Изменение таймингов позволяет повысить быстродействие компьютера. Для памяти DDR3 это не самый важный параметр и прирост будет не слишком большим, но если компьютер много работает с тяжелыми приложениями, пренебрегать им не стоит. В полной мере это относится и к более современной DDR4.
Заметно больший эффект может принести разгон памяти по частоте, а в этом случае тайминги весьма вероятно придется не понижать, а повышать, чтобы добиться стабильной работы модулей памяти во внештатном режиме.
К слову, подобные рекомендации можно встретить при выборе памяти для новых процессоров AMD Ryzen. Тестирования показывают, что для раскрытия потенциала этих процессоров нужна память с максимальными частотами, даже в ущерб таймингам. Вот калькулятор таймингов для процессоров Ryzen.
Стоит отметить, что далеко не во всех случаях настройка подсистемы памяти даст сколько-нибудь заметный результат. Есть приложения, для которых важен только объем оперативной памяти, а тонкий тюнинг задержек даст прирост на уровне погрешности.
Судя по результатам независимых тестирований, быструю память любят компьютерные игры, а также программы для работы с графикой и видео-контентом.
Нужно учитывать, что слишком сильное уменьшение задержек памяти может привести к нестабильной работе компьютера и даже к тому, что он откажется запускаться. В этом случае необходимо будет сбросить BIOS на дефолтные настройки или, если вы не умеете этого делать, придется обратиться к специалистам.
Как правильно выставить
Начать, разумеется, стоит с выяснения стандартных настроек, рекомендованных производителем для данного модуля. Как проверить тайминги оперативной памяти, мы рассмотрели ранее. Затем можно посмотреть статистику на интернет ресурсах посвященных разгону, чтобы примерно представлять, чего можно ожидать от конкретного модуля оперативной памяти.
Как отмечалось, неверные значения задержек легко могут привести к невозможности загрузки компьютера, поэтому выясните, как именно осуществляется сброс настроек BIOS. Причем, не только программно, но и аппаратно, на случай, если не будет возможности даже войти в БИОС. Информацию об этом можно найти в документации к материнской плате или в интернете.
Чтобы разобраться, как выставить тайминги оперативной памяти в биосе, обычно не требуется много времени. В первый раз может потребоваться документация, потом все будет проще.
Все изменения таймингов необходимо производить не торопясь, имеет смысл менять по одному параметру и только на такт. После этого важно проверить, сможет ли компьютер стартовать и загрузить операционную систему.
Далее стоит провести тестирование, как система поведет себя под нагрузкой. Для этого можно воспользоваться специализированными программами или просто хорошо нагрузить компьютер, например, запустит на час игру с высокими настройками графики или кодирование видеофайла высокого разрешения.
Если компьютер работает стабильно, можно понизить тайминги еще на один такт. Если происходят зависания, появляются сообщения о системных ошибках или программы аварийно завершаются, то нужно отменить изменения и вернуться на такт назад.
Разобравшись, как уменьшить правильно тайминги оперативной памяти ddr3 и более современной ddr4 не стоит сразу приступать к экспериментам. Сначала стоит определить, исходя из особенностей вашего «железа», что предпочтительней: повысить частоты или понизить задержки. Сейчас в большинстве случаев большего эффекта можно достичь за счет повышения тактовых частот.
Что больше влияет на скорость работы оперативной памяти — более низкие тайминги или более высокая частота
Самое важное, что вы должны понять и запомнить, чтобы разобраться в этом вопросе раз и навсегда, это то, что ПРИ ПОВЫШЕНИИ ЧАСТОТЫ, НА КОТОРОЙ РАБОТАЕТ МОДУЛЬ ОЗУ, АВТОМАТИЧЕСКИ ПОВЫШАЮТСЯ И ЗАДЕРЖКИ ПАМЯТИ. При понижении частоты, они уменьшаются. Это хорошо видно при сравнении планок памяти разных поколений.
Для сравнения скорости работы, возьмем два разных типа оперативки. Более старого DDR3 и современного DDR4.
Сравнить скорость разных модулей ОЗУ в наносекундах можно с помощью формулы ⇓
Тайминг*2000/частоту памяти. Например планка DDR4 с таймингом CL16 будет работать со скоростью 16*2000/3000=10.6 nanosec, а DDR3 с таймингом CL9 со скоростью 9*2000/1600=11.25 nanosec.
Как видно из примера частота работы памяти тоже очень важна. У DDR3 латентность намного ниже, чем у DDR4, но частота работы модуля DDR4 заметно выше DDR3. Хоть не намного, но DDR4 опережает DDR3 по скорости работы. Так же у него еще и большая пропускная способность. У будущей DDR5 я думаю разница в скорости будет еще больше.
Выходит, что тактовая частота оперативки влияет на производительность в большей степени, чем более низкие тайминги. Конечно, если выбор стоит между планками с одинаковой частотой, то лучше выбрать ту, у которой меньшие задержки.
Если кто-то хочет более серьезно разобраться с этим вопросом, вот ссылочка на таблицу по таймингам в Гуглдокс.
Стоит учитывать тайминги и при выборе модулей памяти для многоканального режима. Оптимальным решением будет покупка готового комплекта в котором все планки имеют идентичны характеристики. Если такой возможности нет, то стоит искать модули у которых не только совпадает тактовая частота и организация чипов, но и будут одинаковые тайминги.
Факты
С точки зрения пользователя, информация о таймингах позволяет примерно оценить производительность оперативной памяти до её покупки.
Во времена оперативки DDR и DDR2, таймингам придавалось большое значение, поскольку кэш процессоров был значительно меньше, чем сейчас и приходилось часто обращаться к памяти.
Современные центральные процессоры имеют большие L2 и L3 кэш, что позволяет им гораздо реже обращаться к памяти. В случае маленьких программ, их данные могут целиком помещается в кэш процессора и тогда обращение к памяти вовсе не требуется.
