Tiempos de RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS explicado

Tiempos de RAM: CAS, RAS, tRCD, tRP, tRAS explicado

La RAM es en realidad uno de los componentes más cruciales en una computadora, pero rara vez recibe la misma cantidad de pensamiento y esfuerzo que los otros componentes cuando se trata de la decisión de compra. Por lo general, la capacidad es lo único que parece importarle a los consumidores en general y, si bien ese es un enfoque justificado, la RAM es más que solo el tamaño de la memoria que contiene. Varios factores importantes pueden dictar el rendimiento y la eficiencia de la RAM y probablemente dos de los más importantes son la frecuencia y los tiempos.

El GSkill TridentZ RGB es un fantástico kit de RAM para sistemas Ryzen - Imagen: GSkill



La frecuencia de la RAM es un número bastante sencillo que describe la velocidad de reloj a la que la RAM está clasificada para funcionar. Se menciona claramente en las páginas del producto y sigue la simple regla de 'cuanto más alto, mejor'. Es común ver kits de RAM clasificados para 3200 Mhz, 3600 Mhz, 4000 Mhz o incluso más en la actualidad. La otra parte más complicada de la historia es la latencia o los 'tiempos' de la RAM. Estos son mucho más complicados de comprender y es posible que no sean fáciles de comprender a primera vista. Profundicemos en lo que son realmente los tiempos de RAM.



¿Qué son los tiempos de RAM?

Si bien la frecuencia es uno de los números más publicitados, los tiempos de la RAM también tienen un papel importante que desempeñar en el rendimiento general y la estabilidad de la RAM. Los Timings miden la latencia entre las diversas operaciones comunes en un chip RAM. Como la latencia es el retraso que se produce entre las operaciones, puede tener un impacto grave en el rendimiento de la RAM si aumenta más allá de un cierto límite. Los tiempos de la RAM son una descripción de la latencia inherente que puede experimentar la RAM mientras realiza sus diversas operaciones.

El tiempo de RAM se mide en ciclos de reloj. Es posible que haya visto una cadena de números separados por guiones en la página del producto de un kit de RAM que se parece a 16-18-18-38. Estos números se conocen como tiempos del kit de RAM. Inherentemente, ya que representan la latencia, cuanto más baja, mejor cuando se trata de tiempos. Estos cuatro números representan lo que se conoce como 'Tiempos primarios' y tienen el impacto más significativo en la latencia. También hay otros subtiempo, pero por ahora, solo discutiremos los horarios principales.



Los 4 tiempos de RAM principales se representan así: Imagen: Tipsmake

Tiempos primarios

En cualquier lista de productos o en el embalaje real, los tiempos se enumeran en el formato tCL-tRCD-tRP-tRAS que corresponden a los 4 tiempos primarios. Este conjunto tiene el mayor impacto en la latencia real del kit de RAM y también es un punto de enfoque durante el overclocking. Por lo tanto, el orden del número en la cadena 16-18-18-38 nos dice qué sincronización principal tiene qué valor de un vistazo.

Latencia CAS (tCL / CL / tCAS)

Latencia CAS - Imagen: MakeTechEasier



La latencia CAS es el tiempo primario más prominente y se define como el número de ciclos entre el envío de una dirección de columna a la memoria y el comienzo de los datos en respuesta. Este es el momento más ampliamente comparado y anunciado. Este es el número de ciclos que se necesitan para leer el primer bit de memoria de una DRAM con la fila correcta ya abierta. La latencia CAS es un número exacto, a diferencia de otros números que representan mínimos. Este número debe ser acordado entre la memoria y el controlador de memoria.

Básicamente, la latencia CAS es el tiempo que tarda la memoria en responder a la CPU. Hay otro factor que debemos considerar al discutir CAS porque CL no puede considerarse por sí mismo. Tenemos que utilizar una fórmula que convierta la clasificación CL en tiempo real expresado en nanosegundos, que se basa en la tasa de transferencia de la RAM. La fórmula es (CL / Tasa de transferencia) x 2000. Al usar esta fórmula, podemos determinar que un kit de RAM que se ejecuta a 3200Mhz con CL16 tendrá una latencia real de 10ns. Esto ahora se puede comparar entre kits con diferentes frecuencias y tiempos.

Retraso de RAS a CAS (tRCD)

Retraso de RAS a CAS - Imagen: MakeTechEasier

RAS a CAS es un retraso potencial para las operaciones de lectura / escritura. Dado que los módulos de RAM utilizan un diseño basado en cuadrícula para el direccionamiento, la intersección de los números de filas y columnas indica una dirección de memoria particular. tRCD es el número mínimo de ciclos de reloj necesarios para abrir una fila y acceder a una columna. El tiempo para leer el primer bit de memoria de una DRAM sin ninguna fila activa introducirá retrasos adicionales en forma de tRCD + CL.

tRCD puede considerarse el tiempo mínimo que le toma a la RAM llegar a la nueva dirección.

Tiempo de precarga de fila (tRP)

Tiempo de precarga de fila - Imagen: MakeTechEasier

En caso de abrir una fila incorrecta (llamada pérdida de página), la fila debe cerrarse (lo que se conoce como precarga) y la siguiente debe abrirse. Solo después de esta carga previa se puede acceder a la columna de la siguiente fila. Por lo tanto, el tiempo total aumenta a tRP + tRCD + CL.

Técnicamente, mide la latencia entre la emisión del comando de precarga para inactivar o cerrar una fila y activar el comando para abrir una fila diferente. tRP es idéntico al segundo número tRCD porque los mismos factores afectan la latencia en ambas operaciones.

Row Active Time (tRAS)

Fila de tiempo activo - Imagen: MakeTechEasier

También conocido como “Activar para retardo de precarga” o “Tiempo mínimo activo de RAS”, el tRAS es el número mínimo de ciclos de reloj requeridos entre un comando activo de fila y la emisión del comando de precarga. Esto se superpone con el tRCD, y es simple tRCD + CL en módulos SDRAM. En otros casos, es aproximadamente tRCD + 2xCL.

tRAS mide la cantidad mínima de ciclos que una fila debe permanecer abierta para escribir datos correctamente.

Tasa de comando (CR / CMD / CPC / tCPD)

También hay un sufijo –T que se puede ver a menudo durante el overclocking y que denota la tasa de comando. AMD define la Tasa de comando como la cantidad de tiempo, en ciclos, entre el momento en que se selecciona un chip DRAM y se ejecuta un comando. Es 1T o 2T, donde 2T CR puede ser muy beneficioso para la estabilidad con relojes de memoria más altos o para configuraciones 4-DIMM.

A veces, CR también se denomina Período de comando. Mientras que 1T es más rápido, 2T puede ser más estable en ciertos escenarios. También se mide en ciclos de reloj, como otros tiempos de memoria, a pesar de la notación –T única. La diferencia de rendimiento entre los dos es insignificante.

Impacto de los tiempos de memoria más bajos

Dado que los tiempos generalmente corresponden a la latencia del kit de RAM, los tiempos más bajos son mejores, ya que eso significa un retraso menor entre las diferentes operaciones de la RAM. Al igual que con la frecuencia, existe un punto de rendimientos decrecientes donde las mejoras en el tiempo de respuesta se verán frenadas en gran medida por las velocidades de otros componentes como la CPU o la velocidad general del reloj de la memoria misma. Sin mencionar que reducir los tiempos de un determinado modelo de RAM puede requerir un binning adicional por parte del fabricante, lo que conduce a menores rendimientos y también a un mayor costo.

Aunque dentro de lo razonable, los tiempos de RAM más bajos generalmente mejoran el rendimiento de la RAM. Como podemos ver en los siguientes puntos de referencia, los tiempos generales más bajos (y específicamente la latencia CAS) conducen a una mejora al menos en términos de números en un gráfico. Si la mejora puede ser percibida por el usuario medio mientras juega o mientras renderiza una escena en Blender es una historia completamente diferente.

Impacto de varios tiempos y frecuencias de RAM en los tiempos de renderizado en Corona Benchmark - Imagen: TechSpot

Se establece rápidamente un punto de rendimientos decrecientes, especialmente si pasamos por debajo de CL15. En este punto, generalmente, los tiempos y la latencia no son los factores que están frenando el rendimiento de la RAM. Otros factores como la frecuencia, la configuración de la RAM, las capacidades de RAM de la placa base e incluso el voltaje de la RAM pueden estar involucrados en la determinación del rendimiento de la RAM si la latencia alcanza este punto de rendimientos decrecientes.

Tiempos frente a frecuencia

La frecuencia y los tiempos de la RAM están interconectados. Simplemente no es posible obtener lo mejor de ambos mundos en los kits de RAM para consumidores que se producen en masa. En general, a medida que aumenta la frecuencia nominal del kit de RAM, los tiempos se vuelven más flojos (los tiempos aumentan) para compensar de alguna manera eso. La frecuencia generalmente supera un poco el impacto de los tiempos, pero hay casos en los que pagar más por un kit de RAM de alta frecuencia simplemente no tendría sentido ya que los tiempos se vuelven más flexibles y el rendimiento general se ve afectado.

Un buen ejemplo de esto es el debate entre la RAM DDR4 3200Mhz CL16 y la RAM DDR4 3600Mhz CL18. A primera vista, puede parecer que el kit de 3600Mhz es más rápido y los tiempos no son mucho peores. Sin embargo, si aplicamos la misma fórmula que discutimos al explicar la latencia CAS, la historia toma un rumbo diferente. Al poner los valores en la fórmula: (CL / Tasa de transferencia) x 2000, para ambos kits de RAM se obtiene el resultado de que ambos kits de RAM tienen la misma latencia real de 10ns. Si bien sí, también existen otras diferencias en los subtiempo y en la forma en que está configurada la RAM, pero la velocidad general similar hace que el kit de 3600Mhz tenga un valor peor debido a su precio más alto.

Resultados de referencia de varias frecuencias y latencias - Imagen: GamersNexus

Al igual que con los tiempos, también llegamos a un punto de rendimientos decrecientes muy pronto con la frecuencia. En general, para las plataformas AMD Ryzen, DDR4 3600Mhz CL16 se considera el punto óptimo en términos de tiempos y frecuencia. Si optamos por una frecuencia más alta como 4000Mhz, no solo los tiempos tienen que empeorar, incluso el soporte de la placa base podría ser un problema para los chipsets de rango medio como B450. No solo eso, en Ryzen, el Infinity Fabric Clock y el Memory Controller Clock deben estar sincronizados con la frecuencia DRAM en una proporción de 1: 1: 1 para obtener los mejores resultados posibles, y yendo más allá de 3600Mhz se rompe esa sincronización. Esto conduce a una mayor latencia, inestabilidad general y una frecuencia ineficaz que hace que estos kits de RAM tengan una mala relación calidad-precio en general. Al igual que los tiempos, se debe establecer un punto óptimo y es mejor ceñirse a frecuencias razonables como 3200 Mhz o 3600 Mhz en tiempos más ajustados como CL16 o CL15.

Overclocking

El overclocking de RAM es uno de los procesos más frustrantes y temperamentales cuando se trata de jugar con tu PC. Los entusiastas han estado profundizando en este proceso no solo para exprimir hasta el último bit de rendimiento de su sistema, sino también para el desafío que trae el proceso. La regla básica del overclocking de RAM es simple. Debe lograr la frecuencia más alta posible manteniendo los mismos tiempos o incluso ajustando los tiempos para obtener lo mejor de ambos mundos.

La RAM es uno de los componentes más sensibles del sistema y, por lo general, no le gustan los ajustes manuales. Por lo tanto, los fabricantes de RAM incluyen un overclock precargado conocido como “XMP” o “DOCP” según la plataforma. Se supone que este es un overclock previamente probado y validado que el usuario puede habilitar a través del BIOS y, la mayoría de las veces, ese es el nivel de rendimiento más óptimo que el usuario necesita.

La calculadora DRAM para Ryzen create de '1usmus' es una herramienta fantástica para el overclocking manual en plataformas AMD

Si desea asumir el desafío del overclocking manual de RAM, nuestro guía completa de overclocking de RAM puede ser de gran ayuda. La prueba de estabilidad del overclock es fácilmente la parte más difícil del overclocking de RAM, ya que puede llevar mucho tiempo y muchos fallos hacerlo bien. Aún así, todo el desafío puede ser una buena experiencia para los entusiastas y también puede conducir a algunas mejoras en el rendimiento.

Ultimas palabras

La RAM es sin duda uno de los componentes menos valorados del sistema y uno que puede tener un impacto significativo en el rendimiento y la capacidad de respuesta general del sistema. Los tiempos de la RAM juegan un papel importante al determinar la latencia que está presente entre las diferentes operaciones de RAM. Los tiempos más ajustados sin duda conducen a un mejor rendimiento, pero hay un punto de rendimiento decreciente que hace que sea un poco complicado hacer overclock manualmente y ajustar los tiempos para obtener ganancias de rendimiento mínimas.

Lograr un equilibrio perfecto entre la frecuencia de la RAM y los tiempos y, al mismo tiempo, mantener bajo control el valor de la RAM es la mejor manera de tomar una decisión de compra. Nuestras selecciones para los mejores kits de RAM DDR4 en 2020 podría ser útil para tomar una decisión informada con respecto a su elección de RAM.