Berechnung der RAM CL Timings und MB/s

[El Bandolero]

Hallo,
kurze frage,
ich will mir ein neuen AMD-Gaming-Computer zusammenschrauben.
nach tage langen googeln bin ich zu dieser Theorie gekommen:


Dual-Kit
800-MHz CL-4 * 2-RAM = 1600-MHz CL-8
1600-MHz / CL-8 = 200-FSB
200-FSB * 16-Multi = 3200-MHz
3200-MHz * 4-Core = 12800-MB/s

Quad-Kit
400-MHz-CL2 * 4-RAM = 1600-MHz-CL8
1600-MHz / CL-8 = 200-FSB
200-FSB * 16-Multi = 3200-MHz (MB/s = ???)
3200-MHz * 4-Core = 12800-MB/s

in wie weit liege ich da richtig?
Stimmt das so mit dem RAM ?
gibt es eine einfache Möglichkeit die berechnungs- Kapazität des Prozessors, in MB/s umzurechnen?

mein ziel ist es ein PC zu bauen mit folgenden Spezifikationen:

RAM: 2000-MHz CL8 = 16000-MB/s
CPU: xxxx-MHz * x-Core= 16000-MB/s
MainBoard: RAM-2000-MHz, PCIe = 500-MB/s * 16-Lanes * 2-CrossFire = 16000-MB/s

dann suche ich noch zwei AMD Grafikkarten, die 16000-MB/s so weit wie möglich ausnutzen können.

 

[Mumpitzelchen]

Nein, da stimmt überhaupt gar nichts. CL hat null garnix mit Speichertransfergeschwindigkeit zu tun sondern nur mit der Latenz. CAS Latency ist wie der "Ping" deiner Internetverbindung. Das hat auch nix damit zu tun ob du DSL1000 oder VDSL hast.

Ein DDR bis DDR3 Riegel hat immer ein 64 bit breites Interface, also 8 Byte. 1600MHz sind 1,6 Gigahertz. 1600 MHz mal 8 Bytes macht also 12,8 Gigabytes pro Sekunde. Bei DualChannel wird das mal 2 genommen, bei QuadChannel mal 4. Das wars.

 

[Commander Alex]

Stimmt so nicht, Übertagungsraten sind bei Wiki angegeben inkl. der Berechnung.
Das bei der CPU gibt auch keinen wirklichen Sinn.

Was soll überhaupt der Sinn sein von deiner Berechnung, ich sehe da noch keine Logik dahinter.

 

[Torry_PB]

Ein DDR bis DDR3 Riegel hat immer ein 64 bit breites Interface, also 8 Byte. 1600MHz sind 1,6 Gigahertz. 1600 MHz mal 8 Bytes macht also 12,8 Gigabytes pro Sekunde. Bei DualChannel wird das mal 2 genommen, bei QuadChannel mal 4. Das wars.

Das mit dem Takt von 1600MHz stimmt nicht ! Es sind nur 800MHz, aber durch DDR werden in einem Takt 2 Datenbits übertragen.

Eher die Rechnung Taktrate * übertragbare Daten pro Takt * Speicherbusbreite = max. Datendurchsatz
Hier dann 800Mhz * 2 Takte * 8 Byte dieses zählt dann für einen Speicherriegel...
Sonst bei 2(Dual Channel) oder 4(Quad Channel) dann mal 2 oder 4.

Achtung, die Speicher werden nicht schneller, sondern nur der max. Datendurchsatz steigt. Wenn man zu Dual oder Quad Channel geht.

 

[Hancock]

1. Das ist alles Theorie
2. wie schon angemerkt wurde, haben die Timings nichts mit der Bandbreite zu tun.
3. Die Speichergeschwindigkeit ist völlig egal, solange du nicht die Grafikkarte in einem Llano verwendest.
4. Selbst dann kommt es auf den Takt und nicht auf das Timing an.
5. Wie Tests (z.B. auf CB) zeigen, ist die PCI-E-Bandbreite relativ egal, ne fette GPU ist viel wichtiger.
6. Die Leistung des Prozessors hängt sehr stark von der Anzahl der Ausführungseinheiten, der Befehlssätze und der Software ab. Die Cache oder der RAM sind sekundär. Wenn du zu wenig RAM hast, ist alles verloren, immer. (Geschwindigkeitstechnisch)

 

[Torry_PB]

Aber nun noch zu das was Du suchst, das wirst Du so nicht hin bekommen ! Glaube ich habe verstanden was Du möchtest ! Alle Geräte CPU, Speicher und Grafikkarte sollen mit dem gleichen Datendurchsatz funktionieren...

Technisch bedingt geht es so gar nicht wie DU das möchtest. Muss ja auch nicht, warum weil ja die CPU zum Speicher und Grafikkarte direkte Verbindungen so zusagend hat. Und diese laufen halt so wie es die Spezifikation halt hergibt... Bei Grafikkarte hast Du keinen Spielraum, außer ob es PCIe 1.1. 2.0 oder 3.0 ist... Einen kleinen Spielraum hast Du nur bei den Speichern und das hängt dann von der CPU ab, welchen Geschwindigkeiten die dann unterstützen !!! Meist von 800, 1066, 1333, 1600

Daher kauf die was Du möchtest... Meine einen PC der Dir zu sagt, egal ob es nun ein AMD oder Intel ist, passenden Speicher und Grafikkarte, die Deinen Anwendungsgebiet entsprechen !

LG Thorsten

 

[El Bandolero]

@ Torry_PB,

Das mit dem Takt von 1600MHz stimmt nicht ! Es sind nur 800MHz, aber durch DDR werden in einem Takt 2 Datenbits übertragen.

ja richtig! Ich habe den DualCannel vergessen.
so ist richtig: * 2-DualChannel * 2-SpeicherRiegel

Eher die Rechnung Taktrate * übertragbare Daten pro Takt * Speicherbusbreite = max. Datendurchsatz
Hier dann 800Mhz * 2 Takte * 8 Byte dieses zählt dann für einen Speicherriegel...
Sonst bei 2(Dual Channel) oder 4(Quad Channel) dann mal 2 oder 4.

dem nach ist es so richtig:
ein RAM-Module = 400-MHz * 2-DualChannel = 800-MHz * 2-SpeicherModule = 1600-MHz * 8-Byts pro Takt = 128000-MB/s (12,8GB/s)

CAS-Latenz sind die Byts die pro Takt übertragen werden = 8-Byts pro Takt (CL8)




Also, ich habe das mit meinem PC getestet und der PC gibt mir rein rechnerisch gesehen recht.


Hardware:
CPU: AMD, Phenom II X4 955
RAM: Mushkin, 1600MHz CL8-8-8-24 8GB Quad-Kit
VGA: 2* Asus, Radeon HD6870 CrossFireX
MB: Asus, M4A79XTD EVO

Settings:
Video: Standat Clock
Video Driver: Max. Quality

---------------
Test 1

Settings: BIOS AUTO
CPU: 3200MHz
FSB: 200MHz
Multi: 16x
RAM: 1333MHz
CL: 9-9-9-24-2T

3DMark 11
Score: P 6555
Graphics: 8338
Physics: 4155
Combined: 3773


---------------
Test 2

Settings: Normal
CPU: 3200MHz
FSB: 200MHz
Multi: 16x
RAM: 1600MHz
CL: 8-8-8-24-2T
Power: 1,375 V
Bandwidth: 12800MB/s

3DMark 11
Score: P 6584
Graphics: 8344
Physics: 4265
Combined: 3728

---------------
Test 3

Settings: OC1
CPU: 3400MHz
FSB: 200MHz
Multi: 17x
RAM: 1600MHz
CL: 8-8-8-24-2T
Power: 1,400 V
Bandwidth: 12800MB/s

3DMark 11
Score: P 6752
Graphics: 8341
Physics: 4496
Combined: 4030

---------------
Test 3

Settings: OC2
CPU: 3600MHz
FSB: 200MHz
Multi: 18x
RAM: 1600MHz
CL: 8-8-8-24-2T
Power: 1,4875 V
Bandwidth: 12800MB/s

3DMark 11
Score: P 6844
Graphics: 8339
Physics: 4652
Combined: 4180

---------------
Test 5

Settings: OC3
CPU: 3600MHz
FSB: 225MHz
Multi: 16x
RAM: 1800MHz
CL: 8-9-8-29-2T
Power: 1,4875 V
Bandwidth: 14400MB/s

3DMark 11
Score: P 6906
Graphics: 8344
Physics: 4784
Combined: 4246

 

[Commander Alex]

Stimmt so noch nicht, das Ergebnis stimmt zwar, aber nicht die Rechnung die dazu gehört, die Latenzen gehören nicht in die Rechnung, die 8 sind 8 Byte und keine Zeit.
Es kommt dadurch das Speicher mit 64Bit angebunden ist, bedeutet pro Takt 64Bit, was 8Byte wären.

Denn Sinn von deinen Berechnungen würde ich aber trotzdem gerne wissen?


Schreib es dir mal so auf wie es eigentlich sein soll (wenn ich keinen Dreher rein bringe):
800MHz (Speichertakt)*2(zwei Bit Daten pro Takt)*64Bit(Bandbreite der Speicheranbindung/8(in Byte umrechnen)=12800MB/s

 

[Peiper]

dem nach ist es so richtig:

Nei.

Das Modul arbeitet mit 800MHz
Was dann die 12800MB/s ergibt.

Der Dualchannel kommt erst mit zwei Module zum tragen.
25600MB/s

CAS-Latenz sind die Byts die pro Takt übertragen werden = 8-Byts pro Takt (CL8)

CL8 sind die Taktzyklen.
Die Zeit die vergeht zwsichen dem Signal und bis die Daten ankommen.

Du kannst damit auch die Geschwindigkeit des Speichers berechnen.
Die absolute Latenz.
2xCL8/1600MHz = 10ns

 

[El Bandolero]

OK, das leuchte ein. Danke!

Denn Sinn von deinen Berechnungen würde ich aber trotzdem gerne wissen?

Der Sinn ist, herauszufinden welche rolle die Speicher-Latenz im Computer spielt und wie man sie richtig anwendet und berechnet.

Denn, wenn ich mir das Bild anschaue, dann müssen die Daten ja zeitlich gesteuert werden, sonnst gibt es ja ein wirr-war.

Das erklärt auch, warum der Computer mit falschen Timings nicht startet. Oder?

 

[Hancock]

Die Speicher-Latenz spielt im Computer eine kleine Rolle, da sehr viel Gehirnschmalz darauf verwendet wurde, dass es fast nie vorkommt, dass Daten, die benötigt werden, nicht schon in der Cache liegt oder aber wie bei HT oder bei GPUs diese Verzögerung versteckt wird.

Falsche Timings sind dann fatal, wenn sie zu klein sind, dann kann der Speicherriegel nicht schnell genug die Daten auf den Bus setzten als der Controller sie erwartet.

Dein Datenwirrwar tritt so nicht ein, da der Controller in der CPU alles steuert, er sagt sinngemäß:
Riegel 1 in 4 Takten die Daten der Adresse x auf der Leitung
Riegel 2 in 4 Takten ------"----------
.
Daten Riegel 1 lesen
Daten Riegel 2 lesen

Wählt man jetzt die Latenz zu hoch, dann verschenkt man halt Reaktionszeit.

 

[El Bandolero]

ok danke alles klaa


BIOS MANUEL: CL8-8-8-24-2T
Score: P6649
Graphics: 8346
Physics: 4279
Combined: 3928
http://www.3dmark.com/3dm11/4114390
--------------

BIOS AUTO: CL11-11-11-29-2T
Score: P 6579
Graphics: 8335
Physics: 4205
Combined: 3798
http://www.3dmark.com/3dm11/4114460


Ohne Zeit kein Takt
100 Hetz ist 100 takte pro Sekunde
ohne Zeitangabe kann man den Takt auch nicht definieren

 

[Commander Alex]

Das Zeit und Takt zusammenhängt wird hier wohl jedem klar sein, aber die Latenzen haben trotzdem keinen Einfluss auf die reine Übertragungsrate, ist einfach nur die Zeit wie lange der Speicher für die Antwort auf eine Anfrage vom Controller braucht z.B. auf welcher Adresse die Daten sind welche er braucht.

 

[El Bandolero]

OK....jetzt hab ichs
Danke noch mal!

wie finde ich die optimale Latenz, bei einer bestimmten Frequenz und Taktung heraus?
Zu niedrige Latenz kann nicht gut sein und zu hohe auch nicht.
Lässt sich das irgend wie berechnen?

 

[Peiper]

Es gibt kein optimales Timing zum Takt.

Einfach das kleinste das stabil lauffähig ist das beste.

 

[El Bandolero]

Nach einer halben Nacht und einen ganzen Vormittag schlaff, fiel es mir wie Regentropfen vor den Augen (da ich keine schuppen habe lol).


DualCannel

den DualCannel-Bus muss man sich wie ein Förderband vorstellen und den DDR-RAM wie ein Huhn das Eier legt.

ich fasse das mal in Worte:
die punkte ( . ) stellen die Frequenz dar und die Raute ( # ) den Zeitpunkt zu dem der Speicher für eine Aktion bereit ist (Lesen oder Schreiben).
ein Speicher ist ein Kondensator und benötigt eine bestimmte zeit für das laden oder entladen z.B. 10ns.


1-Sek / 400MHz = 1-Sek / 400.000.000-Herz = 0,0000000025-Sek. (25 Nano Sekunden)
damit haben wir die zeit abstände zwischen zwei Takten des DDR-Buses = 25 Nano Sekunden

nun kommt die Formel zum Einsatz die uns Commander Alex gepostet hat, ich werde sie ein wenig verändern

400MHz (Speichertakt) *2 (zwei Bit Daten pro Takt) * 64Bit (Bandbreite der Speicheranbindung / 8 (in Byte umrechnen) = 6400MB/s


64 Bit Bandbreite (es werden 64 Kondensatoren auf/entladen)
64 Bit = 8 Byte (das muss ich nicht erklären denke ich)
DualCannel = ein/auslesen gleichzeitig somit: * 2 = 16-Byte
16-Byte * 400-MHz = 6400-Byte pro Sekunde

das sagt uns aber nur was die maximale Bandbreite des DDR-Buses, bei 400MHz ist, wie viele Daten tatsächlich übertragen werden hängt vom Huhn ab (RAM).

der RAM kann wegen seiner Latenz nur z.B. in jedem 8. Takt (Herz) einmal 8-Byte auf das Förderband absetzen, somit ist die tatsächliche Bandbreite:

6400 / CL8 = 800 * 8-Byte * 2-DualCannel = 12800MB/s
6400 / CL11 = 582 * 8-Byte * 2-DualCannel = 9303MB/s


Je niedriger die Latenz desto mehr Daten können übertragen werden.
Das erklärt auch dieses BenchMark ergebenes:

BIOS MANUEL: CL8-8-8-24-2T
Score: P6649
Graphics: 8346
Physics: 4279
Combined: 3928
http://www.3dmark.com/3dm11/4114390
--------------

BIOS AUTO: CL11-11-11-29-2T
Score: P 6579
Graphics: 8335
Physics: 4205
Combined: 3798
http://www.3dmark.com/3dm11/4114460

 

[Peiper]

6400 / CL8 = 800 * 8-Byte = 6400MB/s

Das ist schonmal kompletter Unsinn.

Rechne das nochmal mit dem realen Timings die ein PC2-6400 Modul hat.
Also 5 bzw. 6

DualCannel = ein/auslesen gleichzeitig somit: * 2 = 16-Byte
16-Byte * 400-MHz = 6400-Byte pro Sekunde

Und da hast du quasi das DDR weggelassen, du mußt schon mit 800MHz rechnen.
Womit beim Dualchannel 128bit, bei AMD auch 2x64 bit, 12,8 GB/s rauskommt

 

[El Bandolero]

habe es schon korrigiert
sorry mein Kopf wahr schneller als die Finger


6400 / CL8 = 800 * 8-Byte * 2 = 12800MB/s
6400 / CL11 = 582 * 8-Byte * 2 = 9303MB/s

so ist doch OK, oder???


ich denke es wäre besser das wir Trade #17 und #18 löschen, könnte einige Leser verwirren.

 

[Peiper]

6400 / CL8 = 800 * 8-Byte * 2 = 12800MB/s

Du rechnest dir das doch nur so zusammen wie du willst, oder?

Nach deiner Rechnung müßte ein 1600MHz RAM mit CL7 über die theoretische Bandbreite hinauskommen.

 

[El Bandolero]

das ist der Grund warum es kein DDR3-1600MHz mit CL7 gibt

http://www.alternate.de/html/product/listing.html?navId=707&tk=7&lk=3327