ما هو التوقيت في الرامات؟؟

[CompuBoy]

تواقيت الذاكرة تعني سرعة استجابتها للأوامر الصادرة من المعالج ، فاذا اصدر المعالج أمر "انسخ" الي الذاكرة ، فان الوقت المنقضي بين اصدار الأمر واستجابة الذاكرة "النسخ" هو توقيت الذاكرة .

الذاكرة صاحبة التوقيت العالي ، تستغرق وقتا أطول في الاستجابة وبهذا تكون أبطأ ، بينما الذاكرة ذات التوقيت المنخفض تستغرق وقتا أقل ، لذا تكون أسرع .

مثال: ذاكرة بتوقيت 5ns ، تستغرق 5 نانو ثانية للاستجابة ، وهو زمن ممتاز ، والذاكرة هنا سريعة .
مثال آخر : ذاكرة بتوقيت 8ns ، تستغرق 8 نانو ثانية للاستجابة ، وهو زمن أكبر(أطول) ، ولهذا تكون سرعة الذاكرة أقل .

سبب اختلاف التواقيت بين الذواكر يعود الي جودة المواد المستخدمة في تصنيع الذاكرة نفسها (القدرة علي التوصيل الكهربي ، وخفض الممانعة) و تصميمها الهندسي .
كسر سرعة الذاكرة يعني زيادة التردد .

العلاقة بين التردد و توقيت الذاكرة هي علاقة وثيقة ، وهي سؤال محير منذ قديم الأزل .

التردد هو سرعة فتح واغلاق الدوائر الكهربية التي تتكون منها الذاكرة ، فالذاكرة التي سرعتها 10Hz (مثلا) ، تنفتح وتنغلق دوائرها 10 مرات في الثانية .

وعلي هذا ، فان كل فتحة/غلقة واحدة تستغرق 1/10 (عُشر) ثانية .

عندما تصل أوامر النسخ الي الذاكرة ، فانها تبدأ في فتح وغلق دوائرها بسرعة شديدة ، لتصل الي مكان البيانات المطلوب نسخها ، ثم تقوم بنسخها .

الذاكرة ذات التصميم الجيد ، ستتم العملية السابقة بأقل مرات للفتح/الغلق ، وبهذا ستحصل علي زمن استجابة (توقيت ) أقل .

الذاكرة ذات التصميم الأقل جودة ، ستتم العملية السابقة بعدد مرات للفتح/الغلق أكبر ، وبهذا تحصل علي زمن استجابة أكبر .


مثال أول : ذاكرة ذات تصميم جيد ،بتردد 10HZ، تستغرق 5 مرات فتح/غلق لتنفيذ الأمر ، قلنا هنا أن زمن المرة الواحدة هو 1/10 (عُشر) ثانية ، وبما أن الذاكرة تستغرق 5 مرات ، اذن الزمن (التوقيت) الكلي هو 5/10 ( خمسة أعشار) الثانية ، أي نصف ثانية .

مثال ثاني : ذاكرة ذات تصميم أقل ، بتردد 10Hz ، تستغرق 10مرات فتح/غلق لتنفيذ الأمر ، قلنا هنا أن زمن المرة الواحدة هو 1/10 (عُشر) ثانية ، وبما أن الذاكرة تحتاج الي 10 مرات ، اذن الزمن (التوقيت) الكلي هو 10/10أي ثانية كاملة !

الآن نفرض أنك امتلكت الذاكرة في المثال الأول ،( 10HZ وخمسة دورات ) ، ثم قررت كسر سرعتها الي 20HZ .
كسر السرعة سيعني أن زمن مرة الغلق/الفتح الواحدة أصبح 1/20 من الثانية ، بدلا من 1/10 (بسبب كسر السرعة) .

الذاكرة مازالت تتطلب خمسة دورات فتح/غلق لتنفيذ أي أمر ، أي 5/20 من الثانية ، أي رُبع ثانية ، وهو زمن (توقيت أقل ) ، أي أن كسر السرعة هنا يقلل في الواقع من الزمن .

لكن هذا يحدث فقط في عالم مثالي خال من أية تعقيدات ، أمّا في الواقع ، فان كسر سرعة الذاكرة يسبب فقدانها لاتزانها ولقدرتها علي العمل بكفاءة ، ويزيد من فرصة حدوث أخطاء أثناء نسخ البيانات ، ويزيد ايضا من نسبة حدوث فشل في تنفيذ أحد الأوامر .

الحل هنا اذن ، هو أن تقوم الذاكرة بزيادة توقيتاتها ، بحيث تأخذ وقتا أكبر قبل أو أثناء تنفيذ الأمر ، مما يتيح لها تفادي الأخطاء والعمل بدون اجهاد أو ضغوط فيزيائية شديدة .

لذا ، ففي مثالنا الأول سوف تضبط الذاكرة نفسها تلقائيا بحيث تستغرق 12 دورة غلق/فتح لتنفيذ الأمر ، لتتماشي مع ضغوط كسر السرعة ، وبهذا يصبح توقيت الذاكرة هو 12/20 ، أي 6/10 (ستة أعشار ثانية) ، أي أن الزمن ازاداد ، وبالتالي انخفضضت استجابة الذاكرة .

اذن ما الفائدة من كسر السرعة ؟ طالما أنها تخفّض من استجابة الذاكرة اذن فهي أمر سئ .. أليس كذلك ؟

نعم ولا .. الفكرة هنا أن زيادة التردد ، تزيد من كمية البيانات الخارجة من الذاكرة ، فعلي سبيل المثال تستطيع ذاكرة DDR3 اخراج 8 بت من البيانات في كل تردد .

اذا عدنا لمثالنا الأول ، وبفرض أن الذاكرة هي DDR3 ، (وتعمل بتردد 10Hz وتحتاج خمسة دورات للتوقيت ) ، نريد حساب كمية البيانات التي تخرج في الثانية :

في الثانية الواحدة ، تؤدي هذه الذاكرة عشرة دورات غلق/فتح لكنها لن تستجيب الا بعد خمسة دورات ، اذن أول خمسة دورات تعتبر دورات ضائعة ، والباقي هو خمسة دورات من اصل عشرة .

بما أن معدل نقل البيانات هو 8 بت في كل تردد ، اذن فالنقل الكلي هو 8 بت X خمسة دورات (الباقية) = 40 بت .

بعد كسر السرعة الي 20HZ ،تستطيع الذاكرة عمل 20 دورة غلق/فتح ،لكن توقيت الذاكرة ارتفع الي 12 دورة ، اذن أول 12 دورة يكونون في حكم المفقودين ، ويتبقي 6 دورات فقط من أصل عشرين .

معدل نقل البيانات يصبح: 8 بت X ستة دورات = 48 بت .

أي أن كسر السرعة رفع معدل نقل البيانات بمقدار 8 بت عن الوضع العادي .

للمزيد من المعلومات حول ترددات الذواكر وأنواعها ، انقر هنا .

تفضل اخي الكريم