Latence CAS, performances théoriques et tensions RAM sûres

Latence de la mémoire vive

La latence de la RAM est un autre paramètre fondamental qui affecte directement les performances des modules. Tout comme la valeur la plus élevée possible compte pour l’horloge, la valeur la plus basse possible compte pour la latence.

Lorsque l’on voit des chiffres tels que CL34-44-44-78 1T dans les spécifications du module, il est utile de savoir ce qu’ils signifient. Ces valeurs sont directement liées à CL-TRCD-TRP-TRAS et CR. Toutes les valeurs indiquées sont calculées en cycles d’horloge.

CL (CAS Latency) – est le nombre de cycles d’horloge qui doivent s’écouler entre la réception d’une demande d’accès à une colonne de DRAM et l’exposition des données sur le bus.

tRCD (Row Address to Column Address Delay) – spécifie le nombre minimum de cycles d’horloge entre le moment où une rangée de mémoire est adressée et le moment où les colonnes sont accessibles. Le temps de lecture du premier mot de la mémoire nécessitant l’adressage d’une ligne est de tRCD+CL cycles d’horloge.

tRP (Row Precharge Time) – spécifie le nombre minimum de cycles d’horloge qui doivent s’écouler entre la fermeture et l’adressage de la ligne de mémoire suivante dans la même banque. Si une rangée doit être modifiée, le temps d’accès à la rangée suivante est de tRP+tRCD+CL cycles d’horloge.

tRAS (Row Active Time) – spécifie le nombre minimum de cycles d’horloge qui doivent s’écouler entre l’activation d’une ligne et sa fermeture.

CR (Command Rate) – spécifie le temps en cycles d’horloge pendant lequel une adresse de ligne ou de colonne est émise sur les lignes de signal. Une valeur de 1T indique que l’adresse sur les lignes de signal est disponible après un cycle d’horloge, tandis que 2T indique que deux cycles d’horloge complets doivent se produire. Plus la valeur CR est élevée, plus le temps de latence est important. La valeur CR dépend de la fréquence d’horloge du module et de sa conception (par exemple, Single Rank ou Dual Rank). Plus la fréquence d’horloge, la capacité et le niveau de complexité de la conception du module sont élevés, plus la valeur 2T est conseillée.

Performance théorique des modules de mémoire

La relation entre la vitesse (MT/s) et le retard (CL) peut être comparée au fait de se déplacer sur différentes autoroutes à un moment donné. En supposant que nous ayons « accès » à une autoroute pendant une certaine période de temps spécifiée en CL, nous pouvons nous déplacer sur une autoroute particulière à une certaine vitesse exprimée en MT/s. En raison du très grand nombre d’opérations effectuées dans l’ordinateur au cours d’une seconde, ce changement de l’exemple d’autoroute est très fréquent, de sorte que la performance globale est affectée par le temps de réponse et l’accès aux autoroutes elles-mêmes (bits de mémoire), ainsi que par la vitesse de déplacement sur ces autoroutes.

Sachant que ce n’est pas seulement la vitesse mais aussi une faible latence qui importe pour les performances réelles de la mémoire vive, les performances théoriques des modules peuvent être calculées en substituant les valeurs spécifiques de la mémoire dans la formule.

(1 / [(MT/s) / 2] x CL) x 1000

En prenant pour exemple 6400 MT/s et la latence CL34, nous pouvons calculer le temps de réponse approximatif des modules de l’exemple, qui sera exprimé en nanosecondes (ns).

(1 / [6400 / 2] x 34) x 1000

(1 / 3200 x 34) x 1000

0,010625 x 1000

10,625 ns

Lorsque les modules 6800 MT/s, légèrement plus rapides, sont substitués dans la même formule, mais avec une latence significativement accrue au niveau du CL40, le résultat est d’environ 11 765 nanosecondes, ce qui signifie que le temps de réponse par rapport aux modules 6400 MT/s CL34 est plus long de plus d’une nanoseconde. Pour rappel, une nanoseconde est un milliardième de seconde et même dans un temps aussi court, plus de quelques millions d’opérations peuvent être effectuées. Par conséquent, chaque partie d’une nanoseconde se traduit directement dans la performance globale des modules et de l’ordinateur tout entier.

Tensions de fonctionnement du module RAM

Les mémoires DDR5 fonctionnent à des tensions de 1,1 V, soit 0,1 V de moins que leur prédécesseur. De telles tensions se traduisent par une consommation d’énergie plus faible, mais il faut savoir que cela ne s’applique qu’aux modules dont les performances sont nominales et résultent des composants compatibles JEDEC utilisés, c’est-à-dire non overclockés.

Pour les modules plus performants, autrement dit « OC » (overclocked), la valeur de la tension doit être augmentée. Pour obtenir des performances encore plus élevées dans les modules DDR5, les tensions augmentent dans les mêmes proportions que pour la génération précédente. Les tensions de la dernière génération de modules overclockés se situent entre 1,25 et 1,45 V. Les tensions spécifiées sont sûres et il n’est pas recommandé de les dépasser, car cela pourrait affecter la stabilité de l’ensemble de l’ordinateur ou endommager les modules eux-mêmes, voire la carte mère.

Si le profil d’overclocking enregistré se voit attribuer une valeur de 1,35 V, il convient d’augmenter la tension au minimum (dans ce cas de 0,1 V) et de revérifier la stabilité des modules en augmentant la vitesse d’horloge ou en réduisant la latence. Si la stabilité attendue n’est pas atteinte, il reste à réduire la vitesse susmentionnée ou à augmenter la latence.

Nous espérons que notre série de trois documents sur la mémoire vive vous a donné un aperçu du principe de fonctionnement des différents composants de la mémoire vive, ce qui vous permettra de comprendre plus facilement comment ils fonctionnent dans votre ordinateur. Chaque mémoire est une collection de nombreux paramètres qui interagissent directement les uns avec les autres.

Lorsque vous choisissez vos modules de mémoire, vous devez accorder une attention particulière à la capacité, à la vitesse et à la latence (CL) – vous apprendrez tout cela dans ce document et dans les deux précédents 🙂

Il est maintenant grand temps de donner plus de détails sur les disques SSD et la mémoire NAND ! Nous reviendrons sur ce sujet dans de futurs articles, alors restez à l’écoute pour en savoir plus 😉

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