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Características e desempenho da RAM

Julho 2015


Características da RAM




Os princípios gerais da escolha de RAM estão descritos neste artigo:
Que memória viva comprar? Como instalá-la?
Aqui vamos explicar um pouco mais sobre as características da memória, tipo, frequência, timings e dar alguns resultados de desempenho em aplicações reais.

Resumo:


Características técnicas

Tipo de RAM: DDR, DDR2, DDR3


Em geral, cada placa-mãe só lida com apenas um tipo de memória e é o controlador de memória da placa-mãe que decide.
Este controlador de memória vem integrado no Northbridge em uma placa-mãe Intel Soclet 775, mas se encontra no processador há muito tempo no AMD, e a partir das bases 1366 e 1156 no Intel.
A maioria das placas-mãe só suporta um tipo de memória RAM, mas já existiram modelos que com dois tipos de memória RAM e slots correspondentes (não simultaneamente)..
A mais antiga de todas é a DDR, que agora é usado para atualizar um PC antigo.
A DDR2 teve seus momentos de glória durante muitos anos mas, atualmente, vem regredindo porque corresponde aos soquetes em final da vida.
Quanto à DDR3, ela se generalizou há cerca de um ano, com plataformas AMD AM3 e Intel 1366 e 1156.
Fisicamente, os diversos tipos de RAM se distinguem por um entalhe impedindo-os de serem montados em uma placa-mãe que não os suporte.

A frequência


Há muitas frequências diferentes para as memórias RAM, sem contar com o que podemos obter com o overclocking. Estas frequências variam entre cerca de 133 MHz a 2000 MHz, mas a frequência real varia entre 133/2 = 66.5 MHz a 2000/2 = 1000 MHz , seja 1 GHz.
Assim sendo, é perfeitamente normal que o CPU-Z indique 533 MHz, enquanto que você comprou o PC2-8500, DDR2 a 1066 MHz, porque o CPU-Z indica a frequência de I/O (IN/OUT = entrada / saída) chamada, às vezes, de frequência efetiva.
Da mesma forma, o PC3 1600 MHz tem uma frequência efetiva de 800 MHz.
As frequências de funcionamento da memória RAM são ainda menores, leia a tabela de frequências neste artigo.
Na escolha da sua barra, você deverá levar em conta esta frequência escolhendo, de preferência, a frequência mais alta suportada pela sua placa-mãe, por motivos de desempenho e em caso de overclocking.
Por exemplo, se o site do fabricante da sua placa-mãe (ou o manual da placa-mãe) indicar que ela suporta as DDR3 a 1066/1333/1600 MHz, você deverá colocar apenas a DDR3 nessas frequências e, de preferência, da PC3-12800 a 1600 MHz.

Os timings


Os horários determinam o tempo, em número de ciclos do relógio, para executar uma operação.
Para a definição dos diversos horários, leia este artigo.
O mais importante é o CAS latency (Column Address Strobe), tempo de acesso a uma coluna.

Simplificando, quanto mais os intervalos são agressivos (reduzidos), mais a memória será rápida, para uma frequência dada.
Por exemplo, os timings de 4-4-4-12, serão melhores do que 5-5-5-15 para a DDR2,
ou 7-7-7-21 serão melhores do que 9-9-9-27 para a DDR3, para uma frequência dada.
E se formos comparar a RAM com frequência e timings diferentes, mais precisamente frequência e timings mais elevados em comparação a uma RAM com frequência de e timings mais baixos?
Não é fácil responder, porque estes dois parâmetros não são independentes:
Por exemplo, com uma barra de DDR3 1600 MHhz CAS 8, com uma frequência efetiva de 800 MHz e um CAS de 8, a execução do CAS corresponde a 8 ciclos de relógio a 800 MHz, seja um centésimo de um nanossegundo.
Com uma barra de DDR3 2000 MHz CAS 10, a execução do CAS corresponde a 10 ciclos de relógio a 1 GHz, seja um centésimo de um nanossegundo. Ela terá o mesmo desempenho que a DDR3 1600 MHz CAS 8, sem alterar a largura de banda, ou a estabilidade.
Encontraremos, da mesma forma, o mesmo resultado para a DDR3 1333 MHz CAS 6, que teria um tempo de execução do CAS de 6 ciclos de relógio a 666 MHz, seja, ai também, um centésimo de um nanossegundo.
Estes três modelos de memória RAM, DDR3 2000 MHz CAS 10, DDR3 1600 MHz CAS 8 e DDR3 1333 MHz CAS 6 têm exatamente o mesmo desempenho.

comparar as frequências de RAM não significa nada se não compararmos o CAS também.

O Dual Channel


O Dual Channel é uma tecnologia gerenciada pelo controlador de memória para dobrar a largura de banda de memória de uma perspectiva teórica. Mas a situação é bem diferente na prática.
O ganho do Dual Channel foi presente, principalmente, na época dos Pentium 4 (em 2004), em compensação, os soquetes 775 e 1156 da Intel é baixo, no máximo 5% , de acordo com testes realizados, mas por que se privar...

Desde o socket 1366, a Triple Channel apareceu devendo, em princípio, melhorar o desempenho. Infelizmente, os testes comparativos efetuados não mostram diferenças flagrantes em relação ao Dual Channel: aí também as diferenças são de alguns %.

A quantidade


Enfim, a questão que se coloca é: qual quantidade de RAM devo instalar para ver um PC fluido?
Com Windows XPuns tempos atrás se recomendadva 2Go para ser tranquilo.
Com Windows 7 atualmente, aconselha-se 4Go de RAM.
Considerando o fraco cusrto da DDR3 no ínicio de 2012, certas pessoas instalaram 6 ou 8 Go de DDR3 ; será realmente melhor?
Testes realizados no final de 2009 por diferentes sites especialixados aparecem no parágrafo "Medir o desempenho".

Medir o desempenho


Em geral, os benchmarks mostram, imediatamente, melhorias bastante espetaculares na largura de banda da memória, como o benchmark da Sisoft Sandra Lite. Mas estes testes não refletem a realidade do cotidiano, em aplicações práticas os ganhos são muito mais baixos.

A revista PC Update nº 42, fez medições em três diferentes plataformas AMD socket AM3 (DDR3), Intel Socket 775 (DDR2) e 1366 (DDR3), no Far Cry 2, WinRAR, codificação H.264 e encontra diferenças de desempenho bem baixas entre as diferentes frequências/CAS de memórias, assim como entre Triple, Dual e Single Channel:
3% de diferença máxima entre DDR2 800 MHz CAS 5 e DDR2 1066 MHz CAS 4, e menos de 4% de diferença entre Single e Dual Channel na placa-mãe soquete 775.

Na plataforma AM3 ou 1366, as variações são da mesma ordem de grandeza:
- DDR3 do mesmo CAS :
Entre DDR3 1066 MHz CAS 7 e DDR3 1866 MHz CAS 7 : 6% de diferença no WinRaR e 4% no Far Cry 2 em favor da 186 6MHz,
- DDR3 da mesma frequência:
Entre DDR3 1600 MHz CAS 9 e DDR3 1600 MHz CAS 7 : 3% de diferença máxima em favor da RAM CAS 7,
- Diferenças entre Single Channel, Dual Channel e Triple Channel (socket 1366):

Cerca de 1% no Far Cry 2 e WinRAR,

Somente a codificação H.264 dá 5% de diferença entre Single e Dual Channel e o Triple Channel dá mais 2,5% de melhoria...

Overclocking


Assim como os outros componentes de um PC, podemos tirar o melhor proveito de suas barras.
Saiba que os ganhos obtidos em aplicações práticas são bem inferiores aos obtidos pelo overclock do processador, enquanto que os riscos de instabilidade existem.
Você terá que ir na BIOS e alterar as configurações da memória RAM.
Também é possível aumentar a frequência da RAM, estabelecendo os intervalos (timings), deixando-os em "automático", diminuindo os intervalos ou fixando a frequência da memória RAM: tudo depende se você também fez o overclock da CPU, ou não.
Em geral, é melhor aumentar a frequência do que reduzir os timings.
Muitas vezes, será preciso ajustar o valor da tensão para 1.65V (ver instruções de suas barras), sendo o valor padrão de 1.50V para DDR3.
Em entrada de gama, as barras ECO de baixa tensão (1.35V) são, muitas vezes, as melhores para aumentar a frequência, por exemplo, 880 MHz efetivos em 7-8-7-21 para os GSkill ECO 1600 MHz CAS 9.

Em produtos de ponta, as melhores barras comportam facilmente 7-7-7-21 a 1GHz efetivo, ou seja, 2000 MHz, nome comercial (DDR3 2000MHz).

A frequência de funcionamento do controlador de memória também é importante para o overclocking, mas não é ajustável no socket 1156, processador Clarkdale e Lynnfield.
No soquete 1156, não é aconselhável montar além dos 2000 MHz comerciais (1 GHz efetivo), pois corresponde ao limite dos controladores de memória integrados nos Clarkdales: neste caso, é melhor baixar os timings, se você quiser ganhar em desempenho.
Otimizar as configurações (frequência, timings), em sua memória DDR3 permite uma melhora que varie de alguns % em jogos de cerca de 8-10% em codificação de vídeo:
Não é tão espetacular quanto o overclocking de uma CPU, mas vale a pena.


Tradução feita por Lucia Maurity y Nouira
Para uma leitura offline, é possível baixar gratuitamente este artigo no formato PDF:
Caracteristicas-e-desempenho-da-ram.pdf

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Artigo original publicado por u-boulet. Tradução feita por pintuda. - última modificação por ninha25
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