Kako da ubrzate svoju RAM memoriju Napisao: Sascha Faber Prevod sa engleskog: Dr Radomir Janković
Kako da ubrzate svoju RAM memoriju Kratak sadržaj: Kada se radi o performansi vašeg sistema, glavno "usko grlo" predstavlja vaša sistemska memorija. Njenom optimizacijom možete značajno da ubrzate svoj PC računar. U ovom članku ćemo vam objasniti kako to da uradite.
Uvod Evo jedne zvanične vesti: memorija DDR400 je sada i formalni standard. Sada, kada je komitet Jedec doneo odluku, proizvodjači RAM memorija i matičnih ploča konačno imaju smernice za integraciju sistema. DDR400, poznata i kao PC3200 RAM memorija, imala je dosta nevolja u vezi sa pitanjima nekompatibilnosti i nedostatka poboljšanja performanse. Bez ikakvog zvaničnog standarda, svaki od pokušaja da se pronadje savršena saglasnost izmedju RAM memorije i matične ploče, veoma je ličio na igranje pokera vezanih očiju. Treba priznati da je brz rad sa DDR 400 RAM memorijom još uvek u problemima. Starija tehnologija DDR-1 ponaša se u uslovima memorijskog generatora takta od 400 MHz slično kao bik prema zidu od crvenih cigala. Jednom kada se objavi, standard DDR-2 će obezbediti potpuno novu konstrukciju RAM čipova, promene rasporeda na ploči i smanjen nivo napona signala - a to sve znači da će biti moguće brzine generatora takta do 667 MHz. Ipak, ne očekujte novu tehnologiju pre kraja 2003. godine. Do tada, možete da optimizujete svoja podešavanja BIOS-a, kako biste ipak malo "zauzdali" DDR400 RAM memoriju koju imate, ili da biste rešili pitanja stabilnosti. Stariji sistemi takodje mogu dosta da dobiju sa pojavom novih modula. Čak iako ne možete da radite sa memorijskim modulima DDR400 do njihove najveće frekvencije memorijske magistrale od 400 MHz, ipak treba da ste u stanju da podesite vremenske parametre kako biste maksimizovali performansu na manjim brzinama generatora takta. Brži memorijski moduli su idealni za ovu namenu. U većem broju slučajeva, smanjivanje kašnjenja CAS ili RAS-do-CAS će ubrzati vaš sistem više od podešavanja same memorijske magistrale. U ovom članku ćemo objasniti koncepte i tehnologije vremenskog podešavanja memorije, a daćemo i neke savete kako da se to uradi. Te informacije se primenjuju i na standarde RAM memorije, kao što su DDR333 i DDR266, što vam dozvoljava da podešavate gotovo svaki sistem na koji naidjete.
Podešavajući moduli Slika 1: Brzine generatora takta i vremenski signali mogu da budu brži kod modula koji se prisilno ubrzavaju. Na primer, firma Kingston proizvodi module PC3500 za frekvencije do 433 MHz. Možete da počnete ovaj posao sa specijalnim podešavajućim modulima koji prevazilaze standard DDR400 i nude posebno visoka podešavanja za brzine generatore takta i vremenske signale. Ovakve module koje proizvode firme Corsair, Geil, Kingston, Mushkin i druge,
pod nazivima kao što su PC3500 ili PC3700. Mada takvi "standardi" zvanično ne postoje, njihovi nazivi ukazuju da ti moduli mogu da se prislino ubrzavaju. Medjutim, DDR RAM memorija zaista ne može da se razmahne sa svim svojim mogućnostima, dok se ne ugradi u dvokanalne matične ploče koje sabiraju memorijske propusne opsege dva modula DDR. Takve ploče imaju skupove čipova Nvidia nForce 2 za centralne procesorske jedinice firme AMD, ili Intel 7205 (i, u doglednoj budućnosti, 865 i 875), za Intelove procesore. Postoji tu i jedna začkoljica - naime, morate uvek da imate dva memorijska modula. BIOS često koči vremenske signale RAM memorije kako bi sistem ostao stabilan, a baš tu optimizacija najviše dolazi do izražaja. U stvari, proizvodjači RAM memorija, kao što su Corsair i Geil, čak su prodavali uparene memorijske module, kao komplete posebno namenjene dvokanalnim sistemima.
Slika 2: Proizvodjači, kao što je Corsair, nude već uparene memorijske module, optimizovane za ugradnju u dvokanalne matične ploče.
Podešavanje RAM memorije Iskušenje koje je prirodno kada se radi sa bržim modulima RAM memorije je da zabravite generator takta memorijske magistrale ako imate stariji sistem. Na primer, možete da ugradite memoriju DDR400 u matičnu ploču sa skupovima čipova VIA KT333 ili KT400 za centralne procesorske jedinice firme AMD. Mada ti skupovi čipova zvanično ne podržavaju novi standard RAM memorije, vi ipak možete da pronadjete opcije za podešavanje u BIOS menijima koje će podići brzinu generatora takta sa nivoa DDR333 na nivo DDR400. Medjutim, ako je sistem nestabilan sa memorijom taktovanom na 400 MHz, možete odmah da zaboravite na fino podešavanje frekvencije. Memorijski generator takta pomera se paralelno sa generatorom takta čeone magistrale (front side bus) i može da se podešava samo u velikim inkrementima, kao što je na primer sa DDR333 na DDR400. Samo podešavanje se normalno vrši "štimovanjem" odnosa prema generatoru takta čeone magistrale; prema tome, 3/3 odgovara DDR333 sa čeonom magistralom na 333 MHz, dok se 4/3 odnosi na brzine memorijskog generatora takta DDR400. Da biste generator takta RAM memorije podešavali u manjim intervalima, moraćete da povećavate brzinu generatora takta čeone magistrale u zabravljenim koracima.
Sa druge strane, prednosti podizanja memorijskog generatora takta u sistemu AMD Athlon XP su male i daleko izmedju. U stvari, podešavanje memorijske magistrale na 400 MHz i čeone magistrale na 333 MHz može čak i da uspori performansu. Umesto toga, mnogo bolje rezultate postići ćete optimizovanjem vremenskih parametara za bržu memoriju u BIOS-u.
Vremenski signali veći od generatora takta magistrale Podešavanja vremenskog uskladjenja imaju isto tako veliki uticaj na performansu RAM memorije kao i frekvencija magistrale. Na kraju krajeva, magistrala podataka može da kapitalizuje na velikom propusnom opsegu samo ako se podaci učitavaju iz čipova RAM memorije i stavljaju na raspolaganje dovoljno brzo. A kada se podacima pristupa u različitim zonama memorije, dolazi do čitavog niza procesa koji usporavaju protok podatraka. Memorijski vremenski signali definišu brzinu kojom se izvršavaju svi pojedinačni koraci koji učestvuju u pristupanju RAM memoriji. Više je nego vredno vašeg truda da se upustite u optimizovanje ovih podešavanja: performansa vašeg sistema mogla bi se povećati i do deset procenata. Pored toga, optimizovanje vaših vremenskih parametara može da ima više prednosti od povećavanja brzine genetarora takta vaše magistrale. DDR333 RAM memorija visokog kvaliteta sa brzim vremenskim signalima će nadmašiti u performansi modul DDR400 sa vremenskim podešavanjima koja su namerno bačena u drugi plan da bi se povećala brzina generatora takta. Prvi korak kada podešavate svoju memoriju je da deaktivirate automatsku konfiguraciju RAM memorije. Kada je ova funkcija aktivirana, glavna ploča čita čip SPD (Serial Presence Detect) na memorijskom modulu, da bi dobila informacije o vremenskim signalima i brzini generatora takta i postavila odgovarajuća podešavanja. Medjutim, ta podešavanja, koja proizvodjač RAM memorije smešta u čip EEPROM memorije, veoma su konzervativna, sve u cilju da bi se obezbedio stabilan rad na što je moguće više različitih sistema. Kod ručne konfiguracije, možete da prilagodite podešavanja za svoj sopstveni sistem - i u većini slučajeva moduli RAM memorije će ostati stabilni čak i kada prevazidju specifikacije proizvodjača. Ne bi trebalo ni da suviše tumačite svoja podešavanja vremenskih signala ako imate jevtine memorijske module. Pojedini proizvodjači su čuveni po tome što "seku krivine" u toku proizvodnje i brišu pogrešne vrednosti u SPD čipovima. Nesrećni kupci su onda prisiljeni da se bore sa slabom performansom, ili u protivnom sistemi otkazuju a da niko ne zna tačno zašto se to dešava.
Pored podešavanja CL, važni su i drugi parametri Najvažnija vremenska uskladjivanja RAM memorije su vreme kašnjenja CAS (CAS latency, CL), kašnjenje RAS do CAS (RAS-to-CAS delay, tRCD) i vreme prethodnog naelektrisanja RAS (RAS precharge time, tRP). Mnogi memorijski moduli imaju specifikacije kao što su, na primer, PC2700-2.0-2-2.0 ili PC3200-3.0-3-3.0. Prvi od ovih naizgled nedokučivih brojeva opisuju vrstu memorije, a poslednja tri su napred pomenuta vremenska uskladjivanja. Drugi proizvodjači jedino navode CAS kašnjenje kao CL 2.0 ili CL 3.0. Mada je ono važno svojstvo performanse, nenavodjenje ostalih parametara je velika nepogodnost za kupca jer svaki od njih ima sličan uticaj na performansu sistema.
Da biste i sami uvideli koliko je to veliki uticaj, pogledajte rezultate ispitivanja performanse za kodovanje MPEG-4. Uključili smo takodje i kratak pregled najvažnijih vremenskih parametara, kratka objašnjenja i savete o najboljim podešavanjima u odeljku na kraju ovog članka, pod naslovom "Kako da podesite svoju RAM emmoriju u BIOS-u". Ako je jasna informacija o vašoj posebnoj RAM memoriji primetno odsutna, možete da potražite odgovarajuće podatke na Internetu (pogledajte listu "Proizvodjači RAM memorija", dalje u ovom tekstu). Da biste bolje razumeli vremenske parametre, trebalo bi da poznajete sve što je u vezi sa pristupanjem memoriji. Dijagram "Vremenska uskladjivanja RAM memorije" na slici 4 će vam omogućiti opšti pogled kako sve to radi. Proces čitanja se započinje kada kontroler u skupu čipova matične ploče izabere memorijski modul koji sadrži podatke. Kontroler adresira odgovarajući čip na modulu i podatke koji se u njemu nalaze. Ćelije svakog čipa su uredjene u obliku matrice i biraju se koristeći adrese redova i kolona. Svaki presek predstavlja po jedan memorijski bit.
Ispitivanja performanse Rezultati ispitivanja performanse (pogledajte sliku 3) su za generator takta RAM memorije (PC2700=DDR333; PC2100= DDR266), vreme kašnjenja CAS (CL), kašnjenje RAS-do-CAS, vreme prethodnog naelektrisanja RAS i aktivno vreme reda.
Slika 3: Rezultati ispitivanja performanse
Ulazak u matricu Memorijski kontroler prvo šalje upravljačkoj logici memorijskog modula adresu reda ćelije kojoj želi da se obrati. Posle izvesnog vremenskog perioda, tRCD (kašnjenje RAS-do-CAS), modul stavlja na raspolaganje sadržinu reda u privremenu memoriju. U savremenim čipovima RAM memorije, taj proces traje dva do tri ciklusa generatora takta. Možete čak da imate i frakcije ciklusa, na primer 2,5 ciklusa generatora takta (CL 2.5), zato što DDR RAM memorija može da šalje upravljačke signale i podatke i na prednjoj i na zadnjoj ivici signala generatora takta, odnosno dva puta po jednom ciklusu generatora takta.
Jednom kada je sadržaj reda poslat u privremenu memoriju, kontroler će poslati signal CAS (column adress strobe, strob adrese kolone) koji prenosi adresu kolone memorijske ćelije. Potrebno je da prodje vreme jednako tCL (kašnjenje CAS) dok sadržaj izabrane ćelije ne bude poslat u izlazni registar memorijskog čipa. U BIOS-u možete da postavite broj ciklusa generatora takta koji je na raspolaganju za vremenska uskladjenja tRCD i tCL. Što su te vrednosti manje, performansa je bolja. Postavljanje CL na 2.0 ili čak 1.5 je moguće jedino na najbržim modulima. Ako učitavate susedne podatke u okviru istog reda, jedini činilac koji oldredjuje brzinu pristupa je vremensko uskladjenje CL, zato što kontroler već zna adresu reda i ne mora opet da je ispituje. Kad god kontroler treba da adresira različite redove u čipu RAM memorije, proteći će vreme tRAS (row active time, aktivno vreme reda) dok on ne bude mogao da se pomeri sa jednog reda na drugi. Vreme tRAS se povećava za vreme tRP (vreme prethodnog naelektrisanja RAS), koje je potrebno da bi se kola naelektrisala na viši naponski nivo. Drugim rečima, čak i brzim memorijskim modulima potrebno je najmanje sedam ciklusa da bi obavili ceo proces. Savremeni čipovi DDR RAM memorije su još jednom podeljeni na četiri segmenta (grupe), od kojih svaki predstavlja odvojenu memorijsku zonu. Preplitanje grupa dozvoljava zonama u različitim grupama čipova da budu adresirane istovremeno, što povećava brzinu prenosa podataka. Dok se podaci čitaju iz jedne memorijske grupe, u drugoj grupi može da se adresira druga zona podataka. Možete da odredite u BIOS-u koliko grupa RAM memorije čipa je moguće da se adresira u isto vreme. Najbrže podešavanje je "četiri".
Vrhunska performansa sa 1 ili više GBajta RAM memorije Drugi značajan kriterijum za performansu je ugradjena količina RAM memorije. Aplikacije za obradu slike i videa izuzetno povećavaju performansu kada postoji više memorije. Učitavanja pomoću Content Creation Winstone dokazuju da sistemi Windows 2000 i Windows XP stvarno ne mogu da se razmahnu u punoj meri dok nemaju 1 ili više GBajta RAM memorije. Ispitivanja performanse pokazuju koliko mnogo performansa sistema zavisi od količine memorije. Zaista, 512 MBajta RAM memorije je puki minimum za brze sisteme Windows XP. Davno su prošla vremena Windows 98 i Windows Me, kada je 512 MBajta bila najveća količina memorije potrebna većini sistema. Maksimalna količina RAM memorije zavisi samo od matične ploče i njenog skupa čipova. Ako želite više informacija o tome, pogledajte tabelu dalje u tekstu. Medjutim, u sistemima x86 maksimalna dozvoljena količina memorije je 3,5 GBajta, bez obzira koliko RAM memorije je ugradjeno. Centralna procesorska jedinica jednostavno ne može da adresira više memorije. Preostali kapacitet je rezervisan za upravljanje kolima PCI. Trebalo bi da ugradite što je moguće manje RAM memorijskih modula. Smanjivanje broja čipova na modulu će takodje poboljšati performansu i stabilnost. Moduli se obično sastoje od osam ili šesnaest čipova. Broj memorijskih modula koji koristite imaće direktan uticaj na brzinu vašeg upravljanja. Brzina upravljanja odredjuje broj ciklusa generatora takta koji je potreban memorijskom kontroleru da
bi aktivirao module i čipove. Ako ste popunili sve svoje memorijske grupe, obično ćete morati da povećate taj broj sa jednog na dva ciklusa generatora takta kako biste sistem održali stabilnim. To će, nažalost, umanjiti njegovu performansu za iznos do tri procenta.
Proizvodjači RAM memorija U sledećoj tabeli prikazani su proizvodjači RAM memorija i njihove WEB stranice. Proizvodjač Corsair Crucial Dataram Geil Infineon Kingmax Kingston Micron Mushkin Samsung Transcend Twinmos OCZ Technology
WEB stranica www.corsairmemory.com www.crucial.com www.dataram.com www.geil.com.tw www.infineon.com www.kingmax.com.tw www.kingston.com www.micron.com www.mushkin.com www.samsungsemi.com www.transcendusa.com www.twinmos.com www.ocztechnology.com
Memorijska vremenska uskladjivanja Memorijska vremenska uskladjivanja prikazana su na dijagramu prikazanom na slici 4.
Slika 4: Vremenska uskladjenja RAM memorije
Optimizovanje vremenskih parametara će ubrzati procese koji učestvuju u pristupanju RAM memoriji. Memorijski kontroler najpre odredjuje adresu reda memorijske ćelije kojoj namerava da se obrati. Adresa kolone se prosledjuje kada istekne vreme tRCD. Vreme tCL onda prolazi dok se podatak prenosiu izlazni registar. Ceo proces ponovo počinje posle čekanja tRAS plus tRP.
Podrška memorije sa skupovima čipova matične ploče Skup čipova AMD ALI M1647 Nvidia Nforce Nvidia Nforce 2 SIS 735 SIS 745 SIS 746 SIS 746FX VIA KT266A VIA KT333 VIA KT400 VIA KT400A Intel ALI M1671 ALI M1681 Intel 7205 Intel 845E Intel 845PE Intel 865P Intel 865PE Intel 875P SIS 645 SIS 648 SIS 648FX SIS 655 VIA P4X266A VIA P4X333 VIA P4X400 VIA P4T400
Vrsta memorije1)
Maksimalna memorija
DDR2662) DDR2663) DDR4003) DDR266 DDR333 DDR333 DDR400 DDR266 DDR333 DDR333 DDR4003)
3072 MBajta 1536 MBajta 3072 MBajta 1024 MBajta 1536 MBajta 3072 MBajta 3072 MBajta 2048 Mbajtova 4092 MBajta4) 4092 MBajta4) 4092 MBajta4)
DDR333 DDR400 DDR3333) DDR266 DDR333 DDR333 DDR4003) DDR4003) DDR333 DDR333 DDR400 DDR3333) DDR266 DDR333 DDR333 DDR400
3072 MBajta 3072 MBajta 4092 MBajta4) 2048 Mbajtova 2048 Mbajtova 4092 MBajta4) 4092 MBajta4) 4092 MBajta4) 3072 MBajta 3072 MBajta 3072 MBajta 4092 MBajta4) 4092 MBajta4) 4092 MBajta4) 4092 MBajta4) 4092 MBajta4)
1)
Podržan najbrži DDR RAM standard; DDR266 = PC2100; DDR333 = PC2700; DDR400 = PC3200 Sa C1 DDR333 3) Dvokanalni memorijski interfejs 4) 3576 MBajta raspoloživo 2)
Kako da podesite svoju RAM memoriju u BIOS-u Meniji BIOS-a matične ploče nude različita podešavanja za optimizaciju vaše memorije. Ta podešavanja menjaju funkcije RAM memorije koje, mada osnovne po prirodi, često imaju data vrlo
različita imena. Ukratko ćemo objasniti opcije. Uobičajene vrednosti su navedene u zagradama; idealno podešavanje je podvučeno. Uključili smo i primere kako bi se podešavanja mogla zvati u različitim verzijama BIOS-a. Obratite, molim vas, pažnju na to da ne nude svi meniji BIOS-a sva podešavanja. Automatic Configuration (On/ Off) (DRAM Auto, Timing Selectable, Timing Configuring) Ako želite da ručno konfigurišete vremenska uskladjivanja vaše memorije, biće potrebno da deaktivirate automatsku konfiguraciju RAM memorije. Bank Interleaving (Off/2/4) (Bank Interleave) DDR RAM memorijski čipovi su napravljeni od četiri grupe. Istovremeno adresiranje sve četiri grupe pomoću preplitanja će maksimizovati vašu performansu. Burst Length (4/8) Dužina neprekidnog niza podataka odredjuje koliko se blokova podataka šalje u jednom ciklusu prenosa. Idealno, jedan prenos će napuniti jedan red memorije u skrivenoj memoriji nivoa 2 koja se danas može pronaći u savremenim centralnim procesorskim jedinicama Pentium 4 i Athlon XP. To je jednako 64 bajta, ili osam paketa podataka. CAS Latency tCL (1.5/2.0/2.5/3.0) (CAS Latency Time, CAS Timing Delay) Broj ciklusa generatora takta koji prodju od adresiranja kolone do pristizanja podatka u izlazni registar. Proizvodjač memorije navodi najbolje postavljanje kao ocenu CL. Command Rate CMD (1/2) (Command Rate, MA 1T/2T Select) Broj ciklusa generatora takta potreban da bi se adresirao memorijski modul i memorijski čip unutar željene zone podataka. Ako su vaše memorijske grupe popunjene do punog kapaciteta, biće potrebno da povećate ovu vrednost na dva, što će za rezultat imati značajno opadanje performanse. RAS Precharge Time tRP (2/3) (RAS Precharge, Precharge to active) Broj ciklusa generatora takta potreban da bi se prethodno naelektrisala kola tako da se može odrediti adresa reda. RAS-to-CAS Delay tRCD (2/3/4/5) (RAS to CAS Delay, Active to CMD) Broj ciklusa generatora takta koji prodje od kada se utvrdi adresa reda do kada se pošalje adresa kolone. Postavljanje ove vrednosti na dva ciklusa generatora takta može da poboljša performansu do četiri procenta. Row Active Time tRAS (5/6/7) (Active to Precharge Delay, Precharge Wait State, Row Active Delay, Row Precharge Delay) Kašnjenje koje je rezultat kada su dva različita reda u memorijskom čipu adresirana jedan za drugim. Memory Clock (100/133/166/200 MHz) (DRAM Clock) Odredjuje brzinu generatora takta memorijske magistrale. To podešavanje se normalno odredjuje u odnosu na generator takta čeone magistrale. Tehnologija DDR (double-data rate) udvostručava brzinu podataka datu stvarnom brzinom generatora takta magistrale.
