Computer Memory Performance

Outre la bande passante d'un module mémoire, telle que PC3200 ou PC2-6400, plusieurs autres chiffres servent à quantifier les performances de la mémoire. Ces valeurs, appelées paramètres de timing, quantifient le temps de réponse et la latence du module. La mémoire est structurée comme une feuille de calcul, avec de nombreuses colonnes et lignes, chacune contenant un bit de données. Les paramètres de timing spécifient le temps nécessaire pour effectuer des fonctions telles que le changement de ligne ou de colonne et la lecture des données. (Il n'est pas nécessaire de comprendre les paramètres de timing, si ce n'est de manière générale et globale.)

Pour la DDR-SDRAM et la DDR2-SDRAM, les fabricants de mémoire spécifient des valeurs, exprimées en cycles d'horloge entiers ou fractionnaires, pour les quatre paramètres de timing suivants :

La latence CAS (Column Access Strobe Latency), ou tCL, spécifie le nombre de cycles d'horloge entre le signal d'activation de colonne et le moment où les données sont disponibles sur les broches de sortie. Lors des accès séquentiels à la mémoire, la ligne reste activée et seule la colonne change, ce qui signifie que le temps nécessaire pour changer de colonne est critique pour les performances globales de la mémoire. La latence CAS, souvent abrégée CL, est le paramètre de timing le plus couramment cité et le plus important pour les performances globales.

Le délai RAS vers CAS (Row Access Strobe to CAS Delay), ou tRCD, spécifie le nombre de cycles d'horloge entre le moment où une ligne est activée par l'activation de ligne et le moment où la colonne dans cette ligne (qui définit une cellule mémoire ou un bit) peut être lue ou écrite. Lorsque la mémoire est accédée séquentiellement, la ligne est déjà active et seule la colonne change, le tRCD a donc peu d'impact sur les performances. Mais lorsque la mémoire est accédée de manière aléatoire, le contrôleur mémoire doit désactiver l'ancienne ligne et en activer une nouvelle, ce qui entraîne une pénalité de temps importante. Dans cette situation, un tRCD rapide contribue à une meilleure performance de la mémoire.

Le délai de précharge RAS, ou tRP, spécifie le temps nécessaire pour terminer un accès à une ligne, désactiver cette ligne, réactiver la ligne suivante et commencer l'accès à la ligne suivante. Le temps nécessaire pour changer de ligne et sélectionner la cellule mémoire suivante est donc la somme du tRP et du tRCD. Pour les accès séquentiels à la mémoire, un tRP lent a peu d'effet ; pour les accès aléatoires à la mémoire, un tRP rapide contribue de manière significative aux performances globales de la mémoire.

Le délai de précharge, ou tRAS, spécifie le nombre de cycles d'horloge entre le moment où une ligne est accédée (activée) et le moment où les données peuvent être lues à partir de cette ligne. Une fois la ligne activée, les données peuvent être lues sans surcoût jusqu'à ce que la fin de la ligne soit atteinte, le tRAS a donc généralement peu d'effet sur les performances globales de la mémoire. Comme pour tout paramètre de timing, un réglage incorrect du tRAS peut réduire la stabilité du système.

Ces quatre paramètres de timing mémoire sont toujours listés dans l'ordre indiqué, séparés par des traits d'union. Par exemple, un module DDR-SDRAM PC3200 particulier peut afficher des timings de 2-2-2-5, ce qui signifie que ce module est conçu pour fonctionner avec des timings de deux cycles d'horloge pour le CAS, le tRCD et le tRP, et de cinq cycles d'horloge pour le tRAS. De même, un module DDR2-SDRAM PC2-3200 peut afficher des timings de 5-5-5-12, ce qui signifie que ce module est conçu pour fonctionner avec des timings de 5 cycles d'horloge pour le CAS, le tRCD et le tRP, et de 12 cycles d'horloge pour le tRAS. (Notez que les timings DDR et DDR2 ne sont pas directement comparables, car la DDR2 fonctionne sur des cycles d'horloge beaucoup plus courts.)

Il est important de comprendre les paramètres de timing uniquement dans le sens où les timings que vous configurez sur votre système ne doivent pas être plus rapides que ceux supportés par vos modules mémoire. Chaque module mémoire moderne contient une petite puce appelée puce SPD (Serial Presence Detect), qui stocke les paramètres de timing et d'autres caractéristiques du module et les transmet au BIOS du système. En règle générale, le module transmet ses capacités au BIOS et le BIOS configure le système pour utiliser les paramètres appropriés. Cependant, si un système produit des erreurs mémoire sporadiques, vous pouvez parfois résoudre le problème sans remplacer la mémoire en utilisant le programme de configuration du BIOS pour spécifier des timings mémoire plus relaxés que ceux nominalement supportés par les modules mémoire. Cette étape peut vous permettre de continuer à utiliser un système problématique qui nécessite une mémoire indisponible ou extrêmement coûteuse.

Lorsque vous ajoutez ou remplacez de la mémoire dans un système plus ancien, gardez à l'esprit les problèmes de timing mémoire suivants :

• La plupart des cartes mères peuvent utiliser de la mémoire de n'importe quel timing CL, bien que certaines puissent ne pas tirer parti de la latence réduite. Quelques cartes mères nécessitent de la mémoire avec un timing CL spécifique. Par exemple, une carte mère qui nécessite de la mémoire DDR CL2.5 peut ne pas fonctionner avec de la mémoire CL3, et une carte mère qui nécessite de la mémoire CL3 peut ne pas fonctionner correctement avec de la mémoire CL2.5. C'est une bonne raison d'utiliser les outils de configuration mémoire fournis par Crucial et d'autres fabricants de mémoire, qui prennent en compte les problèmes de latence CAS lors du listage des modules mémoire compatibles.
• Certaines cartes mères permettent de mélanger de la mémoire avec différents timings CL, bien que la mémoire la plus rapide fonctionne presque toujours à la latence CAS du module le plus lent installé. Certaines cartes mères fonctionnent correctement avec de la mémoire de différents timings CL tant que toute la mémoire installée a le même timing CL, mais fonctionnent mal si vous installez des modules mixtes de timings CL différents. Nous soupçonnons que ces problèmes sont causés par des différences électriques mineures telles que la capacité, mais nous n'avons jamais obtenu une bonne explication de la raison pour laquelle cela est vrai. Bien que les problèmes avec des timings CL mixtes soient inhabituels selon notre expérience, nous recommandons de ne pas mélanger les timings CL pour cette raison.
• La plupart des cartes mères qui supportent différents timings CL se configurent automatiquement de manière optimale en fonction des informations transmises par le module mémoire lui-même, mais certaines nécessitent de régler les timings mémoire manuellement dans la section Chipset Configuration du BIOS. Si vous installez des modules "rapides" dans un système, il vaut la peine de vérifier le BIOS pour vous assurer que le système est configuré pour utiliser les timings CL plus rapides.
• L'utilisation de timings mémoire conservateurs peut augmenter la stabilité et la fiabilité d'un système pour un coût minimal en termes de réduction de performance. Par exemple, si un système a une mémoire DDR CL2.5 installée et qu'il plante trop fréquemment, vous pouvez augmenter la stabilité de ce système en configurant le CMOS Setup pour utiliser des timings mémoire CL3. Une mémoire CL2.5 fonctionnant en CL3 est plus stable qu'une mémoire CL2.5 fonctionnant en CL2.5, et probablement plus stable qu'une mémoire CL3 fonctionnant en CL3. La perte de performance sera si faible que vous ne le remarquerez même pas à moins d'exécuter un programme de benchmark mémoire.

Conseil de Ron Morse

Des paramètres de timing mémoire réglés incorrectement dans le BIOS peuvent empêcher la machine de fonctionner du tout. Certains systèmes équipés de chipsets Intel, lorsqu'ils sont confrontés à des paramètres de timing mémoire hors limites pendant le POST, se bloquent simplement. Cela se produit avant que la vidéo ou tout autre périphérique ne soit initialisé, la machine semble donc totalement morte. L'utilisation du cavalier pour réinitialiser le CMOS aux valeurs par défaut est souvent le seul remède.

LA SOLUTION DE FACILITÉ

Si toute cette discussion sur les détails de la mémoire vous déroute, vous pouvez l'ignorer en toute sécurité tant que vous n'exigez pas les meilleures performances mémoire absolues. Visitez simplement le site Web de Crucial (http://www.crucial.com) ou de Kingston (http://www.kingston.com) et utilisez le configurateur de mémoire pour spécifier votre carte mère ou votre modèle de système. Choisissez le moins cher des modules listés comme compatibles avec votre système, installez le module et le tour est joué.

En savoir plus sur la mémoire informatique