Что такое тайминг

Оперативная память современного компьютера является памятью динамического характера (Dynamic RAM или DRAM), основным отличием от постоянной памяти (Read Only Memory или ROM) является необходимость непрерывной подачи питания для хранения информации. То есть ячейки оперативной памяти при соответствующей необходимости содержат данные до тех пор, пока на них подается электрический ток, тогда как постоянной памяти (например, флэш-карте) питание необходимо только для считывания, стирания или записывания информации. Микросхемы содержат ячейки памяти, представляющие собой конденсаторы, заряжающиеся при необходимости внесения о записи логической единицы, и разряжающиеся при внесении записи о логическом нуле.
Общий смысл работы динамической памяти можно упрощенно обрисовать так: ячейки организованны в форме двумерных матриц, доступ до одной из них осуществляется через указание адреса соответствующего столбца и строки. Выбор стробирующего импульса доступа к строке RAS (Row Access Strobe) и стробирующего импульса доступа к столбцу CAS (Acess Strobe) осуществляется изменением уровня напряжения с высокого на низкий. Такие синхронизированые с тактирующим импульсом сигналы для активации подаются по очереди на строку (RAS), после чего на столбец (CAS). Когда происходит запись информации подается еще и дополнительный импульс допуска к записи WE (Write Enable), который также изменяет напряжение от высокого на низкий.

Наиболее важной характеристикой памяти, которая первоочередным образом влияет на производительность, является пропускная способность, которую выражают как произведение объема данных, передаваемых за каждый такт на частоту системной шины. Например, оперативная память имеет ширину шины восемь байт, а тактовая частота составляет триста тридцать три мегагерца, тогда пропускная способность составит две тысячи семьсот мегабайт в секунду. Более современные схемы оперативной памяти имеют двух-, трех- и более каналов для подключения, соответственно их пропускная способность удваивается, утраивается и так далее. Между тем, показатель частоты работы оперативной памяти и ее теоретическая пропускная способность далеко не единственные параметрами, которые отвечают за производительность. Не менее существенную роль играет тайминг, а вернее тайминги, выражаемые в количестве тактов, которые прошли между отдачей какой-либо команды и ее действительным исполнением. То есть тайминг, еще называемый латентностью памяти, есть величина задержки от поступления до исполнения команды, выражаемая в тактах.
Есть четыре основных показательных тайминга, которые можно увидеть в описаниях модулей оперативной памяти:
- tRCD (time of RAS to CAS Delay), тайминг, непосредственно характеризующий задержку от импульса RAS до импульса CAS;
- tCL (timе of CAS Latency), тайминг, характеризующий задержку после подачи команды о записи (чтении) до импульса CAS;
- tRP (timе of Row Precharge), тайминг, характеризующий задержку после завершения обработки одной строки до перехода к следующей строке;
- tRAS (time of Active to Precharge Delay), тайминг, характеризующий задержку от активации строки до окончания работы с этой строкой (подачи команды Precharge). Это значение считают одним из основных;
- иногда еще указывают Command rate, тайминг, характеризующий задержку от команды по выбору определенного чипа на модуле до команды активации строки.
Для наглядности и краткости тайминги записывают в виде цифр через дефис, последовательность согласно описанию, например, 6-6-6-18-24. Таким образом, меньшая величина каждого тайминга, даже если память работает с более низкой тактовой частотой, означает более быструю работу памяти.