Ποια είναι η Πραγματική Ταχύτητα Μνήμης RAM και τι είναι το CAS Latency?

Είναι γεγονός ότι πολλοί από εμάς θέλουμε να έχουμε όσο το δυνατόν ταχύτερα υποσυστήματα στον υπολογιστή μας. Όμως, σε ό,τι αφορά η μνήμη RAM, η υψηλότερη συχνότητα, σημαίνει και υψηλότερη ταχύτητα μνήμης? Η απάντηση μπορεί να μας εκπλήξει, και στον οδηγό θα δούμε γιατί δεν αξίζει πάντα να μπούμε στον πειρασμό να πληρώσουμε για αρκετά περισσότερα MHz χωρίς να λάβουμε υπ' όψιν παράγοντες όπως οι περιορισμοί του επεξεργαστή και το μυστηριώδες CAS Latency.

• 
  
  

Τι σημαίνει η συχνότητα μνήμης RAM σε MHz

Ένα λάθος που κάνουν οι περισσότεροι χρήστες είναι να θεωρούν πως τα MHz στις μνήμες είναι το ίδιο μέγεθος με τα MHz στους επεξεργαστές. Είναι ένα κατανοητό λάθος από τη στιγμή που χρησιμοποιείται η ίδια μονάδα μέτρησης.

Στην πραγματικότητα, τα MHz της RAM δεν έχουν καμία απολύτως σχέση με τα MHz του επεξεργαστή. Και, από μόνα τους, δεν έχουν επίσης καμία σχέση με την ταχύτητα μνήμης RAM.

Πώς λειτουργούν τα MHz στους επεξεργαστές

Κάποτε, στις παλιές (καλές?) εποχές των μονοπύρηνων επεξεργαστών, η συχνότητα σε MHz ήταν το σημαντικότερο χαρακτηριστικό.

Σε αδρές γραμμές, η συχνότητα μετράει πόσες εντολές μπορεί να εκτελέσει μία CPU ανά δευτερόλεπτο. Μία συχνότητα 200MHz θεωρητικά σημαίνει την εκτέλεση έως και διακοσίων εκατομμυρίων εντολών μέσα σε ένα δευτερόλεπτο.

Κατ' επέκταση, ο επεξεργαστής με την υψηλότερη συχνότητα είχε και την υψηλότερη απόδοση.

Σήμερα, βέβαια, τα πράγματα είναι αρκετά πιο περίπλοκα. Για την απόδοση δεν παίζει ρόλο μόνο η συχνότητα, αλλά και οι πυρήνες, τα threads, η μνήμη cache, αλλά και διάφορα στοιχεία της αρχιτεκτονικής του επεξεργαστή.

Σε κάθε περίπτωση, όμως, η συχνότητα του επεξεργαστή σε MHz ή GHz είναι ένας από τους σημαντικότερους παράγοντες για την απόδοσή του.

Αν έχουμε δύο επεξεργαστές της ίδιας αρχιτεκτονικής, με τον ίδιο αριθμό πυρήνων και την ίδια ποσότητα μνήμης Cache, αυτός με την υψηλότερη συχνότητα θα είναι πάντοτε καλύτερος.

Τι διαφορά έχει ο επεξεργαστής από τη μνήμη

Οι μνήμες RAM δεν είναι επεξεργαστές. Δεν εκτελούν εντολές, δεν υπολογίζουν τίποτα. Η δουλειά της RAM στη λειτουργία του υπολογιστή είναι κατά βάση απλή:

1. Δέχεται τα δεδομένα από τον σκληρό δίσκο ή από άλλα υποσυστήματα.
2. Δίνει μέρος των δεδομένων στον επεξεργαστή.
3. Αποθηκεύει τα αποτελέσματα που υπολόγισε ο επεξεργαστής.
4. Μεταφέρει τα δεδομένα στον σκληρό δίσκο, την κάρτα γραφικών, την κάρτα ήχου, τον ελεγκτή USB, κ.λ.π.

Αυτές είναι οι μόνες εργασίες που κάνει η RAM. Τίποτα παραπάνω, και τίποτα λιγότερο. Θα μπορούσε κανείς να πει πως είναι ένα σχετικά “απλοϊκό” κομμάτι του υπολογιστή.

Για να γίνει πιο κατανοητό, ας πούμε πως ο επεξεργαστής ήταν ένας γλύπτης.

Η μνήμη RAM θα ήταν οι εργάτες που κουβαλάνε το μάρμαρο (δεδομένα) από την αποθήκη (σκληρό δίσκο) στον γλύπτη (επεξεργαστή), για να φτιάξει το άγαλμα (να επεξεργαστεί τα δεδομένα).

Αντίστοιχα, τα MHz της μνήμης δεν επηρεάζουν σε τίποτα το πόσο γρήγορα γίνεται η εκτέλεση των εντολών και η επεξεργασία των δεδομένων από τη CPU. Η μνήμη απλά μεταφέρει δεδομένα από και προς τον επεξεργαστή και το δίσκο.

Με άλλα λόγια, η μνήμη RAM δεν πρόκειται να επηρεάσει την ταχύτητα του επεξεργαστή ή τον ρυθμό μεταφοράς των μονάδων αποθήκευσης.

Η σημασία του εύρους ζώνης (bandwidth)

Συνεχίζοντας το παραπάνω παράδειγμα, ας πούμε πως ο γλύπτης μπορεί να επεξεργαστεί ένα τόνο μαρμάρου την ώρα. Ο όγκος του μαρμάρου που μπορούν να κουβαλήσουν οι εργάτες σε μία ώρα είναι “εύρος ζώνης”.

Αν οι εργάτες μπορούν να κουβαλήσουν δύο τόνους την ώρα, ο γλύπτης θα έχει πάντοτε μάρμαρο και τα έτοιμα αγάλματα θα μεταφέρονται στην ώρα τους.

Αν όμως οι εργάτες μπορούν να κουβαλήσουν μόνο ένα τόνο την ώρα, ή ακόμα και 1999 κιλά την ώρα, υπάρχει πρόβλημα.

Ο γλύπτης θα έχει τελειώσει με το μάρμαρο που έχει, και θα κάθεται άπραγος. Θα περιμένει τους εργάτες να πάρουν το άγαλμα και να φέρουν νέο μάρμαρο. Όλο το σύστημα θα καθυστερεί. Ένας πιο γρήγορος γλύπτης θα ήταν άχρηστος.

Αντίστοιχα, το εύρος ζώνης της μνήμης εκφράζει το μέγιστο όγκο των δεδομένων που μπορούν να μετακινηθούν ανά δευτερόλεπτο, από και προς τη μνήμη. Και τα MHz της μνήμης συνδέονται άμεσα με το bandwidth.

Πώς η συχνότητα μνήμης RAM σε MHz ορίζει το bandwidth

Ο μέγιστος όγκος των δεδομένων ανά δευτερόλεπτο υπολογίζεται με βάση τέσσερις παράγοντες.

• H συχνότητα του ρολογιού DRAM της μνήμης: Πρόκειται για τη συχνότητα σε MHz. Ένα Hz (hertz) είναι ένας κύκλος ρολογιού ανά δευτερόλεπτο. 1MHz (megahertz) είναι 1.000.000Hz.
• Τον αριθμό μεταφορών δεδομένων ανά κύκλο ρολογιού: Σε όλες τις σύγχρονες μνήμες γίνονται δύο μεταφορές δεδομένων ανά κύκλο ρολογιού. Έτσι, προκύπτει το όνομα Dual Data Rate (DDR).
• Το εύρος του memory bus: Στις σύγχρονες μητρικές το memory bus είναι 64 bit.
• Τον αριθμό των interfaces: Τα interfaces εκφράζουν πόσα κανάλια δεδομένων μπορούν να λειτουργήσουν ταυτόχρονα. Αν έχουμε ένα άρθρωμα μνήμης, έχουμε ένα κανάλι δεδομένων. Αν βάλουμε δύο μνήμες σε Dual Channel DDR, έχουμε δύο κανάλια.

Με τα δύο κανάλια μνήμης, πρακτικά διπλασιάζεται το bandwidth. Αυτός είναι ο λόγος που προτείνουμε στον οδηγό αγοράς μνήμης να βάζουμε τις μνήμες πάντοτε σε ζευγάρια, πχ 2x4GB αντί για 1x8GB.

Σε ακριβότερες μητρικές με συγκεκριμένα chipset υποστηρίζεται Quad Channel DDR.

Αυτό σημαίνει πως μπορούμε να τοποθετήσουμε τέσσερις μνήμες (π.χ. 4x4GB) και να τετραπλασιαστεί το συνολικό bandwidth.

Υπολογίζοντας το συνολικό bandwidth

To Memory Bus (64bit) και το Dual Channel (x2) ή Quad Channel (x4) είναι χαρακτηριστικά της μητρικής. Παραμένουν σταθερά, ανεξάρτητα από τη συχνότητα της RAM που θα εγκαταστήσουμε.

Τι bandwidth έχει λοιπόν σε ένα παλαιότερο σύστημα μια μνήμη RAM DDR3 με συχνότητα ρολογιού 800MHz, ήτοι 800.000.000 “χτύπους” ρολογιού ανά δευτερόλεπτο, σε Dual Channel DDR?

800.000.000 χτύποι x 2 μεταφορές ανά χτύπο x 64 bit η κάθε μεταφορά x 2 για τα δύο interfaces του Dual Channel DDR.

Το σύνολο είναι 204,8 δισεκατομμύρια bit (Gigabit) ανά δευτερόλεπτο, ή αλλιώς 25.6 Gigabyte ανά δευτερόλεπτο (Gigabit/8=Gigabyte).

Αυτός είναι ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων. Θεωρητικά, μπορεί να μεταφερθεί στη συγκεκριμένη μνήμη ένα single layer δισκάκι Blu-ray κάθε δευτερόλεπτο.

Για την ακρίβεια, στην αγορά κάθε μνήμης ξέρουμε άμεσα το Bandwidth.

Το PC3-12800 που αναγράφεται με το όνομα σημαίνει 12.800MB/s, που αν διπλασιαστεί με το Dual Channel στη Motherboard γίνεται 25.600MB/s ή αλλιώς 25,6GB/s.

Το ίδιο φυσικά ισχύει και για τις νεότερες μνήμες DDR4. Σε αυτές θα βρούμε υψηλότερο bandwidth λόγω της υψηλότερης ελάχιστης συχνότητας, που ξεκινάει από τα 2133MHz.

Πλέον, γνωρίζουμε τι είναι το εύρος ζώνης της μνήμης, και πώς αυτό επηρεάζεται από την συχνότητα της RAM. Αυτό όμως που είναι εξαιρετικά σημαντικό να κατανοήσουμε είναι πως το εύρος ζώνης δεν έχει την παραμικρή σχέση με την ταχύτητα μνήμης.

Τι διαφορά έχει το bandwidth από την ταχύτητα μνήμης

Ένας άλλος καλός τρόπος να οραματιστούμε το bandwidth είναι σαν ένα δρόμο.

Ας πούμε πως έχουμε έναν δρόμο με δύο λωρίδες κυκλοφορίας. Από αυτόν μπορούν να περάσουν π.χ. το πολύ 1.000 αυτοκίνητα την ώρα.

Αν είχαμε ένα δρόμο με τέσσερις λωρίδες κυκλοφορίας, θα μπορούσαν να περνούν 2.000 αυτοκίνητα την ώρα.

Αυτό όμως δεν σημαίνει πως ο δρόμος με τις τέσσερις λωρίδες είναι δύο φορές πιο γρήγορος από το δρόμο με τις δύο. Απλά έχει μεγαλύτερη μέγιστη χωρητικότητα.

Αν προσπαθούσαν 2000 αυτοκίνητα να περάσουν σε μια ώρα από τον δρόμο με τις δύο λωρίδες, θα είχαμε ένα τρομερό μποτιλιάρισμα.

Αυτή ακριβώς είναι η λογική με την οποία λειτουργεί το bandwidth στη μνήμη.

Το να λέμε πως μια RAM των 2666MHz έχει δύο φορές μεγαλύτερη ταχύτητα μνήμης από μια RAM των 1333MHz είναι παράλογο.

Είναι το ίδιο παράλογο σαν να λέμε πως ένα αυτοκίνητο μόνο του στο δρόμο, χωρίς άλλα αυτοκίνητα, θα φτάσει δύο φορές πιο γρήγορα στον προορισμό του παίρνοντας το δρόμο με τις τέσσερις λωρίδες, αντί για αυτόν με τις δύο.

Τι σημασία έχει τελικά η συχνότητα της μνήμης?

Η μόνη σημασία που έχει η συχνότητα της μνήμης, από μόνη της, είναι να έχει “άπλα” το σύστημα.

Ας πούμε πως υπήρχε ένα θεωρητικό σύστημα που το εύρος ζώνης της μνήμης ήταν συνολικά 100MB/s. Αυτό είναι καθαρά υποθετικό, καθώς ακόμα και μνήμες 133MHz έχουν 1GB/s bandwidth.

Σε ένα τέτοιο σύστημα, λοιπόν, δεν θα είχε σημασία αν συνδέαμε ένα SSD που να μπορεί να διαβάσει 150MB ανά δευτερόλεπτο, 250MB/s, 500MB/s, ή έναν PCI-E 4.0 M.2 NVME που μπορεί να διαβάσει μέχρι 5GB το δευτερόλεπτο.

Από τη στιγμή που η μνήμη μπορεί να δεχτεί μόνο 100MB/s, δημιουργεί μποτιλιάρισμα σε ολόκληρο το σύστημα. Άρα, αυτοί οι SSD θα μπορούσαν θεωρητικά να μεταφέρουν το πολύ 100MB/s.

Σε βαρύ μποτιλιάρισμα, η Ferrari έχει την ίδια ταχύτητα με το Datsun.

Στην πράξη, βέβαια, ο πραγματικός αριθμός θα ήταν ακόμα χαμηλότερος, γιατί στη μνήμη δεν έρχονται δεδομένα μόνο από το δίσκο. Έρχονται από τον επεξεργαστή, από την κάρτα γραφικών, την κάρτα ήχου, την κάρτα δικτύου. Γενικά, οτιδήποτε γίνεται στο σύστημα, περνάει πρώτα από τη μνήμη.

Έχοντας πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης από ό,τι είναι δυνατόν να ζητηθεί, η μνήμη επιβεβαιώνει πως δεν πρόκειται να δημιουργηθεί εξαιτίας της μποτιλιάρισμα. Ένας δρόμος με 25 λωρίδες κυκλοφορίας δεν θα έχει ποτέ κίνηση.

Όμως, εξακολουθεί να μην επηρεάζει σε τίποτα την ταχύτητα μνήμης RAM όσον αφορά τα δεδομένα.

Τι διαφορά κάνει στα παιχνίδια η μεγαλύτερη συχνότητα RAM

Για την πλειονότητα των χρηστών, οι πιο απαιτητικές εφαρμογές που θα χρειαστεί να τρέξουν είναι τα παιχνίδια.

Αντίστοιχα, οι gaming υπολογιστές είναι οι ακριβότεροι, και συχνά οι RAM με την υψηλότερη συχνότητα διαφημίζονται ειδικά για gaming.

Όπως πιθανώς γνωρίζουμε, οι φανατικοί gamers είναι έτοιμοι να δώσουν υπερβολικά πολλά χρήματα για να έχουν ακόμα και 5FPS διαφορά.

Αξίζει λοιπόν η αγορά RAM με μοναδικό κριτήριο την υψηλή συχνότητα όσον αφορά το gaming? Η απάντηση είναι όχι.

Παραθέτουμε σε εικόνες δοκιμές σε μνήμες από 2400MHz μέχρι 4600MHz, σε δύο συστήματα με κοινή κάρτα γραφικών την Nvidia GeForce RTX 2080, και επεξεργαστές τους i5-10600K και Ryzen 7-3700X.

Αποτυπώνουν την απόδοση κάθε μνήμης σε ό,τι αφορά τα FPS σε 1080p με χαμηλές και μέγιστες ρυθμίσεις, και 4Κ στις υψηλότερες ρυθμίσεις.

Όπως παρατηρούμε στους κάτωθι συγκριτικούς πίνακες, στο Metro Exodus που είναι ένα πολύ απαιτητικό παιχνίδι σε ό,τι αφορά τα γραφικά, η διαφορά είναι μηδενική σε 4Κ με τις υψηλότερες ρυθμίσεις…

…το ίδιο σε 1080p με τις υψηλότερες ρυθμίσεις…

…και σχετικά μικρή σε 1080p με χαμηλές ρυθμίσεις.

Αντίστοιχα, παρόμοια αποτελέσματα βλέπουμε και στο σύστημα με Ryzen 7-3700X και Nvidia GeForce RTX 2080.

Βλέπουμε λοιπόν ότι στις δοκιμές σε μνήμες από 2400MHz μέχρι 4600MHz με τα υπόλοιπα υποσυστήματα τα ίδια, η διαφορά να είναι από μηδενική έως μικρή.

Ο λόγος είναι ότι πολλά προγράμματα και παιχνίδια δεν επωφελούνται σε μεγάλο βαθμό από τη γρηγορότερη μνήμη RAM και τους καλύτερους χρονισμούς.

Αυτό σημαίνει πως τα περισσότερα games θα είναι εντάξει με ένα σύνολο μνήμης DDR4-3200 εφόσον δεν περιορίζει ο επεξεργαστής το μέγιστο bandwidth, και το chipset μας το επιτρέπει, όπως θα δούμε στη συνέχεια.

Πότε χρειάζεται η μεγαλύτερη συχνότητα στη RAM?

Οι υπολογιστές στους οποίους χρειάζονται μεγάλο εύρος ζώνης της μνήμης, ώστε να μην δημιουργηθεί “μποτιλιάρισμα”, είναι συνήθως αυτοί με πολλαπλούς επεξεργαστές ή πολλαπλούς πυρήνες επεξεργαστή.

Ουσιαστικά ο ίδιος ο ελεγκτής μνήμης (memory controller), που είναι ενσωματωμένος σε κάθε σύγχρονο επεξεργαστή, υποδηλώνει ποιες είναι οι καλύτερες συχνότητες μνήμης.

Στους επεξεργαστές της Intel

Για παράδειγμα, ο Core i5-10400 της 10ης γενιάς Comet Lake λειτουργεί βέλτιστα με μνήμες 2666MHz σε DDR4.

Φυσικά, αυτό δεν σημαίνει πως ο συγκεκριμένος Core i5 δεν θα λειτουργήσει με μνήμες μεγαλύτερης συχνότητας, π.χ. 3000MHz ή 4600MHz. Όπως θα δούμε παρακάτω, η μητρική καθορίζει τη μέγιστη συχνότητα.

Αυτό που περιορίζει ο επεξεργαστής είναι το μέγιστο bandwidth. Στην προκειμένη περίπτωση, το μέγιστο bandwidth με μνήμη 2666MHz θα είναι:

2.666.000.000 x 2 x 64 x 2 / 8 = 85,312GB/s

Στην πράξη, ο επεξεργαστής εκ κατασκευής υποστηρίζει κάτι λιγότερο από το μισό αυτού του μέγιστου bandwidth.

Παρομοίως, ο Core i7-10700K της 10ης γενιάς λειτουργεί βέλτιστα με μνήμες 2933 MHz σε DDR4.

Αυτό σημαίνει ότι το μέγιστο bandwidth θα είναι:

2.933.000.000 x 2 x 64 x 2 / 8 = 93,85GB/s

Και σε αυτή την περίπτωση, ο επεξεργαστής υποστηρίζει κάτι λιγότερο από το μισό αυτού του bandwidth.

Σε κάθε περίπτωση, όσο μεγαλύτερης συχνότητας μνήμη και αν βάλουμε, δεν πρόκειται να ξεπεραστεί αυτό το bandwidth που υποστηρίζει ο επεξεργαστής.

Στους επεξεργαστές της AMD

Σε ό,τι αφορά την AMD, με τους Ryzen 3000 και 5000 τα πράγματα είναι πιο απλά. Όπως θα δούμε στο τέλος, η AMD δεν περιορίζει το overclocking μνήμης ανά chipset, και η μέγιστη συχνότητα όσον αφορά το bandwidth ξεκινά από τα 3200MHz. Ακόμη και σε μερικούς Ryzen 3000.

Ως εκ τούτου, το μέγιστο bandwidth με μνήμη 3200MHz θα είναι:

3.200.000.000 x 2 x 64 x 2 / 8 = 102,40GB/s

Σε γενικές γραμμές, είναι δύσκολο να καταλάβουμε αν η μεγαλύτερη συχνότητα στη RAM θα έχει αισθητή επίδραση στο σύστημά. Εάν χρησιμοποιούμε επεξεργαστή Intel με μία από τις καλύτερες κάρτες γραφικών, η πλειοψηφία των προγραμμάτων δεν θα ανταποκριθεί με ουσιαστικό τρόπο σε ταχύτερη ή πιο αργή μνήμη.

Φυσικά, κάποιοι φόρτοι εργασίας θα ανταποκριθούν καλύτερα με την υψηλότερη συχνότητα, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων παιχνιδιών και λογισμικού όπως προγράμματα συμπίεσης αρχείων , κ.λ.π.

Από την άλλη, οι επεξεργαστές της AMD με Zen, επωφελούνται πολύ περισσότερο από υψηλότερες συχνότητες μνήμης.

Το “Infinity Fabric” της εταιρείας που ενσωματώνεται στον ελεγκτή μνήμης των Ryzen θα βελτιώσει την απόδοση σε εφαρμογές ευαίσθητες στην καθυστέρηση, όπως για παράδειγμα τα παιχνίδια.

Είναι επικίνδυνο το overclock στη μνήμη RAM?

Το overclocking της RAM δεν είναι τόσο τρομακτικό ή επισφαλές όσο το overclocking μιας CPU ή GPU, καθώς δεν πρέπει να ανησυχούμε για ψύξη ή για το αν η ψύξη θα χειριστεί ή όχι τα γρηγορότερα ρολόγια.

Με τη μνήμη, δεν τίθεται θέμα θερμότητας, οπότε το overclocking είναι αρκετά ασφαλές, αν δεν αναφερόμαστε σε ακραίες περιπτώσεις χρονισμού. Το χειρότερο που μπορεί να συμβεί είναι η εμφάνιση σφάλματος κατά τη δοκιμή.

Μπορώ να συνδυάσω ταχύτητες RAM?

Η σύντομη απάντηση είναι ναι, αλλά σίγουρα θα ήταν μεγαλύτερος πονοκέφαλος από όσο αξίζει.

Η ίδια η RAM είναι συμβατή με άλλες μνήμες RAM διαφορετικών χρονισμών και ταχυτήτων. Ως εκ τούτου, όσο μεγαλύτερο είναι το χάσμα μεταξύ των δύο ταχυτήτων, τόσο περισσότερο θα δυσκολευτεί η μητρική προσπαθώντας να τις εκτελέσει ταυτόχρονα.

Για παράδειγμα, δύο μονάδες RAM με την ίδια ταχύτητα (ας πούμε 3200 MHz) και ελαφρώς διαφορετικούς χρονισμούς CAS πιθανότατα δεν θα ήταν πρόβλημα. Η μητρική θα επέλεγε την πιο αργή και θα τις έτρεχε και τις δύο σε αυτές τις ταχύτητες.

Τι είναι το CAS Latency (CL)

Όπως είδαμε, η συχνότητα της μνήμης RAM από μόνη της δεν παίζει κανένα ρόλο στην ταχύτητα της μνήμης και τις επιδόσεις. Επίσης, οι μνήμες με συχνότητα μεγαλύτερη από αυτή που υποστηρίζει ο επεξεργαστής δεν αυξάνουν το bandwidth.

Γιατί λοιπόν υπάρχουν μνήμες υψηλής συχνότητας? Ποιο είναι το πλεονέκτημά τους? Έχει αξία η αγορά τους, και μάλιστα με ιδιαίτερα υψηλό κόστος?

Την απάντηση σε αυτό το ερώτημα δίνει ένα άλλο χαρακτηριστικό της RAM, που σε συνδυασμό με τη συχνότητα, δείχνει την πραγματική ταχύτητα μνήμης RAM.

Όταν ο ελεγκτής μνήμης λέει στη RAM να διαβάσει μία συγκεκριμένη στήλη μνήμης, υπάρχει μια καθυστέρηση από τη στιγμή που δίνεται η εντολή μέχρι να διαβαστεί η μνήμη και τα δεδομένα να φτάσουν στα pins εξόδου.

Η καθυστέρηση ονομάζεται Column Address Strobe (CAS) Latency. Σε γενικές γραμμές, όσο χαμηλότερο είναι αυτό το νούμερο, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση.

Στη μνήμη τύπου SDRAM, το CAS Latency μετριέται σε αριθμούς κύκλων ρολογιού. Οι μνήμες που χαρακτηρίζονται πχ ως CL9 χρειάζονται 9 κύκλους ρολογιού ως CAS Latency.

Πρέπει να σημειώσουμε πως όταν βλέπουμε τέσσερις αριθμούς στη σειρά για τις μνήμες όσον αφορά τα τους χρονισμούς (RAM Timing), μόνο ο πρώτος αριθμός είναι το CAS Latency. Όσο μικρότεροι είναι αυτοί οι αριθμοί, τόσο το καλύτερο.

Σε πολλές μητρικές μπορούμε να αλλάξουμε την τιμή του CAS Latency.

Όμως, αν βάλουμε στο CAS Latency μια τιμή χαμηλότερη από αυτή την οποία αναφέρει η μνήμη μας, πρόκειται για μίας μορφής overclock, ακόμα κι αν δεν αλλάξαμε καθόλου τη συχνότητα. Θυμίζουμε πως χαμηλότερο CAS Latency θα μειώσει την καθυστέρηση, και άρα θα έχουμε μεγαλύτερη ταχύτητα μνήμης RAM.

Στην περίπτωση που βάλουμε πολύ χαμηλότερο CAS Latency, η μνήμη δεν θα μπορέσει καθόλου να λειτουργήσει. Πρακτικά, ο υπολογιστής θα φαίνεται πως ανάβει, αλλά δεν θα στέλνει καθόλου εικόνα στην οθόνη.

Σε ακριβές μητρικές με πρόβλεψη για overclock, η μητρική θα επαναφέρει τις ασφαλείς ρυθμίσεις για να ξεκινήσει ξανά το σύστημα. Σε φθηνότερες μητρικές, όμως, πιθανώς να πρέπει να καθαρίσουμε τις ρυθμίσεις χειροκίνητα (Clear CMOS), για να έχουμε ξανά εικόνα.

Μέτρηση ταχύτητας RAM με βάση το CL

Υπάρχει ένας απλός τρόπος για να συγκρίνουμε δύο μνήμες διαιρώντας τη συχνότητα με το CAS Latency. Ο αριθμός που θα προκύψει είναι ο “δείκτης επιδόσεων” της RAM.

Για παράδειγμα, οι μνήμες στα 2666 με CL19 έχουν δείκτη επιδόσεων 2666/19=140,31. Αντίστοιχα, οι μνήμες στα 3200 με CL22 έχουν δείκτη επιδόσεων 3200/22=145,45.

Θεωρητικά, όσο μεγαλύτερος αυτός ο αριθμός, λόγω μεγαλύτερης συχνότητας ή και χαμηλότερου CAS Latency, τόσο πιο γρήγορη θα είναι η RAM. Βάλτε όμως έναν αστερίσκο σε αυτό, γιατί όπως θα δούμε στην αμέσως επόμενη ενότητα, υπάρχει και άλλη μία παράμετρος που πρέπει να λάβουμε υπ' όψιν.

Τι είναι πιο σημαντικό: Συχνότητα μνήμης ή CAS Latency?

Στη σύγκριση των μνημών RAM, υπάρχει ένα ερώτημα σχετικά με το ποια είναι η σημαντικότερη και πιο αξιόπιστη ένδειξη της πραγματικής απόδοσης της μνήμης: Υψηλή συχνότητα ή χαμηλή καθυστέρηση?

Σε αυτή την κλασική ερώτηση, η απάντηση είναι και τα δύο. Η ταχύτητα και η καθυστέρηση διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην απόδοση της μνήμης RAM.

Το παράδοξο της καθυστέρησης – Latency Paradox

Παρότι η συχνότητα είναι εύκολο να κατανοηθεί και να μετρηθεί, η καθυστέρηση είναι πολύ πιο περίπλοκη – και συχνά παρεξηγημένη, επειδή στα φυλλάδια προϊόντων και στις συγκρίσεις προδιαγραφών, αναφέρεται ως CAS Latency. Το αποτέλεσμα είναι το φαινόμενο του λεγόμενου “Latency Paradox”.

Πιο συγκεκριμένα, μηχανικοί ημιαγωγών αναφέρουν πως το CAS Latency αποτελεί ένα ανακριβή δείκτη επιδόσεων της RAM, καθώς είναι ελλιπής η εξίσωση για τον υπολογισμό της καθυστέρησης. Του χρόνου, δηλαδή, που μεσολαβεί μεταξύ της αποστολής μια εντολής στη μνήμη (π.χ. για την ανάγνωση ενός αρχείου) και της εκτέλεσής της.

Δεδομένου ότι οι βαθμολογίες CL αντιπροσωπεύουν μόνο τον αριθμό των κύκλων ρολογιού που πρέπει να ολοκληρώσει ένα άρθρωμα μνήμης, δεν λένε τίποτα για τη διάρκεια κάθε κύκλου ρολογιού, πράγμα που σημαίνει ότι δεν αποτελούν ακριβή δείκτη απόδοσης της RAM.

Η πραγματική καθυστέρηση (true latency) είναι ένας πολύ καλύτερος δείκτης επιδόσεων καθώς μετριέται σε νανοδευτερόλεπτα, λαμβάνοντας υπόψη τον αριθμό των κύκλων ρολογιού και τη διάρκεια κάθε κύκλου ρολογιού.

Έτσι, για να υπολογίσουμε την καθυστέρηση ενός αρθρώματος μνήμης, πολλαπλασιάζουμε τη διάρκεια του κύκλου ρολογιού με τον συνολικό αριθμό κύκλων ρολογιού.

Αν το επιθυμούμε, ένα online εργαλείο μπορεί να μας κάνει αυτόματα τον υπολογισμό της εξίσωσης.

Έτσι, μπορούμε να υπολογίσουμε την απόδοση της RAM και να συγκρίνουμε με ακρίβεια τα αρθρώματα για να δούμε ποιο μπορεί να μας λειτουργήσει καλύτερα.

Στον παρακάτω πίνακα βλέπουμε την επίσημη τεκμηρίωση σε ό,τι αφορά τη σύγκριση της απόδοσης μνήμης και τη σχέση ταχύτητας/καθυστέρησης.

Σε γενικές γραμμές, η τεχνολογία μνήμης στις μέρες μας έχει εξελιχθεί και οι ταχύτητες αυξάνονται (πράγμα που σημαίνει ότι οι χρόνοι κύκλου ρολογιού έχουν μειωθεί), με αποτέλεσμα να μειώνεται το true latency καθώς η τεχνολογία ωριμάζει.

Ακολουθεί ένας πίνακας με την καταγεγραμμένη καθυστέρηση των συστημάτων Intel και της AMD που δοκιμάστηκαν σε διάφορες ταχύτητες. Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός, τόσο καλύτερο το αποτέλεσμα.

Συνοψίζοντας: Πώς θα έχω τη μεγαλύτερη ταχύτητα μνήμης

Ο καλύτερος τρόπος για να βελτιστοποιήσουμε την απόδοση της RAM είναι να προσδιορίσουμε την υψηλότερη ταχύτητα μνήμης που υποστηρίζεται, τόσο από τον επεξεργαστή, όσο και από τη μητρική, συμπεριλαμβανομένων και των προφίλ overclocking.

Βελτιστοποιώντας την ισορροπία μεταξύ της μέγιστης ταχύτητας που επιτρέπει ο επεξεργαστής και η μητρική, και επιλέγοντας τη χαμηλότερη δυνατή καθυστέρηση που επιτρέπει ο προϋπολογισμός μας, μπορούμε να επιτύχουμε υψηλότερο επίπεδο απόδοσης, χρησιμοποιώντας απλά μια νεότερη, και αποδοτικότερη μνήμη με μεγαλύτερη χωρητικότητα.

Έτσι, αρχικά βεβαιωνόμαστε πως η μητρική μας υποστηρίζει υψηλές συχνότητες RAM. Ουσιαστικά, η μητρική ορίζει τη μέγιστη συχνότητα της RAM που μπορεί να εγκατασταθεί στο σύστημα.

Σε σύστημα με chipset της Intel

Σε ό,τι αφορά την Intel, όλα τα chipset της σειράς 400 όπως τα H470, B460 και H410, υποφέρουν από περιορισμούς ταχύτητας μνήμης. Εξαιρείται μόνο το premium Z490.

Για παράδειγμα, οι επεξεργαστές Intel Core i7 και i9 της 10ης γενιάς υποστηρίζουν ταχύτητες RAM έως 2933MHz, ενώ με Core i5 ή χαμηλότερο, το όριο είναι 2666MHz.

Οτιδήποτε πέρα από αυτές τις συχνότητες θεωρείται overclocking. Αυτό σημαίνει ότι αν θέλουμε απεριόριστη συχνότητα μνήμης χρειαζόμαστε μητρική με Z490 ή μητρική με το νεότερο Z590.

Βέβαια, αυτοί οι περιορισμοί έχουν διαφοροποιηθεί με την τελευταία πλατφόρμα Rocket Lake της Intel. Το overclocking μνήμης είναι πλέον δυνατό στις μητρικές H570 και B560.

Επίσης, για να έχουμε την υψηλότερη συχνότητα με το χαμηλότερο δοκιμασμένο CAS Latency, θα πρέπει από το BIOS να ενεργοποιήσουμε το XMP (Extreme Memory Profile).

Πρόκειται για ένα είδος αυτόματου overclocking σχεδιασμένο για μητρικές Intel. Βάζει όλες τις σωστές ρυθμίσεις στη συχνότητα, τους χρονισμούς, και το voltage, ώστε οι μνήμες να λειτουργήσουν σε ασφαλές overclock, εγκεκριμένο από τον κατασκευαστή.

Σε σύστημα με chipset της AMD

Σε ό,τι αφορά την AMD τα πράγματα είναι πιο απλά. Δεν περιορίζει το overclocking μνήμης ανά chipset, και η μέγιστη συχνότητα όσον αφορά το bandwidth ξεκινά από τα 3200MHz.

Ακόμα και οι πιο οικονομικές μητρικές με Socket AM4 τείνουν να υποστηρίζουν μνήμη RAM 3200MHz, ενώ προσφέρουν και υποστήριξη 3600 / 4000MHz χωρίς μεγάλο κόστος.

Από εκεί και μετά, γνωρίζοντας ποια συχνότητα υποστηρίζει η μητρική μας, απλά ψάχνουμε τον καλύτερο συνδυασμό υψηλής συχνότητας με χαμηλό CAS Latency.

Για παράδειγμα, αν η ταχύτητα δύο μονάδων είναι η ίδια (π.χ. DDR4-3200) αλλά το CAS Latency είναι διαφορετικό (π.χ. CL16 έναντι CL19), τότε το CL16 θα προσφέρει καλύτερη απόδοση.

Επίσης, αν θέλουμε να αποφύγουμε το overclock στη μνήμη, τότε απλά επιλέγουμε ένα κιτ μνήμης που συμπίπτει με την επίσημη συχνότητα που υποστηρίζεται από τον επεξεργαστή, όπως το DDR4-3200 που είναι η βάση για επεξεργαστές Ryzen 5000 της AMD και 11ης γενιάς Rocket Lake της Intel.

Σε γενικές γραμμές, αν δεν έχουμε περιορισμένο προϋπολογισμό, ένα αξιοπρεπές κιτ DDR4-3600 με χρονισμούς 16-18-18 θα ταιριάζει τόσο στους χρήστες της Intel, όσο και στους χρήστες της AMD. Με αυτόν το συνδυασμό έχουμε την ιδανικότερη σχέση τιμής/απόδοσης.

Αν θέλετε βοήθεια με την αγορά RAM, δείτε τον οδηγό μας.

Αγορά Μνήμης RAM: Βρείτε τις Ιδανικές Μνήμες για το PC

Η αγορά μνήμης RAM μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του υπολογιστή. Υπάρχουν όμως αρκετά διαφορετικά είδη RAM, τα οποία δεν είναι συμβατά μεταξύ τους….

Τι διαφορά θα κάνει στον υπολογιστή η ταχύτητα μνήμης?

Όπως αναφέραμε νωρίτερα στον οδηγό, ό,τι κι αν κάνουμε στον υπολογιστή, περνάει από τη RAM. Κατά συνέπεια, το να έχουμε υψηλότερη ταχύτητα μνήμης RAM θα ωφελήσει συνολικά την απόκριση του συστήματος σε κάθε εργασία.

Βέβαια, ταυτόχρονα θα πρέπει ο υπόλοιπος υπολογιστής να βρίσκεται όσο γίνεται σε καλή κατάσταση, και να καλύπτει τις ανάγκες μας. Όλα είναι θέμα ισορροπίας.

Αν έχουμε πχ έναν πολύ μικρών δυνατοτήτων επεξεργαστή ή έναν πολύ αργό σκληρό δίσκο 5400RPM, δεν πρόκειται να μας σώσει μια γρήγορη μνήμη. Ούτε αν έχουμε μόνο 2 ή 4GB RAM, και χρησιμοποιείται η εικονική μνήμη.

Εσείς ενδιαφέρεστε για την ταχύτητα μνήμης RAM?

Σκοπεύετε στο μέλλον να δώσετε μεγαλύτερη σημασία στο συνδυασμό συχνότητας και CAS Latency? Ή προτιμάτε να πάρετε μνήμη χαμηλότερης ταχύτητας και υψηλότερης χωρητικότητας? Γράψτε μας στα σχόλια.