Mengapa ada kecepatan clock dan timing yang berbeda pada RAM?

Saya tidak menganggap diri saya seorang pemula dalam hal membangun komputer atau perangkat keras komputer secara umum, tetapi saya tidak pernah meluangkan waktu untuk sepenuhnya memahami RAM.

Adakah yang bisa memberitahu saya mengapa ada kebutuhan untuk kecepatan clock yang berbeda dalam hal RAM?
Dan untuk apa timingnya bagus.

Terima kasih

Ada cara yang sangat sederhana untuk menunjukkan waktu memori dalam istilah yang sangat praktis yang semua orang akan mengerti. Megahertz dan Gigahertz kecepatan clock dan kecepatan bus bisa tampak agak buram jika Anda tidak memiliki latar belakang elektronik.

Hal pertama yang harus dipertimbangkan adalah kecepatan clock aktual. Kecepatan clock efektif berapa kali per detik komputer dapat melakukan operasi. Operasi biasanya membaca atau menulis dalam kasus memori. Kecepatan jam dan sinkronisasi diperlukan sehingga semua komponen elektronik tahu kapan harus mendengarkan sinyal listrik yang mewakili angka 1 atau 0. Jika salah satu pihak lebih awal atau lebih lambat berbicara atau mendengarkan maka ada kemungkinan besar kesalahan menentukan keadaan bit yang benar dalam memori.

Kedua memungkinkan abstrak ini seolah-olah itu panggilan telepon. Bayangkan kita berdua di ponsel yang terhubung langsung satu sama lain. Kami memiliki metronom yang mengklik sekali setiap lima detik dan setiap kali klik kami berbicara secara bergiliran. Kami bertukar informasi bolak-balik. Kami mengungkapkan informasi dengan cara yang telah ditentukan yaitu berteriak di atas garis ketika metronom mengklik untuk mewakili 1 dalam memori dan diam untuk mewakili nol.

Sekarang setelah contoh ditata saya dapat menggunakan ini untuk menunjukkan beberapa hal tentang cara fungsi ram. Protokol dalam contoh ini adalah kita bergiliran setiap kali metronom mengklik. Jika salah satu dari kami kehilangan salah satu klik metronom, kami mendapati diri kami tidak sinkron. Kesalahan sinkronisasi diekspresikan secara efektif ketika kami berdua tidak berbicara dan mendengarkan pada saat yang tepat. Jika Anda mulai mendengarkan hanya dalam milidetik setelah saya berhenti berteriak, maka Anda akan salah menafsirkannya sebagai kondisi 0. Mereka menyebut jitter ini. Semakin buruk kedua belah pihak keluar dari sinkronisasi, semakin banyak jumlah kesalahan penentuan keadaan akan terjadi.

Kecepatan clock diperlukan untuk memungkinkan motherboard dan memori bertukar informasi keadaan dengan benar satu sama lain. Kecepatan clock memori kurang lebih sama dengan kecepatan di mana ia mampu membaca / menulis data ke RAM.

Alasan ada variasi dalam kecepatan modul memori adalah karena selama beberapa tahun terakhir, ilmu material telah mengembangkan memori daya yang lebih rendah yang mampu mempertahankan lebih banyak titik interogasi keadaan yang dapat diandalkan per detik secara efektif membuat memori lebih cepat. Waktu yang dibutuhkan sinyal listrik dalam kawat untuk beralih dari 0 lengkap ke 1 lengkap disebut waktu transien (Juga disebut sebagai keadaan rendah dan tinggi) Saat membaca / menulis memori, semakin dekat membaca / menulis adalah dengan jam sinkronisasi pulsa, semakin besar kemungkinan baca / tulis akan berhasil. Semakin dekat ke titik tengah di antara pulsa clock, semakin besar kemungkinan baca / tulis tidak berhasil.

Sebagian besar pengguna rata-rata tidak masuk ke rincian sepele seperti ini, tetapi jika Anda berani dan memiliki desain untuk overclock komputer atau meningkatkan kecepatan bus maka Anda mungkin lebih peduli tentang hal semacam ini. Anda seringkali dapat mendapatkan kecepatan lebih besar dari elektronik tetapi efek sampingnya adalah lebih banyak panas dan lebih banyak kesalahan. Panas adalah fungsi dari peningkatan jumlah operasi yang terjadi dan kesalahan biasanya berhubungan langsung dengan karakteristik kinerja tertentu dari bahan semikonduktor dalam memori. Peringkat kecepatan memori kurang lebih hanya metrik kinerja yang dirancang untuk dicapai dengan jumlah kesalahan baca / tulis yang dapat diterima.

Saya harap ini menjawab pertanyaan Anda ....

Pertanyaan Anda tampaknya menanyakan mengapa ada berbagai tingkat kecepatan memori yang tersedia. Seperti di, mengapa tidak ada satu kecepatan -> yang tercepat. Juga, mungkin terkait adalah "mengapa nilai kecepatan lebih cepat lebih mahal, karena saya bisa overclock hal-hal yang lebih lambat dan itu benar-benar chip yang sama, kan !?"

Salah satu jawaban lain menggambarkan alasan di balik ini sebagai "pemasaran". Ini adalah bagian dari itu, mungkin, tetapi ada alasan teknis / fisika yang kuat untuk ini juga.

Di sini masalahnya : Ketika perangkat semikonduktor dibuat, sebenarnya ada sejumlah besar variabilitas dalam seluruh proses. Artinya, meskipun keseluruhan prosesnya sama untuk setiap perangkat wafer, setiap bagian individu keluar agak berbeda. Tidak hanya melakukan beberapa pekerjaan dan beberapa tidak bekerja, tetapi juga beberapa akhirnya akan bekerja pada berbagai tingkat kinerja berdasarkan tegangan, suhu, penggunaan daya, kecepatan clock, dll.

Setelah beberapa wafer berjalan dari jenis bagian tertentu dibuat, vendor semikonduktor akan memiliki gagasan tentang bagaimana kurva hasil mereka terlihat untuk berbagai set kondisi pengujian. Mereka kemudian menggunakan analisis statistik untuk menentukan satu set nampan kinerja yang sesuai dengan masing-masing bagian ..... sebagai akibatnya nampan lambat dan lebih cepat. Untuk bagian yang dibuat dalam volume besar, biasanya ada beberapa kemungkinan tempat sampah yang berbeda dan banyak kemungkinan kombinasi kondisi pengujian yang diberi label untuk dipatuhi.

Jadi untuk bagian memori, perangkat yang diberikan dapat memenuhi semua kondisi pengujian pada 600Mhz, tetapi tidak pada 700Mhz, sehingga bagian tersebut masuk ke tempat sampah 600Mhz. Bagian yang sesuai dengan semuanya di 700Mhz, tetapi tidak di 800Mhz, masuk dalam tempat 700Mhz, dll.

Ini semua sesuai dengan kurva distribusi dan Anda dapat melihat untuk nampan kecepatan semakin tinggi, semakin sedikit bagian yang akan memenuhi spesifikasi yang lebih ketat dari kecepatan yang lebih tinggi. Akibatnya, bagian kecepatan tinggi lebih langka, oleh karena itu mereka dapat memerintahkan harga yang lebih tinggi untuk orang-orang yang benar-benar menginginkannya. Sebaliknya, Anda dapat melihat bahwa mereka dapat menjual komponen yang lebih lambat dengan biaya lebih rendah karena mereka lebih mudah dibuat.

Meringkas : Pada akhirnya, ini turun ke variabilitas dalam proses manufaktur, statistik dan beberapa ekonomi dasar penawaran dan permintaan.

Berikut ini adalah artikel yang bagus tentang pengaturan waktu RAM dan panduan kinerja memori yang baik .

Pemasaran.

Jika Anda melihat tolok ukur, bermain dua kali lipat untuk ram Anda untuk mendapatkan timing yang bagus memberi Anda kurang dari peningkatan kinerja 1-5%.

Beli saja ram murah, tapi berkualitas dan hemat banyak uang.