Що потрібно знати про термінологію швидкості пам'яті?

Кожен ігровий ПК має тимчасове робоче сховище інформації, яке більше відоме користувачам під назвою ОЗП – оперативна пам'ять. Протягом багатьох років саме ОЗП є одним із найважливіших компонентів для нормального функціонування будь-якого обчислювального пристрою.

З плином часу технологія, яка вважається базовою основою пам'яті, зазнала значних змін, а також видозмінилася термінологія, пов'язана з нею. Найбільше подібна трансформація торкнулася термінів, що застосовуються для визначення швидкості роботи пристроїв.

У цій статті використовуються найпростіші методи опису швидкості пам'яті та їхнього впливу один на одного.

Швидкість пам'яті – безліч найменувань

Зараз ми поговоримо докладніше про найголовніші терміни, що описують, як працює ігровий комп'ютер або інші види ПК.

Тактова частота

Тактові цикли – це показники швидкості роботи всіх компонентів будь-якого подібного пристрою. Під даним параметром мається на увазі кількість коливань за одну секунду електронного сигналу в певному компоненті. Сама частота відома широкому колу користувачів під назвою Гц. МГц і ГГц – відповідно мільйон і мільярд герц. Швидкість ЦП (процесорів) у всіх видах комп'ютерів вимірюється саме в таких одиницях.

У перших версіях комп'ютерних систем за кожен такт відправлявся один пакет даних. З цієї причини логічним виглядало визначати частоту пам'яті як швидкість. Якщо певний модуль мав тактову частоту 100 МГц, це означало його здатність відправляти дані 100 мільйонів разів протягом секунди. Саме такі показники передачі в модуль пам'яті певної кількості одиниць зберігання даних (байт) були характерними до початку ХХІ століття.

Але потім відбувається стрімке зростання пропускної здатності пам'яті завдяки впровадженню нових багатопотокових технологій від Intel, розробок у сфері двоядерних чіпів, підвищенню параметрів тактової частоти понад 1 ГГц.

Низка інноваційних технологій дозволила уникнути проблем у роботі комп'ютерів – це використання двоканальних контролерів пам'яті та експерименти з новими різновидами пам'яті. За підсумком проведених практичних досліджень еталоном стає тип пам'яті DDR – передача даних у режимі подвійної швидкості. У загальному вигляді мова йде про передачу за один такт двох пакетів даних.

Швидкість передачі (MT/s)

Поява нової мітки мегатранзакцій за секунду дозволила фіксувати одиниці виміру у форматі вже звичних для пересічного користувача значень. МТ/с ґрунтується на характеристиках фактичної тактової частоти з подальшим множенням на число передач за один такт. Отриманий результат виражається у традиційному значенні, але при цьому повністю відповідає дійсності.

Прикладом може бути ситуація з пам'яттю формату DDR5 6400 МГц. У цьому випадку в інструментах налаштування материнських плат вказано таке значення, але реальна частота подібних модулів вдвічі нижча і становить 3200 МГц. Множачи такий показник на 2 передачі, ми отримуємо реальну величину в 6400 МТ/с.

Швидкість передачі даних

Багато виробників отримують ідентичний результат з використанням іншої одиниці виміру – це Мбіт/с (мегабіти за секунду). Слід зазначити, що саме підхід SK Hynix та Samsung найкраще придатний для вимірювання ряду швидкостей, що характеризують роботу ПК:

• у МБ/с та ГБ/с визначається продуктивність накопичувачів;
• 10, 100, 1000 Мбіт/с та Гбіт/с застосовуються у дротових мережах;
• бездротові мережі Wi-Fi теж вийшли на рівень вимірювань у Гбіт/с.

Принцип множення даного показника на кількість ліній, що взаємодіють з модулем, застосовується для визначення швидкості передачі даних. Приклад – стандартна споживча пам'ять DDR5 має 64 лінії або біта. У цьому випадку теоретична пропускна здатність дорівнює 6400 х 64 = 409 600 Мбіт/с.

Найменування за стандартами

Організація JEDEC займається встановленням стандартів для різних технологій, включаючи комп'ютерну пам'ять. Обов'язковий принцип позначення швидкостей – це назва з використанням позначення типу пам'яті та швидкості. Наприклад, DDR5-6400 означає 5-те покоління пам'яті з подвійною швидкістю передачі та рейтинг швидкості в МТ/с.

Існує також друга методика стандартних найменувань. Згаданий варіант найменування DDR5-6400 часто представлений як PC5-51200. Тут кількість передач за секунду помножена на число байтів, що відправляються за одну передачу.

Додаткові критерії швидкості пам'яті

Є й інші аспекти, які чинять певний вплив на параметри оперативної пам'яті комп'ютера.

Затримка (Таймінги)

Таймінг пам'яті – це той відрізок часу, який необхідний від початку відправлення запиту до моменту отримання потрібних даних. Показники таймінгу поділяються на значення, що визначають час доступу до пам'яті на різних етапах даного процесу.

Зі збільшенням швидкості передачі, частоти та бітрейту таймінги пропорційно також збільшуються. Але реальна затримка практично не змінюється. Прикладом може бути визначення таймінгів Kingston ValueRAM DDR5 для двох типів швидкості пам'яті.

Розгін

Ряд виробників крім стандартних налаштувань JEDEC вносять зміни до параметрів таймінгів із застосуванням власних розробок типу Intel XMP або AMD EXPO. Але в таких випадках існує ризик нестабільної роботи через підвищене навантаження.

Канали пам'яті

Технологічно завдання підвищення пропускної здатності вирішується за рахунок контролера пам'яті. Залежно від кількості ядер у сімействі процесорів здійснюється підтримка певної кількості каналів пам'яті.

Розрахунок теоретичної пропускної здатності AMD Threadripper PRO 9000WX: 6400 МТ/с x 64 біт x 8 каналів = 3 276 800 Мбіт/с. Варто пам'ятати, що це теоретична межа, на практиці показники трохи нижчі.