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Der Unterschied zwischen RAM-Geschwindigkeit und CAS-Latenz

Bei der Leistung von Arbeitsspeicher (DRAM) kommt es auf das Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Latenz an. Es besteht zwar ein enger Zusammenhang zwischen diesen beiden Werten, aber sie hängen nicht so zusammen, wie Sie vielleicht denken. Hier wird erläutert, wie Geschwindigkeit und Latenz auf technischer Ebene zusammenhängen und wie Sie diese Informationen nutzen können, um Ihre Speicherleistung zu optimieren.

Wenn Sie erfahren möchten, wie viel Arbeitsspeicher Ihr Computer haben sollte, lesen Sie hier weiter.

Latenz – wie man sie wahrnimmt und was sie in Wahrheit ist

Wahrnehmung

  • Häufig wird die Ansicht vertreten, dass die CAS-Latenz präzise die tatsächliche Latenzleistung angibt.
  • Außerdem glauben viele Benutzer, dass ein Teil der hinzugewonnenen Geschwindigkeit verloren geht, da sich mit zunehmender Geschwindigkeit auch die CAS-Latenz verlängert

Wahrheit

  • Halbleiteringenieure wissen, dass CAS-Latenzen ein ungenauer Leistungsindikator sind.
  • Die Latenz wird am besten als Kombination aus Geschwindigkeit und CAS-Latenz in Nanosekunden gemessen.
  • Sowohl höhere Geschwindigkeiten als auch geringere Latenzen führen zu einer besseren Systemleistung.
     
    • Beispiel: Da die Latenz in Nanosekunden für DDR4-2400 CL17 und DDR4-2666 CL19 ungefähr gleich ist, bietet das schnellere DDR4-2666 RAM eine bessere Leistung
    • Beispiel: Wenn der Geschwindigkeitsindex eines Standardmoduls und eines Gaming-Moduls gleich (z. B. DDR4-2666), die CAS-Latenzen jedoch unterschiedlich sind (z. B. CL16 vs. CL19), bietet die geringere CAS-Latenz eine bessere Leistung.

Der Unterschied zwischen der wahrgenommenen und der tatsächlichen Latenz besteht im Grunde darin, wie die Latenz definiert und gemessen wird.

Zwei Rennwagen, welche die Geschwindigkeit des Arbeitsspeichers und der CAS-Latenz darstellen

Das Latenz-Paradox

Die Latenz wird häufig missverstanden, da sie in Produktbroschüren und Vergleichen technischer Daten als CAS-Latenz (CL) angegeben wird. Diese Angabe berücksichtigt jedoch nur die halbe Latenzformel. Da die CL-Werte nur die Gesamtzahl der Taktzyklen angeben, wird die Dauer der einzelnen Taktzyklen hierbei nicht berücksichtigt. Sie sollten daher nicht als alleiniger Indikator für die Latenzleistung herangezogen werden.

Wenn Sie sich die Latenzzeit eines Moduls in Nanosekunden anschauen, können Sie am besten beurteilen, ob ein Modul tatsächlich schneller reagiert als ein anderes. Zur Berechnung der Latenzzeit eines Moduls multiplizieren Sie die Dauer der Taktzyklen mit ihrer Gesamtzahl. Die betreffenden Zahlenangaben sind der offiziellen technischen Dokumentation im Datenblatt eines Moduls zu entnehmen. Diese Berechnungen sehen folgendermaßen aus:

Technologie
Modulgeschwindigkeit (MT/s)
Taktzykluszeit (ns)
CAS-Latenz
Latenz (ns)
SDR 100 8,00 3 24,00
SDR 133 7,50 3 22,50
DDR 333 6,00 2,5 15,00
DDR 400 5,00 3 15,00
DDR2 667 3,00 5 15,00
DDR2 800 2,50 6 15,00
DDR3 1333 1,50 9 13,50
DDR3 1600 1,25 11 13,75
DDR4 1866 1,07 13 13,93
DDR4 2133 0,94 15 14,06
DDR4 2400 0,83 17 14,17
DDR4 2666 0,75 19 14,25
DDR4 2933 0,68 21 14,32
DDR4 3200 0,62 22 13,75
DDR5 4800 0,42 40 16,67

Was versteht man unter Latenz und der Latenzgleichung?

Grundsätzlich bezeichnet Latenz die Zeitverzögerung zwischen der Eingabe eines Befehls und der Verfügbarkeit der angeforderten Daten. Die Latenz bezeichnet die Spanne zwischen diesen beiden Ereignissen. Wenn der Speichercontroller dem Arbeitsspeicher den Befehl gibt, auf einen bestimmten Speicherort zuzugreifen, durchlaufen die Daten eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen im Column Address Strobe (CAS), um an den gewünschten Speicherort zu gelangen und den Befehl auszuführen. Vor diesem Hintergrund stehen uns zwei Variablen zur Verfügung, um die Latenz eines Moduls zu bestimmen:

  • Die Gesamtanzahl der Taktzyklen, welche die Daten durchlaufen müssen (in Datenblättern als CAS-Latenz bzw. CL angegeben)
  • Die Dauer der einzelnen Taktzyklen (gemessen in Nanosekunden)

Die Kombination dieser beiden Variablen ergibt die Latenzgleichung:

Latenz (ns) = = Taktzykluszeit (ns) x Anzahl der Taktzyklen

In der Geschichte der Speichertechnologie haben sich mit zunehmender Geschwindigkeit (d. h. mit sinkenden Taktzykluszeiten) auch die CAS-Latenzwerte erhöht. Dennoch ist die tatsächliche Latenz, gemessen in Nanosekunden, aufgrund des schnelleren Taktzyklus nahezu gleich geblieben. Durch die Optimierung des Gleichgewichts zwischen der maximalen Geschwindigkeit Ihres Prozessors und dem Speicher mit der geringsten Latenz, der im Rahmen Ihres Budgets verfügbar ist, können Sie mit neuerem, schnellerem und effizienterem Speicher ein höheres Leistungsniveau erreichen.

Was ist wichtiger: Geschwindigkeit oder Latenz?

Basierend auf eingehenden technischen Analysen und umfassenden Tests im Leistungslabor von Crucial, lautet die Antwort auf diese klassische Frage: BEIDES! Sowohl Geschwindigkeit als auch Latenz spielen eine entscheidende Rolle für die Systemleistung, weshalb wir Folgendes bei einem Upgrade empfehlen:

  • Schritt 1: Ermitteln Sie die höchste Speichergeschwindigkeit, die sowohl von Ihrem Prozessor als auch von Ihrem Motherboard unterstützt wird (einschließlich Übertaktungsprofile).
  • Schritt 2: Wählen Sie ihrem Budget entsprechend Speicher mit dieser Geschwindigkeit und der niedrigsten Latenz und denken Sie daran, dass eine bessere (d. h. niedrigere) Latenz eine höhere Systemleistung bedeutet.

 


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