فرق بین سرعت و تاخیر رم (CAS Latency)

اغلب کاربران کامپیوتر با مفهوم سرعت رم آشنایی دارند. اما کاربران عادی که بیشتر به دنبال تهیه یک رم با سرعت و ظرفیت بالا هستند، نمی‌دانند CAS در رم به چه معناست!

این مفهوم بر اساس یک معادله ساده اما مهم قابل‌محاسبه است و یکی از فاکتورهای مهم در تعیین عملکرد رم به خصوص در اجرای بازی‌ها و برنامه‌های سنگین است. تشخیص تفاوت CAS رم و سرعت آن یک بحث اساسی در انتخاب رم است و اینکه کدام یک برای انتخاب بهترین گزینه مهم‌تر است، مقوله جدایی است.

در این مقاله قصد داریم به هر دو مقوله بپردازیم. ابتدا به مفهوم CAS رم می‌پردازیم و نحوه محاسبه آن را برای رم‌های مختلف بررسی می‌کنیم. سپس به بررسی تفاوت CAS و سرعت خواهیم پرداخت. هرچند سرعت رم هم بر اساس معیارهای مختلفی تعیین می‌شود که در مورد آن هم توضیح می‌دهیم.

برای خرید رم کامپیوتر متناسب با نیازتان لازم است که مفاهیمی چون CAS، تایمینگ، سرعت، فرکانس، سرعت کلاک و غیره را به خوبی بشناسید، بنابراین پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی بیشتر با این مفاهیم تا پایان این مطلب با ما همراه باشید.

CAS در رم به چه معناست؟

پیش از بررسی تفاوت تاخیر رم و سرعت آن، بهتر است مفهوم cas را به صورت دقیق‌تر توضیح دهیم. اولاً شاید این سؤال برایتان پیش بیاید که CAS مخفف چیست؟

در پاسخ باید گفت که برای همه سخت‌افزارهایی که به نوعی با انتقال داده‌ها سروکار دارند، مفهومی به نام تأخیر وجود دارد که سرعت پاسخگویی سخت‌افزار به دستورات ارسالی را نشان می‌دهد. CL مخفف CAS Latency است و منظور از واژه CAS هم Column Address Signal می‌باشد که به معنی سیگنال آدرس ستونی است.

ماژول‌های رم برای دسته‌بندی و ذخیره داده‌ها، ساختاری ماتریسی شکل دارند یعنی دارای سطر و ستون هستند. محتوای داده‌ها در سطرها ذخیره شده و سیگنال‌های آدرس در ستون‌ها ذخیره می‌شوند.

به همین دلیل وقتی دستوری مبنی بر دسترسی به آدرس یک داده صادر می‌شود، کنترلر رم به سراغ ستون مربوطه رفته و آدرس را بازیابی می‌کند. در این فرآیند ممکن است تأخیرهایی به دلیل ساختار داخلی رم و مکانیزم آدرس یابی رخ دهد که به آن CL رم یا همان CAS Latency گفته می‌شود.

به عبارت ساده‌تر، CL رم یا CAS تعداد سیکل‌های کلاکی است که بین لحظه درخواست دسترسی به یک داده یا آدرس توسط CPU و لحظه دسترسی رم به آن داده یا آدرس، محاسبه می‌شود. هنگامی که کنترلر رم برای دسترسی به یک مکان اقدام می‌کند، داده‌ها باید سیکل‌های کلاک مشخصی را طی کنند تا به آدرس نهایی برسند و دستور را تمام کنند.

همچنین می‌توانید CL رم را به عنوان تعداد سیکل‌های کلاک مورد نیاز برای خروج داده‌هایی که CPU فراخوانی می‌کند، در نظر گرفت. مثلاً اگر رم دارای CL معادل 8 باشد، به این معناست که 8 سیکل کلاک برای فراخوانی داده‌ها طول می‌کشد.

ممکن است CAS را با عنوان تایمینگ هم بشناسند و با نمادهایی چون CL8، CAS 8 نمایش دهند. به یاد داشته باشید که ماژول‌های رم با سرعت انتقال داده یکسان ممکن است دارای CL های متفاوتی باشند، یا اینکه دو رم با CL متفاوت، سرعت‌های مشابهی را برای انتقال داده دارا باشند!

تشخیص میزان تاخیر (CAS) رم

برای تشخیص CL رم باید نحوه محاسبه آن را دانست. نکته مهم این است که CL رم تنها تعداد سیکل‌ها را نشان می‌دهد و با مدت زمانی که هر سیکل برای دسترسی به داده طی می‌کند، ربطی ندارد.

به طور کلی CL رم به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد و بر اساس نانوثانیه محاسبه می‌شود. رابطه کلی محاسبه تأخیر واقعی به صورت زیر است:

تأخیر واقعی (نانوثانیه) = تأخیر CAS × زمان سیکل کلاک (نانوثانیه)

که در رابطه فوق، زمان سیکل کلاک خود به صورت زیر محاسبه می‌شود:

زمان سیکل کلاک (نانوثانیه) = 2000×(سرعت رم (MT/s)/1)

برای برخی از متداول‌ترین رم‌های موجود در بازار که بیشتر از نسل DDR4 و DDR5 هستند، جدول زیر مقدار cas، زمان سیکل کلاک و تأخیر واقعی را نشان می‌دهد.

به طور کلی از این جدول مشخص است که افزایش سرعت رم باعث افزایش تأخیر CAS می‌شود. با این وجود، سیکل کلاک سریع‌تر باعث می‌شود که تأخیر کمتر شود. با متعادل کردن سرعت و CL رم، می‌توان عملکرد کلی رم را بهبود بخشید.

سرعت رم

حال که با مفهوم تاخیر CAS رم آشنا شدیم، برای درک بهتر تفاوت CL رم با سرعت باید به سراغ تعریف دقیق سرعت رم برویم. سرعت رم معمولاً در مشخصات آن نشان داده شده و بر حسب MT/s (میلیون انتقال در ثانیه) اندازه‌گیری می‌شود. مثلاً برای یک رم با مشخصات DDR4-3200، سرعت رم 3200 MT/s است.

برای محاسبه پهنای باند انتقال، سرعت رم را در 8 ضرب می‌کنند زیرا هر رم روی یک باس با عرض 64 بیت معادل 8 بایت داده‌ها را ارسال می‌کند. مثلاً یک رم با سرعت 3200 MT/s دارای پهنای باندی معادل 25600 MB/s است.

بیشتر بخوانید : باس رم چیست و چه کاربردی دارد؟

البته بسیاری از کاربران و حتی منابع اینترنتی از سرعت نوشته شده در مقابل استاندارد رم، با واحد مگاهرتز اسم می‌برند و آن را معادل سرعت رم می‌دانند. این مسئله در واقع درست نیست زیرا در فناوری‌های DDR که استاندارد مرسوم در بین رم‌های کامپیوتر است، سرعت انتقال داده دو برابر نرخ کلاک است که بر هست مگاهرتز سنجیده می‌شود.

مثلاً یک رم 3200 MT/s دارای نرخ کلاک 1600 مگاهرتز است که همان فرکانس رم نامیده می‌شود.

تفاوت CL رم با تایمینگ

پیش از بررسی تفاوت CL رم با سرعت آن، بهتر است مختصری در مورد مفهوم تایمینگ صحبت کنیم. تأخیر رم در واقع یکی از پارامترهای زیرمجموعه تایمینگ است.

تایمینگ یک سری از اعداد متوالی است که روی برچسب رم یا مشخصات آن در وب‌سایت سازنده نوشته می‌شود مانند 16-19-19-39.

این اعداد نشان‌دهنده تعداد سیکل‌ها هستند و هر یک بیانگر یک شاخص جداگانه‌اند که طی تست‌های مختلف به دست آمده است.

اولین عدد در توالی اعداد تایمینگ مربوط به تأخیر CAS یا همان CL است که با آن tCL نیز می‌گویند. در ادامه با سایر اعداد و مفاهیم آن آشنا می‌شویم:

• تأخیر CAS یا tCL: اولین عدد در تایمینگ حافظه تأخیر CAS است. با مفهوم تأخیر CAS یا همان CL، قبلاً آشنا شدیم. تنها نکته مهم این است که برخلاف سایر پارامترهای تایمینگ که در ادامه توضیح می‌دهیم، tCL یک عدد دقیق است و مقدار بیشینه یا کمینه ندارد.
• تأخیر آدرس سطر به ستون (tRCD): عدد دوم نشان‌دهنده حداقل تعداد سیکل‌های کلاک است که برای باز کردن یک سطر و دسترسی به ستون مورد نیاز در آن لازم است. به یاد داشته باشید، برخلاف tCL، tRCD عدد دقیقی نیست، بلکه یک مقدار حداکثری است و ممکن است مقدار واقعی آن در یک رم کمتر باشد.
• زمان دسترسی معادل سطر (tRP): عدد سوم در دنباله 4 عددی مربوط به تایمینگ، حداقل تأخیر سیکل ساعت برای دسترسی به سطر دیگری در همان ستون انتخاب شده است.
• زمان فعال سطر (tRAS): آخرین عدد در دنباله تایمینگ حافظه نشان‌دهنده حداقل تعداد سیکل‌های ساعت است که یک سطر برای دسترسی به داده‌ها باید باز بماند. این مقدار معمولاً یک مقدار حداکثری است.

سرعت یا CAS رم؛ کدامیک مهم‌تر است؟

همان‌طور که دیدید، CL رم یکی از فاکتورهایی است که در دنباله تایمینگ رم نوشته می‌شود و مقدار مطلقی است. سرعت رم را که قبلاً توضیح دادیم، در کنار تایمینگ و به طور خاص CL رم، عملکرد آن را تعیین می‌کنند.

در مجموع برای آنکه عملکرد یک ماژول رم در اجرای بازی یا برنامه‌های مختلف را بررسی کنیم، باید CL رم و سرعت آن را به طور هم‌زمان مورد بررسی قرار دهیم.

پاسخ مطلقی برای این مسئله وجود ندارد و برخی از برنامه‌های کامپیوتری به خصوص بازی‌ها به CL رم حساسیت بیشتری دارند در حالی که در برخی برنامه‌های گرافیکی نظیر طراحی سه بعدی، سرعت رم نقش مهمی ایفا می‌کند.

اما از دیدگاه متخصصان، برای انتخاب یک رم مناسب بهتر است ابتدا به دنبال رمی با سرعت بالاتر بگردید و سپس از میان رم‌های با سرعت برابر، معیار تایمینگ را بررسی کنید.

در بررسی توالی اعداد تایمینگ، عدد اول که همان CL رم است از اهمیت بیشتری برخوردار است بنابراین رمی را انتخاب کنید که CL کمتری داشته باشد.

سؤالات متداول

آیا ترکیب دو رم با تأخیرهای CAS متفاوت مشکل ایجاد می‌کند؟

پاسخ این سؤال مثبت است. ترکیب رم‌هایی با CL های مختلف ایده خوبی نیست حتی اگر سرعت آن دو یکی باشد.

از آنجایی که یکی از فاکتورهای تعیین‌کننده عملکرد رم، تأخیر CAS است بنابراین دو رم با CL های مختلف ممکن است در اجرای دستورات، تعداد سیکل‌های کلاک مختلفی را سپری کنند که در نهایت اجرای برنامه را با مشکل مواجه می‌کند.

چون دستورات از سوی پردازنده ارسال شده و پاسخ رم هم به پردازنده فرستاده می‌شود، تفاوت در تعداد سیکل‌های ارسال پاسخ به CPU می‌تواند در پردازش داده‌ها مشکل ایجاد کند. این مسئله به پایداری عملکرد سیستم لطمه می‌زند.

چگونه CL رم را تشخیص دهیم؟

علاوه بر روش محاسبه دستی و مشاهده برچسب رم، در صورتی که به ماژول رم دسترسی نداشته باشید از طریق برنامه معروف CPU-Z نیز می‌توانید تأخیر CAS را تشخیص دهید.

این برنامه را نصب کرده و از تب SPD به مشخصات رم خود وارد شوید. در قسمت Timing Table، تمامی فاکتورهای مربوط به تایمینگ از جمله CAS Latency قابل‌مشاهده است.

آیا اورکلاک کردن به CL رم هم مربوط می‌شود؟

بله، فرآیند اورکلاک کردن به معنی بهبود عملکرد رم است. این عملکرد هم بر اساس سرعت یا همان فرکانس رم قابل‌دسترسی است و هم از طریق تغییر تنظیمات تایمینگ در بایوس.

از آنجایی که تنظیمات بایوس در اورکلاکینگ رم تغییر می‌کنند، برای دست‌یابی به یک عملکرد مطلوب، هم می‌توان فرکانس رم را افزایش داد و هم می‌توان CL رم را کمتر کرد. البته این مسئله به پایداری رم نیز مربوط است که بر اساس تست‌های پایداری و استرس تعیین می‌شود.

سخن پایانی

در این مقاله گفتیم که CL در رم چیست و چگونه می‌توان CL رم را تشخیص داد. همچنین نحوه محاسبه تأخیر CAS و تفاوت آن با سرعت را بررسی کردیم.
آنچه مشخص است، فاکتورهای متعددی در تعیین عملکرد یک رم دخیل هستند در حالی که اغلب کاربران تنها سرعت را به عنوان عامل تعیین‌کننده می‌شناسند.

دانستن تفاوت CL رم با سرعت رم می‌تواند شما را در انتخاب یک سخت‌افزار مناسب، مطابق با نوع کاربردی که از کامپیوتر دارید، یاری کند. اگر یک گیمر حرفه‌ای هستید، در شناخت مفاهیم مربوط به تایمینگ و CL رم دقت بیشتری به خرج دهید زیرا اجرای درست بازی‌های کامپیوتری تا حد زیادی به این پارامتر وابسته است.