- Da notare la disposizione dei banchi di memoria per sfruttare la funzione Dual Channel
Aprendo il programma CPU-Z e cliccando nelle sezioni "Memory" e "SPD" ci verranno fornite tutte le informazioni che bisogna conoscere sulle schede RAM montate sulla nostra scheda madre.
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| I valori presenti nelle due immagini verranno presi come esempio per i successivi riferimenti |
Partendo dallo snapshot della sezione "Memory" cominciamo ad analizzare tutti dati:
In "Type" ci viene esposta la generazione della scheda di memoria montata. In questo caso una DDR 3 (DDR sta per Double Data Rate). La tecnologia DDR permette di sfruttare, in una RAM, sia il fronte di salita che quello di discesa del ciclo di Clock, raddoppiando le capacita` di trasferimento dei dati senza dover aumentare la frequenza del bus di memoria. Vediamo alcune differenze di base tra le memorie DDR, DDR 2 e DDR:
- Le ultime generazioni di memoria sono energicamente più efficienti: le DDR lavorano a 2.5V, le DDR2 lavorano a 1.8V, le DDR3 lavorano a 1.5V.
- Le ultime generazioni di memoria riescono a raggiungere frequenze più elevate.
- Le ultime generazioni di memoria necessitano di più cicli per eseguire gli ordini richiesti dal memory controller. Tuttavia queste latenze vengono compensate da una velocità di clock superiore. Vedremo come imparare a raffrontare i tempi di latenza nel corso dell'articolo.
In "Size" viene visualizzato il quantitativo in megabyte di memoria installati sulla scheda madre.
In "Channel" viene riportato come stanno lavorando le schede di memoria installate (nel caso ne siano montate almeno due). In questo caso come vedete dall'immagine di CPU-Z le schede stanno lavorando in modalità Dual Channel, il che significa che la velocità di trasferimento dati è raddoppiata. La velocità di trasferimento di un singolo banco di memoria si visualizza entrando nel pannello SPD di CPU-Z e osservando la voce "Max Bandwidth". I numeri che seguono PCX (dove X corrisponde al numero che identifica la generazione DDR) indicano la velocità di trasferimento dati espressa in megabyte per secondo: nel caso dell’immagine la velocita`corrisponde a 10700 MB/s; ma dato che stiamo sfruttando il Dual Channel la velocità massima reale corrisponderà a 21400MB/s. Tutte le schede madri di fattura abbastanza recente supportano la funzionalità Dual Channel, alcune addirittura, come le schede predisposte per il socket LGA 2011 supportano la funzionalità Quad Channel che quadruplicherà la velocità di trasferimento dati; ovviamente per sfruttare questa opportunità è necessario installare almeno quattro banchi di memoria.
In "DRAM Frequency” è visualizzata la frequenza reale di utilizzo della RAM. Da notare che la frequenza reale corrisponde alla metà della frequenza DDR, che in realta` indica i megatransfer per secondo (1MT/s = a un milione di trasferimenti per secondo). Pertanto una DDR 3 1600 MT/s avrà una frequenza reale di 800 MHz, una DDR 2 800 MT/s avrà una frequenza reale di 400 MHz e così via.
In "FSB:DRAM” viene visualizzato il rapporto tra il bus di sistema (FSB sta per Front Side Bus) e la velocità della RAM. Un rapporto 1:6 significa che la RAM è sei volte più veloce del bus di sistema. Dal rapporto è possibile ricavare la frequenza reale di utilizzo, conoscendo il moltiplicatore RAM del processore e la frequenza del FSB: sapendo che i processori Sandy Bridge utilizzano un moltiplicatore della RAM fissato a 1,33 bisognerà moltiplicare questo valore per il numero del rapporto e per la frequenza del FSB; quindi 6 × 1,33 × 100 MHz (frequenza FSB di default dei Sandy Bridge). Il risultato dell'operazione corrisponderà a 798 MHz, lo stesso valore visualizzato in DRAM Frequency.
I TIMINGS DELLA RAM
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| Esempio di indicazione dei timings su un banco di memoria |
I prossimi quattro valori analizzati da CPU-Z indicheranno le latenze della RAM per eseguire i comandi richiesti. Queste latenze vengono espresse in cicli di clock, basati sulla frequenza reale della scheda di memoria. Quando si acquista una scheda, solitamente questi valori vengono riportati nel seguente schema 9-9-9-27 (CL-tRCD-tRP-tRAS), oppure viene riportato solo il parametro CL (il primo). Naturalmente più questi numeri sono bassi più la scheda di memoria sarà performante a parita` di frequenza. Questi valori, infatti, essendo riferiti ai cicli di clock, forniscono una misura dei tempi di latenza solo se confrontati con la frequenza reale della RAM. Dopo aver descritto parametro per parametro illustreremo i calcoli matematici da eseguire per trasformare un determinato numero di cicli in un intervallo di tempo esprimibile in secondi.
CAS# Latency (CL) rappresenta l'intervallo di cicli necessario tra la richiesta dei dati del processore e l'inizio dell'invio.
RAS# to CAS# Delay (tRCD) costituisce l'intervallo di cicli che passa tra il comando di attivazione riga e il comando di lettura o scrittura,cioè il ritardo del segnale CAS rispetto al segnale RAS.
RAS# Precharge (tRP) indica il ritardo tra il momento in cui un comando di selezione riga viene dato e il prossimo comando.
Cycle Time (tRAS) dopo che un comando attivo è stato rilasciato, un altro comando di precarica non può essere rilasciato fino a che il tRAS non è trascorso. Questo parametro limita la memoria e ci dice dopo quanto puo` iniziare a leggere o scrivere su una riga diversa.
Command Rate (CR) è l'intervallo di tempo che intercorre tra 2 comandi consecutivi impartiti al chip di memoria; tipicamente esso può valere 1 o 2 cicli di clock.
Fonte Wikipedia e HardwareSecrets
Forniamo ora le operazioni da eseguire per convertire i clock di latenza in un intervallo di tempo che esprimeremo in nanosecondi. Una nanosecondo corrisponde a un miliardesimo di secondo, cioe` 0.000000001s, oppure in linguaggio scientifico 10^(-9)s.
- Per ottenere l'intervallo di tempo dovremo moltiplicare il periodo di clock per il numero di cicli. Quindi (1/Hz reali)x N.Cicli. Esplicitiamo l’equazione prendendo come riferimenti la frequenza di una DDR 3 1600MHz (800 MHz reali) e calcolando la CAS# Latency con CL=9 cicli.
- 800 MHz corrispondono a 800 × 10^6 Hz. Quindi [(1x10^9)/(800 x 10^6 Hz)] x 9=. NB 10^9 al numeratore indica il fattore di conversione perche` il risultato sia convertito direttamente in nanosecondi, in modo che non risultino alla fine troppi numeri decimali.
- Semplificando: (1000/800)x9= 11.25 ns. Questo risultato significa che, con questo modello di RAM, dal momento che il processore richiede i dati alla restituzione degli stessi passano 11.25 ns.
- Generalizziamo l'operazione: (1000/frequenza reale della RAM) x N.Cicli. Quest'operazione è applicabile a tutte le voci che riguardano le latenze viste precedentemente.
Dalla sezione SPD di CPU-Z otterremo altre informazioni sui singoli banchi di memoria, tra cui:
- Nome del produttore
- Codice del prodotto
- Numero seriale del prodotto
- Settimana e anno di produzione
- Le frequenze, i voltaggi e le latenze a cui la scheda può lavorare. Per modificare la configurazione della RAM bisognerà accedere al menu apposito dal bios della scheda madre.
CONCLUSIONI
Concludendo l'articolo segnaliamo schematicamente i fattori da considerare quando bisogna procedere all'acquisto di una scheda di memoria RAM:
- La compatibilita` con la scheda madre
- La capacità
- La frequenza
- I Timings relativi alle latenze
- La velocita` di trasferimento dati
- Il rapporto qualita`/prezzo
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