RAM 的一些事，什么是内存时序

RAM，即随机存取内存，是计算机的核心组件之一，但其重要性往往容易被人们忽视。大多数普通用户更在意外观酷炫的散热器和绚彩的 RGB 灯效，而不太关心 RAM 的性能。然而，CPU 和 GPU 虽然在计算机性能方面起着决定性作用，但如果没有高性能的 RAM 作为辅助，无法发挥出最大能力。

RAM 的性能主要由两个方面决定：时钟频率和时序。时钟频率是指 RAM 每秒钟可以处理的数据量，单位是 MHz。时序是指 RAM 在执行不同操作时所需的时间间隔，单位是 ns。时钟频率越高，时序越低，RAM 的速度就越快。

因此，在选择 RAM 时，不能只看时钟频率，还要看时序参数。只有综合考量这两个因素，才能更准确地评估 RAM 的性能。

RAM 的时钟频率

在 RAM 的包装或标签上，可以找到关于速度的详细信息。此外，还可以使用像 CPU-Z 这样的软件，或在 BIOS/UEFI 中查看 RAM 的详细规格。RAM 的完整名称通常类似于：

DDR4 3200 (PC4 25600)

• 在这里，DDR4 表示 RAM 兼容的 DDR 代数，而 PC 数字 4 也表示相同的概念。
• 这里的数值 3200 常常被误解为 RAM 的实际时钟频率（MHz），实际上，这是市场上的一种误导。这个数字其实是「数据速率」，即每秒传输的次数，单位是兆传输每秒（MT/s）。

在 DDR RAM 中，实际的时钟速率是额定频率的一半。在 DDR中，D 就是 Double 的缩写，表示每个时钟周期内可以传输两次数据，「有效」时钟速率是实际速度的两倍。因此，数据速率实际上等于 RAM 的额定时钟速率，但单位是 MT/s。

• PC 编号 25600 表示每秒的数据传输量，单位是兆字节每秒（MB/s）。通过计算，可以得到最大可能的实际传输速率：

3200 MT/s x 每次传输64位 / 每字节8位 = 25600 MB/s

这两个数字都反映了 RAM 的时钟速度，只是以不同的格式表示。通过深入理解 RAM 数据的本质，我们能更全面地评估性能，从而有助于优化个人电脑的运行效果。

RAM 的时序

RAM 的时序指的是在执行读取或写入数据等特定操作时，RAM 所需的时间参数。通常有四个关键时序参数，包括列延迟（CL）、行到列延迟（tRCD）、行预充电延迟（tRP）和行激活到预充电延迟（tRAS）。这些参数以时钟周期为单位，例如，CL 15 表示列延迟需要 15 个时钟周期。这些时序值直接影响 RAM 性能，时序值越小，执行各种操作的延迟就越小，响应速度就越快。

时序是评估R AM 速度和延迟的另一种方式，它衡量了 RAM 模块在执行各种常见操作之间的延迟，简单说就是操作之间的等待时间。这个等待时间可以被视为「响应时间」。性能规格表明了最小时序要求，你可以查阅每个 DDR4 规格下最快时序的表格。

在使用时钟周期来度量 RAM 的时序时，厂商通常会将时序标示为由短横线分隔的四组数字，例如16-18-18-38。数值越小表示速度越快，而数字的顺序则对应具体含义。通过理解这些时序参数，可以更好地了解 RAM 的性能。

列延迟 CL

RAM 从 CPU 响应所需的时间被称为列延迟（CL）。它需要与其他因素一起考虑，我们不能孤立地看待 CL。为了更好地理解列延迟，可以使用以下公式将其转换为纳秒：

延迟（纳秒）=(CL/传输速率) x 2000

因此，即使是具有较慢 MT/s 评级的 RAM，在具有较小 CL 评级的情况下，实际上可能具有较低的延迟。例如，对于 DDR4 模块，CL 为 16 是目前可用的最快之一。同样，在 DDR5 RAM 中，CL 30 目前是延迟方面的理想选择。

这个公式的理念是，在较小的 CL 值下，即便 RAM 的传输速率相对较慢，由于 CL 在计算总延迟中占据主导地位，最终的响应时间可能仍然比传输速率较快但具有较大 CL 值的 RAM 更为迅速。因此，在选择 RAM 时，不仅要关注传输速率，还要考虑列延迟，以确保在整体性能上取得最佳平衡。

行到列延迟 tRCD

RAM 模块采用基于网格的设计进行寻址，其中行和列的交汇处表示特定的内存地址。行地址到列地址延迟（tRCD）衡量了在启动对新行的访问并开始读取其中列时的最小延迟时间。简而言之，tRCD 是 RAM 到达特定地址所需的时间。当 RAM 从先前非活动的行接收第一个位时，实际的时间是 tRCD与列延迟（CL）之和。

行预充电时间 tRP

行预充电时间（tRP）是评估在 RAM 中打开新行所需延迟的指标。技术上讲，它测量了从预充电命令将一行从空闲状态切换到关闭状态，到执行激活命令打开另一行之间的时间延迟。一般而言，这两个操作的延迟相等，受到相同因素的影响。

tRP 的重要性在于它决定了 RAM 从一行切换到另一行所需的时间。当 RAM 需要从当前行切换到新的行时，首先必须进行当前行的预充电，然后执行激活命令以打开新的行。tRP 即为这两个步骤之间的等待时间。数值越小，切换行地址的速度就越快。

因此，在评估 RAM 性能时，除了注意列延迟（CL）和行地址到列地址延迟（tRCD）外，我们还应关注行预充电时间（tRP），以确保系统在进行内存访问时能够实现最优的响应速度。

行激活时间 tRAS

行激活时间（tRAS）是评估一行必须保持打开状态以正确写入数据的最短时间间隔。从技术角度来看，它表示在执行某一行的激活命令后，到发出在同一行上进行预充电命令之间的延迟，或者说是一行打开和关闭之间的最小时间。对于 SDRAM 模块而言，tRCD（行到列延迟）加上CL（列延迟）的和等于 tRAS。

tRAS 的主要作用是确保 RAM 在写入数据时，每一行都能够保持打开状态足够长的时间，以便数据能够被正确写入。执行某一行的激活命令时，tRAS 定义了这一行必须保持打开的时间窗口，确保在这段时间内可以进行数据写入操作。tRAS 的值越小，RAM 能够更快地切换行地址，但同时，它也需要保证足够的时间用于写入数据。

RAM 速度

RAM 的速度受到一些延迟的制约，但这不是源于物理学上的限制，而是由 RAM 的规格所设定的。内存控制器负责执行这些时序，而这些时序是可以进行调整的，前提是要主板支持。通过超频 RAM 并微调时序，你可能会获得额外的性能提升。

RAM 超频是硬件超频中最具挑战性的一种，需要进行大量的试验和经验总结。然而，更快的 RAM 可以缩短受限工作负载的处理时间，从而提高渲染速度和虚拟机的响应速度。通过精细调整内存控制器的时序设置，你可以在不更换硬件的情况下提升系统的性能。