
تایمینگ رم چیست و چه تاثیری بر سرعت RAM دارد؟
اگه شما هم علاقه زیادی به کامپیوتر و یا قطعاتش داشته باشید، مطمئنا تا حالا اسم تایمینگ رم به گوشتون خورده. این مبحث، شاید برای خیلیها اهمیت زیادی نداشته باشه، اما برای افرادی که قصد جمع کردن یک سیستم گیمینگ یا پیشرفته برای کارهای مهندسی، نقشه کشی و یا … رو دارن، تایمینگ رم اهمیت بسیار زیادی داره. اگه شما بخواید دو تا رم رو با هم استفاده کنید، بهترین حالتش اینه که تایمینگ یا تاخیر اونها با هم برابر باشه، بنابراین نیاز دارید که در مورد تایمینگ به اندازهی کافی اطلاعات داشته باشید. نترانیهای عزیز! در این مطلب با من همراه باشین چون میخوام حسابی به تاخیر یا Latency رم بپردازم.
تاخیر (Latency) و یا تایمینگ رم
رم یکی از ماژولهای اساسی در کامپیوتر هست که در تمامی بخشهای کامپیوتر شما میتونه تاثیر بسیار زیادی داشته باشه. اگه به این ماژول نگاه کنید، یکسری اعداد با چیدمان خاصی رو میبینید (مثل 24-9-9-9 یا 21-7-7-7) که نشوندهندهی لیتنسی رم هست. البته باید بگم که در بعضی از رمها، بهجای این اعداد، از عبارتی با پیشوند CL استفاده میکنن که دقیقا همون معنا رو داره (CL5 یاCL7). اما کاربرد اصلی این اعداد چیه؟
برای پاسخ به این سوال، اول باید بدونید که هر قطعهی سختافزار الکترونیکی، با کلاک پالس تنظیم میشه یا بهعبارت دیگه، با هر بار کلاک پالس، یه اتفاق میفته که تماما از قبل برنامهریزی شده. مثلا زمانی که فرمانی از CPU صادر میشه که دیتایی از حافظه به رم منتقل بشه، با گذشت چند کلاک پالس این اتفاق میفته، چون نمیشه تمام دستورات بهصورت ایدئال و بهسرعت انجام بشن. پس میشه نتیجه گرفت که در هر کلاک پالس، فقط یک یا چند اتفاق مشخص رخ میده که همون بحث محدودیت پهنای بانده.
بهطور کلی، میتونید کلاک پالس رو یک دربان پارکینگ در نظر بگیرید که با هر بار بالا بردن میله، اجازهی ورود به یک ماشین رو میده. تایمینگ رم نیز دقیقا یه همچین چیزیه و بهطور کلی میشه گفت مدت زمانیه که یک داده یا دیتا برای نشستن در حافظه رم طی میکنه.
راهنمای خرید رم کامپیوتر و لپ تاپ
بهترین برند رم کامپیوتر
اعداد و عبارات روی رم چه معنایی دارن؟
بهطور کلی، روی رمها، 4 تا عدد در کنار هم هستن مثل 15-5-5-5 که هرکدوم نشوندهندهی این عبارات هستن CL-tRCD-tRP-tRAS-CMD. البته باید بگیم که در 99 درصد مواقع، CMD رو نمینویسن و عدد اولی که از سمت چپ میشه CL و عدد اول سمت راست نشانگر tRAS است. اما هرکدوم از این عبارات لاتین مخفف چه کلمهای هستن؟
- CL: مخفف CAS Latency هست که نشوندهندهی مدت زمانیه که طول میکشه تا رم به CPU دستور بده. مثلا وقتی که CPU یک دیتا رو از حافظه فراخونی میکنه، چند تا کلاک طول میکشه تا رم، اون دیتا رو آماده کنه.
- tRCD: مخفف RAS to CAS Delay هست که نشوندهندهی مدت زمانیه که سطر و ستون ماتریکس رم، برای ذخیرهی اطلاعات هدر میدن.
- tRP: این عبارت هم مخفف RAS to Precharge هست که نشوندهندهی مدت زمانیه که یک خط از خونههای حافظه، میتونه به خط دیگهای منتقل بشه.
- tRAS: این عبارت در واقع نشوندهندهی زمانیه که رم منتظر میمونه تا دوباره بتونه خونههای خودش رو در اختیار دستورات خواننده یا نوشتن قرار بده.
- CMD: همونطور که گفتم، این عبارت در اکثر مواقع حذف میشه، اما بهطور کلی مخفف Command Rate هست و نشوندهندهی زمانیه که چیپست رم، خودش رو میشناسه تا اولین دستور رو بگیره.
حالا که با هرکدوم از این عبارات آشنا شدین، بهتره کاربردهای اونها رو هم در تایمینگ رم بدونید.
CL یا CAS در تایمینگ رم
یکی از مهمترین پارامترها برای تایمینگ یا همون لیتنسی رم، CL یا CAS هست که در بعضی از رمها، حتی ممکنه بقیهی عبارات رو ننویسن و فقط بهجاش عبارت CL رو درج کنن. این پارامتر در واقع نشون میده از موقعی که پردازنده میخواد به رم دسترسی داشته باشه، چند کلاک پالس طول میکشه و رم چه موقعی این اجازه رو به CPU میده. مثلا، اگر این عبارت برابر CL 7 باشه، یعنی 7 تا کلاک پالس، یا اگه CL 11 باشه، یعنی 11 کلاک طول میکشه تا این اجازه از رم صادر بشه. خب همینطور که معلومه، هر چقدر این عدد کمتر باشه، برای ما بهتره و دستورات میتونن زودتر انجام بشن.
بعضی مواقع، شاید شما دو تا رم با مشخصات DDR3 1600 داشته باشید که تایمینگ رم یکیشون برابر 7 و دیگری برابر 9 هست. در نگاه اول متوجه میشیم که سرعت این دو رم با هم یکسانه اما دقیقتر که بررسی کنیم متوجه میشیم؛ رمی که تاخیر 7 داره، خیلی سریعتر از رم دیگه هست. البته بعضی اوقات با وارد شدن کلاک پالس ممکنه این موضوع متفاوت بشه که در ادامه اون رو هم بررسی میکنیم.
tRCD در تایمینگ یا تاخیر رم
حافظهی تمام رمها، از تعداد زیادی سطر و ستون تشکیل شده و هر بیت برای ذخیره شدن روی رم، به یک خازن نیاز داره تا اون دیتا رو بهصورت صفر و یک، روی این سطر و ستونها ذخیره کنه. این عمل با دو سیگنال Row Access Strobe برای سطرها و Column Access Strobe برای ستونها کنترل میشه. بهطور کلی، اول باید سطر اون خونه فعال بشه، بعد ستون که به فاصلهی زمانی بین فعال شدن اونها، tRCD میگن. این عبارت یکی از عبارات مهم برای تعیین تایمینگ رمه. مثلا، برای رمی که tRCD اون برابر 3 هست، یعنی 3 کلاک پالس طول میکشه تا سطر و ستون به طور کامل فعال بشن.
tRP در تایمینگ رم
در بخش قبلی گفتم که اول باید یه سطر فعال بشه و بعد ستون تا یک خونهی مشخص از رم در اختیار CPU قرار بگیره. حالا اگر یه خونهی دیگه هم از پردازنده فراخونی بشه که در یک سطر دیگه از رم باشه، اون سطر قبلی باید غیر فعال و سطر جدید فعال بشه، برای همین از یک سیگنال دیگهای به اسم Prechange برای غیرفعال کردن خونهی قبلی و فعال کردن خونهی بعدی استفاده میکنن و مدت زمان بین Prechange و Active رو tRP میگن.
tRAS در تایمینگ رم
خب Prechange نمیتونه تا زمان تمومشدن فراخونی رم، اعمال بشه، به همین دلیل، مدت زمان بین دستور Active و Prechange رو با tRAS نشون میدن. یعنی زمانی که دستور Prechange اعمال میشه، بعد از یه تاخیر زمانی، رم به حالت Active میره و زمانی که کارش تموم بشه، مجددا میتونه منتظر پیام Prechange بمونه. در واقع این مدت زمان دقیقا همون tRAS هست.
CMD در تاخیر و یا لیتنسی رم
CMD هم مدت زمانیه که رم بهاصطلاح، میتونه خودش رو بشناسه و آمادهی دریافت دستورات از پردازنده بشه. یا بهعبارتی میشه گفت مدت زمانی که ماژول رم، پینهای خودش رو آماده میکنه و چیپ داخلی تعیین میشه. این عبارت رو با حرف T نشون میدن و به این صورت مینویسن: 1T یا 2T که نشوندهندهی یک کلاک پالس و یا 2 کلاک پالس هست.
تفاوت سرعت و تایمینگ رم
سرعت رم و تاخیر رم، دو پارامتر کاملا در تضاد با هم هستن. در واقع سرعت رم نشوندهندهی دادههاییه که یک رم میتونه ظرف یک ثانیه منتقل کنه. مثلا یک رم DDR4-3200 طبق تبلیغات انجام شده، میتونه 3.200 مگا داده رو ظرف یک ثانیه جابهجا کنه. اما در مقابل، تایمینگ رم روی این تعداد داده تاثیرگذاره و میتونه تعداد این دیتاها رو بهشدت کاهش بده. لیتنسی در واقع نشوندهندهی تمام گردشهاییه که رم برای انتقال یک داده باید انجام بده.
مثلا، رم DDR4 نسبت به رم DDR3 جدیدتر هست و ظرفیت ذخیرهسازی بیشتری هم داره، اما در مقابل زمان تاخیر اون هم طولانیتر هست. تایمینگ رم DDR3 معمولا 9 یا 10 هست، در صورتیکه تایمینگ رم DDR4، حداقل 15 هست. این موضوع روی سرعت رمها تاثیر بسیار زیادی داره اما چون رمهای DDR4 سرعت بالاتری در گردش دارن، عملکرد بهتری هم نسبت به رمهای DDR3 دارن.
تایمینگ رم در نسلهای مختلف
همونطور که میدونید، هر نسل رم با نام اختصاری خاص خودشون نشون داده میشن و هرکدوم مشخصات فنی خودشون رو دارند. اگه حافظهی یک رم رو بهعنوان یک ماشین مسابقه در نظر بگیرین، تایمینگ رم در واقع رانندهی این ماشین مسابقهایه.
هر چهقدر رانندهی این ماشین بتونه در زمان رخ دادن حوادث، سریعتر عمل کنه، میتونه بهراحتی از تمامی شرکتکنندههای دیگه جلو بزنه. حتی در بعضی موارد میبینیم که یک رانندهی ماهر، با استفاده از تواناییهای خودش (سرعت پاسخ سریعتر به موانع و…) میتونه با استفاده از ماشینی که قدرت موتور کمتری از سایر ماشینها داره، بهراحتی در یک مسابقه قهرمان بشه.
این موضوع دقیقا برای رمها هم صدق میکنه و در برخی موارد رمی که تاخیر کمتری داره میتونه از سایر رمها که سرعت بیشتری دارن، سریعتر عمل کنه. همونطور که در بخش قبلی گفتیم، تاخیر رمها با استفاده از عبارات خاصی نشون داده میشه که در جدول زیر، این عبارات رو برای هرکدوم از نسلهای رم معرفی میکنم.
نسل رم | CL | tRCD | tRP | tRAS |
DDR2 | 5 | 5 | 5 | 15 |
DDR3 | 9 | 9 | 9 | 24 |
DDR4 | 16 | 16 | 16 | N/A |
اگه به جدول بالا دقت کنین، متوجه میشین که زمان tRAS برای رمهای DDR4 تعریف نشده. این مسئله به این معناست که این مقدار در تکنولوژی جدید رمها، با اعداد دیگه ادغام شده و در این سری رمها اهمیتی نداره.
تایمینگ رم مهمتره یا فرکانس آن؟
اول از همه باید بگم که برای خرید یک رم، هر دو پارامتر فرکانس و تایمینگ، اهمیت بالایی دارن و برای انتخاب یک رم مناسب، باید مدلی رو انتخاب کنید که بین این دو پارامتر تناسبی برقرار کنه. البته توجه داشته باشید که برای مقدار این پارامترها نباید گول تبلیغات مختلف رو بخورید و باید اونها رو با استفاده از فرمول خاصی بهدست بیارین.
انتخاب رم به نوع استفادهی شما از سیستم هم بستگی داره، مثلا اگر دیتاییهایی که در یک سیستم میخواین جابهجا کنین یکسان هستن، فرکانس رم برای شما اهمیت بیشتری باید داشته باشه. اما اگر سیستم برای پردازشهای ناهمگون مثل بعضی از موتورهای بازی استفاده بشه، مطمئنا رمهای با زمان تاخیر کمتر رو باید در اولویت قرار بدین.
ارتقا رم کامپیوتر
راهنمای خرید رم گیمینگ
راهنمای خرید لپ تاپ گیمینگ
نقش تایمینگ در ترکیب رمها
وقتی که روی اسلاتهای مادربرد، دو یا چند رم رو با هم استفاده کنیم، ترکیب این رمها با یک تایمینگ مشخص کار میکنن. وقتی چند رم با تایمینگ مشابه رو کنار هم قرار بدیم، تایمینگ مجموع اونها هم برابر تایمینگ هر رم هست، اما اگر تایمینگ رمها با هم برابر نباشه، در این صورت مجموع رمها با کندترین تایمینگ موجود کار میکنن. مثلاً اگر دو رم با تایمینگ CL7 و CL11 رو با هم ترکیب کنیم؛ مجموع این دو رم با تایمینگ CL7 کار میکنن. اما چرا مادربرد و CPU کندترین تایمینگ رو انتخاب میکنن؟ چون اگر تایمینگ سریع رو انتخاب کنن، رمی که کندتر هست توانایی اینو نداره که خودش رو با تایمینگ سریعتر هماهنگ کنه و در واقع جا میمونه.
حرف آخر
در این مطلب از سری مطالب وبسایت نت ران، تایمینگ رم رو به شما عزیزان معرفی کردم. این مقدار که مهمترین اون هم CL هست، میتونه تاثیر زیادی در عملکرد سیستم شما داشته باشه، پس برای انتخاب رم باید به تایمینگ رم مورد نظر خودتون حتما دقت داشته باشید. البته لازمه بگم که در برخی از مدلهای میانی، عملکرد رمها، تفاوت چندانی ندارن و برای خریدش، زمانی که تایمینگ رم برای شما اهمیت بالایی داره، نیازی نیست به سراغ مدلهای خیلی پیشرفته برید.
دانلود فایل PDF مطلب:
دانلود فایل PDF
سوالات متداول
تایمینگ یا تاخیر رم تاثیر مستقیمی روی سرعت دسترسی اون به سختافزار داره. هر چهقدر این زمان کمتر باشه، بهتره. چون بهمعنی سرعت بیشتر و عملکرد بهتر هستش.
اگر دادههایی که میخواین در سیستم جابهجا کنین یکسان هستن، باید به فرکانس رم توجه کنین، ولی در مورد رمهایی که برای پردازشهای ناهمگون مثل بعضی موتورهای بازی قراره استفاده بشن، باید حتما به بحث تایمینگ توجه بشه.
رکانس رم بهمعنی تعداد دادههاییه که رم میتونه طی مدت یک ثانیه انتقال بده ولی تایمینگ تعداد گردشهایی میشه که رم باید برای انتقال یک داده انجام بده. ممکنه فرکانس رم کمی پایین باشه اما بالا بودن تعداد گردشها میتونه اون رو جبران کنه.
هرچقدر تایمینگ رم کمتر باشه، پردازش و انتقال اطلاعات به بقیهی اجزای سیستم هم در زمان کمتری انجام میشه و در نتیجه عملکرد سیستمتون خیلی بهتر میشه.