Čemu uopšte služe i na šta utiču parametri memorije koji se podešavaju u BIOS-u i nose imena kao što su RAS, CAS i slično? Koji je njihov uticaj na rad računara?

Krenimo od osnovnih pojmova. Da bi računar pročitao neki podatak iz memorije, pre svega mora da zada adresu s koje će se podatak pročitati (odnosno na koju će se upisati), a ovaj postupak se naziva adresiranje. Postupak adresiranja se svodi na slanje adrese tražene lokacije u memoriji putem adresne magistrale, nakon čega se izvršava operacija upisivanja odnosno čitanja sadržaja te memorijske lokacije.

Kada je PC u pitanju (kao i mnoge druge arhitekture), memorija je organizovana kao tabela memorijskih ćelija određenog kapaciteta (npr. jedan bajt) koje ujedno predstavljaju i najmanju količinu podataka koji se mogu pročitati odnosno upisati u memoriju. Da bi se pristupilo nekoj memorijskoj lokaciji (ćeliji), računar mora da saopšti memoriji redni broj vrste i redni broj kolone u kojima se nalazi željena ćelija tako da se adresiranje izvodi u dva koraka. Ovaj metod adresiranja se zove koincidentno adresiranje i izmišljen je radi pojednostavljenja i povećanja pouzdanosti logičkih kola zaduženih za pristup memoriji.

Ovde se u priču uključuje i pojam koji se zove vreme propagacije. U suštini, vreme propagacije predstavlja vreme koje protiče između pobude (npr. zadavanja adrese) i rezultata koji pobuda treba da izazove (npr. pojava zadate adrese na adresnoj magistrali) i potiče pre svega od fizičkih osobina elektronskih komponenti koje čine računar. Vreme propagacije u ovom slučaju predstavlja vreme koje mora da prođe da bi se električni signali koji prenose podatke putem magistrala u računaru stabilizovali na potrebnim vrednostima napona, kao i vreme koje je potrebno da logička kola reaguju na njih i izazovu druge signale.

Sa pojavom SDRAM i kasnije DDR SDRAM memorija, taktovi na kojima rade memorijski kontroleri, moduli i magistrale su porasli toliko da vreme propagacije može bitno da utiče na pouzdanost signala koji predstavljaju podatke na magistrali u trenutku pristupanja memoriji. Ova situacija ima katastrofalne posledice po rad računara jer, iako ne dolazi do oštećenja komponenti, pogrešno pročitani podaci izazivaju greške u radu programa i njihovo obustavljanje, a često i padanje samog operativnog sistema. Kako bi se otklonila mogućnost pojave ovakvih grešaka, uvedena su tzv. „kašnjenja”, to jest pravila koja kažu koliko taktova (ciklusa) treba da prođe da bi se adresa, to jest podatak koji se nalazi na magistrali smatrali ispravnim.

Ukoliko ste čitali forume posvećene hardveru (konkretno overklokovanju računara), sigurno ste primetili da u raspravama vezanim za podešavanje memorijskog interfejsa u BIOS-u drugi korisnici često navode nizove brojeva u formi poput 2/2/2/6/1T, tvrdeći pri tom da su niže vrednosti poželjnije i slično. Radi se o tzv. tajminzima, to jest vrednostima kašnjenja (mereno u ciklusima odnosno taktovima) u pojedinim fazama pristupa memoriji.

Parametri čije se vrednosti zadaju u ovoj formi su CAS/tRCD/tRP/tRAS/CMD i njihova puna imena su redom: Column Access Strobe Latency, RAS to CAS Delay, Row Acces Strobe Precharge, Active to Precharge Delay i Command Rate. Preporučene vrednosti ovih parametara su smeštene u EPROM-u svakog memorijskog modula u okviru SPD (Serial Presence Detect) podataka koji su neophodni za rad memorije; odstupanje od ovih vrednosti obično donosi više štete nego koristi.

Neophodno je i objasniti šta su RAS i CAS. Ukratko rečeno, Row Acces Strobe i Column Access Strobe su posebni signali koji određuju koji se deo adrese šalje memoriji (vrsta ili kolona). Memoriji se prvo saopštava vrsta kojoj pripada ćelija, a potom i kolona, a nakon aktiviranja svakog od ovih signala čeka se određeni broj ciklusa. Nakon aktiviranja RAS signala čeka se da prođe broj ciklusa određen putem vrednosti RAS to CAS Delay, kako bi se taj deo adrese stabilizovao na magistrali i bila izabrana prava vrsta. Zatim se aktivira CAS signal i čeka se 2, 2,5 ili 3 ciklusa (moguće vrednosti za CAS Latency) kako bi se izabrala kolona. Ovim je završen izbor memorijske lokacije i podaci se razmenjuju između memorije i ostatka računara. Značaj ove dve vrednosti je očigledan: što manje kašnjenja u biranju memorijske lokacije to će se pristup brže obaviti. Pored ove dve vrednosti, od posebnog značaja je tRP odnosno RAS Precharge i odnosi se na tzv. „rafalni” (burst) pristup memoriji u kojem se pristupa ćelijama iste kolone (menja se samo redni broj vrste) i predstavlja broj ciklusa koji mora da prođe dok memorija ne bude spremna za sledeći pristup. Uticaj vrednosti ovog parametra je primetan prilikom prenosa velikih blokova podataka između računara i memorije (što je česta situacija, pogodna za rafalni pristup).

Preostale dve vrednosti su od manjeg značaja za performanse računara. Active to Precharge Delay (tRAS) jeste minimalno vreme između dva nezavisna pristupa memoriji (kada se ne koristi rafalni pristup). Iako je njegov značaj identičan značaju parametra tRP, težnja da se pristup memoriji što češće odvija rafalno čini da se ovakav vid pristupa memoriji relativno retko događa. Poslednji parametar je Command Rate (CMD) i u suštini predstavlja period za koji se na osnovu zadate adrese određuje u kojem se memorijskom modulu nalazi tražena lokacija. Pošto je u PC arhitekturi broj modula ograničen na četiri, ovaj proces traje svega jedan ciklus tako da praktično ne utiče na performanse.

 Na red je došlo i drugo ozbiljno pitanje. Koliki je uticaj promene ovih parametara na veće vrednosti? Teoretski, promena najvažnijeg parametra (CAS Latency) sa dva na tri trebalo bi da izazove pad performansi za oko 33%. U praksi je broj procenata obično jednocifren i kreće se oko pet. Pored toga, ovaj pad performansi se može osetiti tek u posebnim situacijama kao što su sintetički testovi brzine pristupa memoriji i u programima koji operišu velikim količinama podataka (igre, obrada video-materijala i slično).

Današnji procesori imaju keš memoriju izuzetno velikog kapaciteta, poslove pristupa uređajima delegiraju DMA kontrolerima, a kada se uz ove dve činjenice uzme u obzir i vreme koje savremeni operativni sistemi provode u obavljanju režijskih poslova, postaje jasno zašto se beneficije memorijskih modula sa deklarisanom vrednošću CAS kašnjenja 2T osećaju samo u najekstremnijim situacijama. Menjanje ovih parametara na vrednosti niže od onih koje su deklarisane u SPD-u često uzrokuje umanjenu stabilnost rada računara, što je po mišljenju mnogih prevelika žrtva za svega pet posto poboljšanja performansi. Međutim, u nekim slučajevima podaci u SPD-u ne odgovaraju stvarnim sposobnostima modula tako da se promenom tajminga ponekad može postići veća stabilnost rada (stavljanjem većih vrednosti), pa čak i nešto bolje performanse (ukoliko je modul kvalitetan i može da podnese manje vrednosti od preporučenih). Preporuka na kraju je da, ukoliko smatrate da vam je potrebno tih pet procenata performansi, uložite novac u bolje module. Nemojte „silovati” module koji to ne mogu da izdrže, a pre svega razmislite da li vam tih pet odsto zaista treba.

izvor:Svet Kompjutera