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Crucial vitesse/latence

Mémoire vive, comment faire les bons choix ? Vitesse ou Latence ?

Les performances d’un PC s’appuient sur plusieurs composants comme le processeur, l’unité de stockage, la carte graphique ou encore la mémoire vive. La RAM fait partie des éléments à ne pas négliger lorsque l’on entreprend d’optimiser sa configuration mais comment déterminer ses performances ? Quelles sont les caractéristiques à bien regarder ? Existe-t-il une formule pour déterminer son répondant ? Faut-il privilégier la vitesse ou la Latence ? Que signifient ses deux aspects ?

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Toutes ces questions ont des réponses et pour vous aider à mieux comprendre l’aspect technique d’un module mémoire (afin de faire les bons choix), nous avons poser la question à un grand constructeur de mémoire vive, Crucial. Comme vous allez pouvoir le découvrir, il y a des idées reçues comme penser que si la vitesse augmente, la latence fait de même, de faire correspondre la valeur CL à la latence et de penser que la latence CAS est un bon indicateur des performances.

Crucial propose en premier lieu deux définitions liées au monde de la mémoire vive puis s’attaque à la véritable définition de la latence. Il sera ensuite évoqué un Paradoxe, les Nanosecondes, les liens étroits entre vitesse et latence et enfin des recommandations pour obtenir des performances optimales avec son PC.

Définitions et fonctionnement de la mémoire vive.

La vitesse

La Latence

La vitesse est un concept facile à comprendre : il s’agit de la mesure de la rapidité de traitement des données par une barrette de RAM. La vitesse est mesurée en megatransfers par seconde (MT/s). Elle doit toujours être la plus élevée possible pour un coût réduit.

Dans le secteur de la mémoire, chaque nouvelle avancée technologique va de pair avec une augmentation de la vitesse.

La latence est bien plus complexe à appréhender que la vitesse. En conséquence, elle est souvent mal comprise.

Pour généraliser, on peut dire que la latence correspond au temps écoulé entre la saisie d’une commande et son exécution. Il s’agit de l’intervalle entre ces deux événements.

D’un point de vue plus technique, la latence mesure le temps qu’il faut au contrôleur de mémoire pour ordonner à la RAM d’accéder à un emplacement précis, avant que les données de cet emplacement soient lues.

Comme la latence se limite à l’intervalle se déroulant entre la saisie d’une commande et son exécution, il est essentiel de bien comprendre ce qui se produit pendant ce temps. Une fois que le contrôleur de mémoire ordonne à la RAM d’accéder à un emplacement précis, les données doivent passer par un nombre défini de cycles d’horloge dans le CAS (Column Address Strobe, pour Temps d’accès à une colonne) pour atteindre l’emplacement désiré et « exécuter » la commande.

En sachant cela, il faut donc tenir compte de deux variables pour déterminer la latence d’un module donné :

  • le nombre total de cycles d’horloge par lesquels les données doivent passer (mesuré en CL, pour latence CAS, ou Latence de temps d’accès à une colonne, sur les fiches techniques)
  • la durée de chaque cycle d’horloge (mesurée en nanosecondes).

Voici la formule exacte :

Véritable latence (ns) = durée du cycle d’horloge(ns) x nombre de cycles d’horloge (CL)

La Latence, il existe un paradoxe

La latence est souvent mal comprise, car sur la plupart des prospectus publicitaires et des comparaisons de caractéristiques techniques, elle est indiquée en CL, une valeur correspondant uniquement à la moitié de l’équation déterminant la véritable latence.

Comme les évaluations CL indiquent uniquement le nombre total de cycles d’horloge, elles ne tiennent pas compte de la durée de chaque cycle d’horloge et ne doivent donc pas être tenues pour seul indicateur des performances de latence. Cela constitue le paradoxe de la latence.

 Crucial Latence
Au fur et à mesure des évolutions technologiques de la mémoire, la vitesse augmente et les durées de cycles d’horloge baissent, ce qui réduit la véritable latence, même si le nombre de cycles d’horloge augmente.

Latence et CL ? les Nanosecondes !

Comme la latence correspond au temps nécessaire pour que la mémoire exécute une commande saisie, il vaut mieux la mesure en nanosecondes qu’en CL (puisque ce dernier type de mesure se focalise sur le nombre de cycles d’horloge au lieu du temps nécessaire à leur réalisation).

En mesurant la latence d’un module en nanosecondes, vous pouvez mieux juger si un module est, en fait, plus réactif qu’un autre. Pour calculer la véritable latence d’un module, multipliez la durée d’un cycle d’horloge par le nombre total de cycles d’horloge. Ces nombres figurent dans la documentation d’ingénierie officielle de la fiche technique d’un module.

Crucial Latence

Lorsque la vitesse est comparée à la véritable latence, il est alors facile de s’apercevoir que, tandis que la technologie de la mémoire s’améliore, la latence n’augmente pas vraiment. De plus, comme la vitesse augmente et que la véritable latence reste globalement la même, vous pouvez améliorer vos performances en utilisant des mémoires plus récentes, plus rapides et plus économiques en énergie.

À présent, il nous faut préciser qu’en affirmant « La véritable latence reste globalement la même », nous voulons dire qu’entre la DDR3-1333 et la DDR4-2666 (la dernière évolution de la mémoire) la mesure de la véritable latence l’a d’abord située à 13,5 ns et après diverses évolutions, elle vient de revenir à ce niveau.

Même si dans certains cas, la véritable latence a pu augmenter, il ne s’agit que d’une fraction de nanosecondes supplémentaire. Et pour ces mêmes cas, la vitesse a augmenté de plus de 1 300 MT/s, ce qui a contrebalancé cette augmentation. Cependant, si vous vous souciez toujours de la règle générale stipulant que la latence peut toujours subir une augmentation, aussi faible qu’elle soit, voici une explication technique sur le fait que ceci soit une norme du secteur.

Pourquoi la vitesse et la latence sont liées ?

Pour garantir une réactivité rapide et cohérente des mémoires actuelles, les évaluations CL doivent généralement augmenter avec la fréquence pour maintenir un temps d’accès d’environ 14 ns.* Cela est important, car si les évaluations CL n’augmentent pas avec chaque cadence, alors : (a) les taux de données ne pourraient pas augmenter, (b) le volume de mémoire serait affecté par les vitesses les plus rapides et/ou les latences les plus basses, ou (c) la taille physique des modules de mémoire devrait nettement augmenter.

Pour les utilisateurs finaux, une seule de ces trois conséquences entraînerait une augmentation significative de la mémoire. C’est pourquoi les normes JEDEC du secteur sont généralement définies par le marché pour permettre la production en masse de modules économiques qui améliorent les performances en situation réelle.

Conclusion,  faire les bons choix pour des performances optimales.

Les performances de mémoire reposent uniquement sur la relation entre la vitesse et la latence. Pour obtenir des performances optimales, installez autant de mémoire que possible, utilisez les technologies de mémoire les plus récentes et choisissez les modules aussi rapides que possible, compte tenu des besoins de vos applications et de votre budget.

En règle générale, lorsque la vitesse augmente, la latence reste approximativement la même, ce qui veut dire qu’une augmentation de la vitesse vous permet d’améliorer votre niveau de performance. La véritable latence n’a pas forcément augmenté, contrairement à la latence CAS. Les évaluations CL ne sont donc pas un bon indicateur des véritables performances de latence.

Nous remercions Crucial pour cet entretient.

À propos Jérôme Gianoli

Journaliste issu d’une formation scientifique. Aime l'innovation, la High Tech et le développement durable. Soucieux du respect de la vie privée.

6 plusieurs commentaires

  1. « installez autant de mémoire que possible »

    Heuuu O_o Mais alors pas dut tout …
    Ah on voit bien que c’est Crucial qui a participé a l’article :p
    Il est maintenant prouvé par différents tests très sérieux que (à partir d’une certaine quantité de mémoire RAM) les performances n’augmentent plus mais au contraire : elles baissent ! Votre PC devient plus lent !
    Donc conclusion est à revoir. Bien pour le reste de l’article.

  2. Bonjour,

    La vitesse de l’horloge est limitée, non par la mémoire elle-même, mais par la carte mère. La durée du cycle est donc fixe pour un PC donné…
    Moins il y aura de cycles, plus l’accès sera rapide.
    C’esp pour cela que seul le CL est annoncé 🙂

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