[Zohreh Gholami]

بررسی فرکانس رم ها و رابطه آن با کارایی رم ها

انتخاب رم با این که به اندازه مادربورد یا کارت گرافیکی پیچیدگی ندارد، اما نیازمند توجه به برخی عوامل مؤثر است. ظرفیت رم، فرکانس، زمان تاخیر و موارد دیگر مانند برند همگی در کارآیی رم‌‌ها تأثیر دارند، با این حال معمولاً فقط ظرفیت و برند در نظر گرفته می ‌شود.

با ورود رم‌های DDR3 یکی از ویژگی‌های جدیدی که مورد توجه قرار گرفت، فرکانس آنها بود. فرکانس مبنا در این رم‌‌ها از ۸۰۰ مگاهرتز آغاز و تا ۲۲۰۰مگاهرتز به صورت رسمی تولید می‌‌شود. بنابراین هیچ‌ کدام از رده‌های رم تاکنون چنین طیف گسترده فرکانسی نداشته‌‌اند. به عنوان مثال در مورد رم‌‌های DDR2 فقط دو فرکانس ۶۶۷ و ۸۰۰ مگاهرتز بیشترین حجم فروش را داشتند و رم‌های ۵۳۳مگاهرتز نیز با این که همواره در بازار موجود بودند، ولی حجم تقاضای زیادی برای خريد آنها وجود نداشت. در نتیجه دو مدل مطرح فرکانس برای رم‌‌های DDR2 فرکانس‌‌های ۶۶۷ و ۸۰۰ مگاهرتز، با اختلاف فقط ۱۳۳ مگاهرتز بوده‌اند و حتی بعدها هم فرکانس ۱۰۶۶ مطرح شد که باز هم اختلاف فرکانس چندانی برای کارآیی رم‌‌ها وجود نداشت و مدل‌های مطرح بازار فقط ۴۰۰ مگاهرتز با یکدیگر اختلاف داشتند.

بنابراین طبیعی است که در مورد نسل قبلی رم‌‌ها عامل فرکانس حین خرید چندان مؤثر نباشد، اما در مورد رم‌های DDR3‌ این شیوه اندکی متفاوت است. در این رم‌ها فرکانس ۱۳۳۳ مگاهرتز به عنوان فرکانس پرفروش مورد توجه قرار می‌‌گیرد و فرکانس‌های ۲۰۰۰ مگاهرتز نیز در بازار به راحتی یافت می‌‌شوند. اگر چه فرکانس‌‌های ۲۱۰۰ و ۲۲۰۰ هم به اندازه سری‌های پایین‌‌تر پرطرفدار نیستند، اما از تنوع مناسبی برخوردارند.

فرکانس در رم‌ها روی سرعت انتقال داده‌ها و پهنای باند تأثیر دارد. در نتیجه هر قدر فرکانس بالاتر باشد سرعت خواندن اطلاعات، نوشتن اطلاعات روی رم و سرعت کپی آنها بیشتر است. از سوی دیگر، زمان تأخیر هم کاهش پیدا می‌کند. این زمان تأخیر متفاوت با تایمینگ است و با واحد نانوثانیه مطرح می‌‌شود. به عنوان مثال گفته می‌‌شود بيشتر رم‌‌های فرکانس ۱۳۳۳مگاهرتز زمان تأخیری حدود ۶۰ نانوثانیه دارند.

فرکانس چرخه‌‌ای از سیگنال‌‌ها است که با دو سطح ولتاژ ارسال می‌شوند. بنابراین زمانی که فرکانس افزایش پیدا می‌کند، ولتاژ رم‌ها نیز باید افزایش پیدا کند تا انرژی مورد نیاز رم برای کار در فرکانس بالاتر فراهم شود. در نتیجه رم‌های DDR3 در شرایط عادی و زمانی که در فرکانس ۱۰۶۶ یا ۱۳۳۳ مگاهرتز هستند با ولتاژ 5/1 ولت اجرا می‌شوند، اما زمانی که این فرکانس به مقادیر بالاتر می‌رسد، باید ولتاژ را تا 65/1 و حتی گاهی 8/1 ولت افزایش داد. البته توجه داشته باشید که معمولاً مادربوردها با کمک تنظیمات خودکار می‌توانند این ولتاژ را در اختیار رم‌ قرار دهند، اما اگر در بایوس این تنظیمات را از حالت خودکار خارج کرده‌اید، باید این مقادیر را به صورت دستی و با توجه به فرکانس تعیین کنید.

یکی از نکات جالب در مورد رم‌ها این است که در نسل DDR3 با این که میزان فرکانس اضافه شده و تقریباً دو برابر فرکانس در نسل قبل است، اما میزان ولتاژ از 8/1 ولت در رم‌‌های DDR2 به 5/1 ولت در رم‌‌های DDR3 کاهش پیدا کرده است. این موضوع به دلیل نوع فناوری ساخت تراشه است. در نسل جدید میزان فاصله بین ترانزیستورها درون تراشه‌‌های حافظه کاهش پیدا کرده و به همین دلیل مقاومت الکتریکی و موارد دیگر هم کاهش پیدا می‌کنند و در نتیجه رم‌‌ها می‌‌توانند با ولتاژ پایین‌تر اجرا شوند.

رم‌های DDR3 با فرکانس‌های بالاتر از ۱۳۳۳ به‌ طور پیش‌ فرض توسط مادربورد شناسایی نمی‌شوند و یکی دیگر از مواردی که در مورد فرکانس باید مطرح کرد این است که اگر رمی با سرعت ۱۶۰۰ یا ۲۰۰۰ مگاهرتز دارید، باید حتماً در بایوس مادربورد تنظیمات مربوط به آن را انجام دهید. در غیر این صورت رم‌‌ها با همان فرکانس ۱۳۳۳ مگاهرتز اجرا می‌شوند و هیچ تفاوتی با یک رم معمولی ندارند. برای انجام این کار نیاز نیست با اصول اورکلاک آشنا باشید، اما برخی از مبانی آن را باید بدانید. زمانی که وارد محیط بایوس شدید در بخش مربوط به اورکلاک عبارت فرکانس رم را مشاهده خواهید کرد. این فرکانس با تغییر ضریب به آسانی تغییر می‌کند. به عنوان مثال اگر فرکانس مبنا در مادربورد شما ۱۳۳ مگاهرتز باشد، با تنظیم ضریب روی عدد ۱۰ فرکانس رم ۱۳۳۳ مگاهرتز خواهد بود و اگر ضریب را به ۱۲ افزایش دهید، این فرکانس به ۱۶۰۰ مگاهرتز می‌رسد.

فرکانس در رم‌ها با تایمینگ رابطه مستقیم دارد و هر چقدر فرکانس بالاتر باشد، تایمینگ هم باید افزایش پیدا ‌کند. تایمینگ مدت‌زمان اجرای دستورات برای رم است و معمولاً به صورت چهار عدد کنار هم نوشته می‌شود.بيشتر رم‌‌های DDR3 از فرکانس ۲۴-۹-۹-۹ پشتیبانی می‌‌کنند و این اعداد مدت زمان مراحل مختلف برای انتقال اطلاعات را از زمانی که دستور صادر می‌شود تا زمانی که اطلاعات به واحد پردازش برسند، شامل می‌شود. به عنوان مثال، زمانی که پردازنده دستور فراخوانی اطلاعات از روی رم را صادر می‌کند و زمانی که باید این اطلاعات در انبوه سلول‌های حافظه در شبکه ماتریسی رم شناسایی شوند، از مواردی هستند که در تایمینگ مورد توجه قرار می‌‌گیرند. ‌امکان تغییر تایمینگ در محیط بایوس وجود دارد و می‌‌توانید با کاهش آن مقداری سرعت رم را افزایش دهید. با این حال تایمینگ‌ پایین باعث ناپایداری رم می‌شود. تایمینگ با عبارت دیگری هم نشان داده می‌شود که اختصاری است. به عنوان مثال CL9 نیز نشان می‌‌دهد تعداد چرخه‌های فرکانس از زمان صدور دستور تا زمانی که به این دستور پاسخ داده می‌‌شود، چقدر است. اگر از فرکانس ۲۰۰۰ مگاهرتز استفاده می‌کنید، ممکن است بتوانید تایمینگ را روی هشت تنظیم کنید و حتی ممکن است این مقدار را به هفت هم برسانید، اما در این حالت سیستم به‌شدت ناپایدار خواهد بود و به احتمال زیاد بارها با صفحه آبی رو به ‌رو خواهید شد. در فرکانس‌های بالای ۲۰۰۰ مگاهرتز تایمینگ را روی CL10 و بالاتر تنظیم می‌‌کنند.


آزمایش رابطه فرکانس و سرعت رم‌ها
برای بررسی سرعت رم‌‌ها در فرکانس‌های مختلف از دو ماژول دوگیگابایتی «سیلیکون ‌پاور» با فرکانس ۲۰۰۰ مگاهرتز و با زمان تأخیر ۹ استفاده شد. ابتدا این فرکانس‌ها روی ۱۳۳۳ مگاهرتز تنظیم شدند و تست‌های مختلف روی آنها انجام شد. در این حالت سرعت خواندن اطلاعات ۱۳۶۵۶ مگابایت بر ثانیه بود. بعد از این مرحله، فرکانس به ۱۶۰۰ مگاهرتز رسانده و سرعت خواندن اطلاعات این بار معادل ۱۴۵۶۴ مگابایت بر ثانیه شد. این تست در فرکانس‌های بالاتر هم تکرار شد و هر بار پس از انجام تغییر در بایوس و اورکلاک رم، تست سرعت انجام شد. در فرکانس‌های بالاتر برای تعیین سرعت خواندن اطلاعات در فرکانس ۲۰۰۰، ۲۱۳۰ و در نهایت با اورکلاک رم تا فرکانس ۲۶۰۰ مگاهرتز این تست‌ها دوباره انجام شدند و در این مراحل سرعت آنها به ترتیب ۱۷۴۴۰، ۱۷۸۴۸ و ۱۸۲۵۲ مگابایت بر ثانیه تعیین شد.