内存[设计]简单小谈降内存时序对性能的影响

《简单小谈降内存时序对性能的影响》

作者 中关村论坛版主俺是家俊 版权归俺是家俊所有

内存负责向CPU提供软件和系统运算所需的原始数据而目前CPU运行速度超过内存数据传输速度很多。因此很多情况下 CPU都需要等待内存提供数据这就是常说的“CPU等待时间”。

内存传输速度越慢 CPU等待时间就会越长系统整体性能受到的影响就越大。因此快速的内存是有效提升CPU效率和整机性能的关键之一。

在实际工作时无论什么类型的内存在数据被传输之前传送方必须花费一定时间去等待传输请求的响应通俗点说就是传输前传输双方必须要进行必要的通信而这样就会造成传输的一定延迟时间。

时序设置一定程度上反映出了该内存在CPU接到读取内存数据的指令后到正式开始读取数据所需的等待时间。不难看出 同频率的内存时序设置低的更具有速度优势。

上面只是给大家建立一个基本的延迟概念。而实际上 内存延迟的基本因素绝对不止这些。 内存延迟时间有个专门的术语叫“La te nc y”。

要形象的了解延迟我们不妨把内存当成一个存储着数据的数组或者一个EXCEL表格要确定每个数据的位置每个数据都是以行和列编排序号来标示在确定了行、列序号之后该数据就唯一了。内存工作时在要读取或写入某数据内存控制芯片会先把数据的列地址传送过去这个RAS信号Row Addre s s S trob e行地址信号就被激活

而在转化到行数据前需要经过几个执行周期然后接下来CAS信号Co lumn Address S trobe列地址信号被激活。在RAS信号和CAS信号之间的几个执行周期就是RAS-to-C AS延迟时间。在CAS信号被执行之后 同样也需要几个执行周期。

CL设置较低的内存具备更高的优势这可以从总的延迟时间来表现。 内存总的延迟时间有一个计算公式总延迟时间系统时钟周期×CL模式数存取时间tAC 。

首先来了解一下存取时间tAC的概念。 tAC是Access Time from CLK的缩写是指最大CAS延迟时的最大数输入时钟是以纳秒为单位的与内存时钟周期是完全不同的概念虽然都是以纳秒为单位。

存取时间tAC代表着读取、写入的时间而时钟频率则代表内存的速度。

举个例子来计算一下总延迟时间。 比如一条DD R333 内存其存取时间为6 ns其内存时钟周期为6ns DDR内存时钟周期1 X2/内存频率DDR333 内存频率为333则可计算出其时钟周期为6ns 。

我们在主板的BIOS中将其CL设置为2.5则总的延迟时间6ns X2.56ns21ns。而如果CL设置为2那么总的延迟时间6ns X26ns18ns就减少了3ns的时间。

从总的延迟时间来看 CL值的大小起到了很关键的作用。

所以对系统要求高和喜欢超频的用户通常喜欢购买CL值较低的内存。 目前各内存颗粒厂商除了从提高内存时钟频率来提高DD R的性能之外

已经考虑通过更进一步的降低CAS延迟时间来提高内存性能。不同类型内存的典型CL值并不相同。

不过并不是说CL值越低性能就越好因为其它的因素会影响这个数据。例如新一代处理器的高速缓存较有效率这表示处理器比较少地直接从内存读取数据。

再者列的数据会比较常被存取所以RA S-to-C A S的发生几率也大读取的时间也会增多。最后有时会发生同时读取大量数据的情形在这种情形下相邻的内存数据会一次被读取出来 CAS延迟时间只会发生一次。

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目前主流主板BIO S中常见的内存参数设置选项主要有以下几种 CAS Latency Co ntro l tCL 、RAS to CAS DelaytRCD 、Row Precharge Timing tRP 、Min RAS Active Timing tRAS 部分主板还提供了Command Per Clock CMD选项。除了上述常见参数设置外大部分主板的BIOS 中还提供了内存高级参数设置

这些参数包括 Row to Row Delay 或RAS to RAS delay tRRD 、 Row Cycle Time tRC 、Write Recovery Time tWR 、Write to Read DelaytWTR 、Refresh Period tREF等如下图所示 。需要提醒大家的是不同主板厂商、不同品牌的BIO S在参数名称上可能存在一定差异但是对应的缩写基本都是统一的。所以大家不用可以去记下参数的详细名称只要记住对应的缩写就可以了。

同时降低tCL、 tRCD、 tRP、 tRAS四项参数获得的性能提升最为明显不过与内存在默认状态下的性能相比整体提升幅度也只有1%-2%左右个别测试项目可能达到4%以上但不具备代表性 并不象一些用户想像的那样有大幅提升大家在实际使用过程中很难察觉性能上的变化。而大幅降低参数延迟可能会造成内存稳定性下降。

另外在单独调节tC L、 tRC D、 tRP、 tRAS参数的测试中 tC L参数的变化对于内存性能的影响要比其他三项参数更加明显一些。

所以如果内存在低时序下无法稳定工作大家可以先逐步提高tRCD、 tRP、 tRAS参数的延时然后再增加tC L参数延迟直至内存能够稳定工作为止。

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小对比测试

上下2张图的配置都一样唯一不同的是

上图的内存时序为8-8-8-24

下图的内存时序为9-9-9-24

这里选择了几个比较简单的软件做测试。

P I,Ever e st内存测试 w inrar还有下面的p c mark vanta ge

从上面的测试可以看出价低一格内存时序对性能的提高是非常小的 《4%。

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除了性能方面的微弱差别外当CMD参数设置为1T时内存的稳定性和超频能力较2T设置大幅下降。比如在DDR2-800频率、 4-4-4-10时序下将CMD参数设置为1 T后绝大多数内存均无法开机。主流DDR2内存在1 T设置下的性能要好于2T但总体1%-3%的性能提升在实际使用中可以忽略不计。而在稳定性方面 1T设置下内存的稳定性较差轻则影响内存超频能力重则影响系统的稳定性 2T 则能够充分保证内存稳定工作。

对于普通用户而言将内存CMD参数设置为1T是不明智的做法虽然可能获得轻微的性能提升但代价是稳定性大幅下降得不偿失。

当然如果您是一位热衷于追求极致性能的硬件发烧友那么通过更改内存的时序参数就获得1%-3%的性能提升还是值得尝试的。