Ratgeber CAS-Latenz

Worauf es beim Gaming-RAM ankommt und was zu beachten ist

Neben CPU und Grafikkarte spielt vor allem auch der Speicher eine wesentliche Rolle bei der Gesamtperformance des Gaming-PCs. Auf was man beim Kauf von RAM achten muss und welche technischen Angaben den Unterschied machen – erfahrt ihr hier.

Wer einen rundum schnellen Gaming-PC selbst bauen oder explizit nur den RAM austauschen möchte, der sollte sich bewusst sein, dass die Gaming-Leistung nicht nur von einer einzigen Zahl auf der Verpackung abhängt. Besonders wichtig ist es, den Zusammenhang zwischen RAM-Geschwindigkeit und CAS-Latenzen im Auge zu behalten. Wer also vor dem Kauf eines Speicherkits steht, dem erklären wir, warum diese Spezifikationen immer in Zusammenhang gebracht werden müssen und warum die nominell höchste Geschwindigkeit nicht immer die beste Wahl ist.

Dabei wollen wir die wichtigsten Speichertimings, die CAS-Latenz und die RAM-Geschwindigkeit verständlich und praxisnah erklären, damit die Wahl des richtigen Speichers den eigenen Anforderungen gerecht wird. Das Zusammenspiel von RAM-Geschwindigkeit und CAS-Latenzen hat einen direkten Einfluss darauf, wie schnell das System auf Daten zugreifen kann, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Und genau das kann sich auf die Reaktionszeit und Bildrate im Spiel auswirken.

Welche Arten von Speicher gibt es?

Wer schon einmal nach Speichern gesucht hat, dem wird sicher aufgefallen sein, dass es diesen in zwei Ausführungen gibt und zu unterschiedlichen Preisen. So wie bei Grafikkarten gibt es auch beim Gaming-Speicher eine industriell genormte Version und eine übertaktbare. Speicher nach Industriestandard entspricht den von der JEDEC festgelegten Geschwindigkeiten, Timings und Spannungen, die die Grundlage für die Kompatibilität moderner PC-Systeme bilden.

Für Gamer, die mehr Leistung wollen, ist übertaktbarer Speicher das Mittel der Wahl, da er von den Vorgaben des Industriestandards abweicht. Das heißt: Auf der einen Seite arbeitet der übertaktete Speicher mit aggressiveren Timings und niedrigeren CAS-Latenzen, teilweise auch mit höheren Spannungen und weiteren Einstellungen – und die müssen vom verwendeten System auch unterstützt werden.

Was bedeutet CAS-Latenz eigentlich?

Befasst man sich näher mit Speicher, so kommt man nicht umhin, sich mit den Bezeichnungen bzw. Abkürzungen genauer auseinanderzusetzen. Dazu gehört auch CAS-Latenz (CL) und die sagt vereinfacht Folgendes aus: Der Prozessor meldet sich mit einer Leseanforderung beim Speicher. Dieser gibt mit der CAS-Latenz an, wie viele Taktzyklen er braucht, um der CPU die geforderten Daten bereitstellen zu können. Je niedriger also der CL-Wert, desto kürzer die Reaktionszeit bzw. desto schneller erhält die CPU die Daten.

Angenommen bei unserem Speicher handelt es sich um Kingston FURY Beast DDR5 6000 MT/s mit CL30, dann ergeben sich daraus folgende Werte:

• CL30 = 30 Taktzyklen, die der Speicher braucht, um dem Prozessor die Daten zu liefern, die er angefordert hat.
• 6000 MT/s = die RAM-Geschwindigkeit, die in Millionen Übertragungen pro Sekunde angegeben wird. Eine höhere Geschwindigkeit ermöglicht grundsätzlich einen höheren Datendurchsatz. Die Kingston FURY Beast DDR5 6000 MT/s erreicht beispielsweise 6.000 Millionen Übertragungen pro Sekunde.

Was man dabei aber nicht außer Acht lassen darf: Ein schnellerer Speicher geht auch oftmals mit höheren CL-Werten einher. DDR5 bietet beispielsweise deutlich höhere Speichergeschwindigkeiten als DDR4, weist aber gleichzeitig häufig höhere Latenzwerte auf. Aber ein niedriger CL-Wert ist nicht automatisch mit einer höheren Gesamtleistung verbunden, da erst das Zusammenspiel aus Geschwindigkeit und Latenz etwas über die tatsächliche Gesamtleistung aussagt.

Wenn wir wieder auf Speicher umschwenken, bedeutet das Folgendes: Die CAS-Latenz wird in Taktzyklen angegeben. Wie lange ein solcher Taktzyklus tatsächlich dauert, hängt von der Speichergeschwindigkeit ab. Die reale Verzögerung ergibt sich somit aus dem Zusammenspiel von CL-Wert und RAM-Geschwindigkeit.

Wie man die Latenz berechnet

Die effektive Latenz wird in Nanosekunden (ns) angegeben und gibt an, wie viel Zeit zwischen Anfrage des Prozessors und Beginn der Datenbereitstellung vergeht. Mit steigender Speichergeschwindigkeit verkürzt sich die Dauer eines einzelnen Taktzyklus. Ein schnellerer RAM benötigt also zwar möglicherweise mehr Taktzyklen, jeder einzelne Zyklus dauert jedoch weniger lange.

Wie man anhand des Rechenbeispiels sehen kann, ist das Modul mit 7600 MT/s und CL38 trotz des höheren CL-Werts nicht langsamer als das Modul mit 6000 MT/s und CL30 – beide erreichen die gleiche effektive Latenz. Daher ist es sinnvoll, Speichergeschwindigkeit und Timings immer gemeinsam zu betrachten.

Welche Speichertimings gibt es?

Neben CAS-Latenz und Geschwindigkeit gibt es weitere Spezifikationen, die einen Einfluss auf die Speicherperformance haben. Wer sich schon mal ein RAM-Kit gekauft hat, dem werden die Zahlenangaben darauf aufgefallen sein. Wenn wir folgendes Timing 36-38-38-80 hernehmen, dann beschreiben diese Zahlen verschiedene Speichertimings und geben an, wie viele Taktzyklen für unterschiedliche Vorgänge innerhalb des Arbeitsspeichers benötigt werden.

• 36 (CL) – CAS Latency: Anzahl der Taktzyklen, die der RAM benötigt, um nach einer Anfrage des Prozessors mit der Datenübertragung zu beginnen.
• 38 (tRCD) – Row to Column Delay: Zeit zwischen dem Aktivieren einer Speicherzeile und dem Zugriff auf eine Spalte innerhalb dieser Zeile.
• 38 (tRP) – Row Precharge Time: Zeit, die benötigt wird, um eine Speicherzeile zu schließen, bevor eine andere geöffnet werden kann.
• 80 (tRAS) – Row Active Time: Mindestdauer, während der eine Speicherzeile aktiv bleiben muss, damit auf die darin enthaltenen Daten vollständig zugegriffen werden kann.

Unterschiedliche Speichertimings mögen bei alltäglichen Anwendungen keine große Rolle spielen. Wenn es aber zu anspruchsvolleren Anwendungen kommt wie Gaming, Videobearbeitung, 3D-Rendering oder High-Performance-Computing, können sie jedoch an Bedeutung gewinnen.

Grundsätzlich können niedrigere Timings für schnellere Reaktionszeiten sorgen. Entscheidend ist jedoch auch hier das Zusammenspiel mit der RAM-Geschwindigkeit.

Welche CAS-Latenz ist für mich richtig?

Eine gute Frage, auf die wir in diesem Absatz näher eingehen werden. Grundsätzlich kann man sagen, dass es keine optimale CAS-Latenz gibt. Und zwar aus dem Grund, weil es darauf ankommt, wie man seinen PC nutzen möchte. Wer nur ein paar Mails schreiben, ein bisschen surfen oder Videos ansehen will, ist mit dem Speicher nach Industriestandard bestens versorgt.

Bei Gaming, Videobearbeitung oder anderen anspruchsvollen Anwendungen kann ein übertaktbarer Speicher mit einem ausgewogenen Verhältnis aus Geschwindigkeit und CAS-Latenz dazu beitragen, Verzögerungen zu reduzieren und die Reaktionsfähigkeit des Systems zu verbessern. Für einen zuverlässigen Betrieb empfiehlt es sich aber grundsätzlich, die werkseitig abgestimmten Speicherprofile zu verwenden. Erfahrene Anwender können darüber hinaus Geschwindigkeit, Timings und Spannung im BIOS individuell anpassen. Das geschieht jedoch auf eigenes Risiko und setzt entsprechende Kenntnisse voraus.

CAS-Latenz und Mainboard-Kompatibilität

Ein leistungsstarkes RAM-Kit macht noch keinen High-End-PC aus. Denn um wirklich die optimale Performance auszureizen, muss man darauf achten, dass Mainboard, Prozessor und andere Komponenten die gewünschten Spezifikationen auch unterstützen.

Das solltet ihr berücksichtigen:

Prozessor: Die CPU kann die maximal unterstützte Speichergeschwindigkeit und bestimmte Timings begrenzen. Je nach Plattform ist zudem möglicherweise keine Speicherübertaktung möglich.

Mainboard: Einsteiger- und Mittelklasse-Mainboards unterstützen häufig nicht die schnellsten und niedrigsten Latenzen. Vor dem Kauf lohnt sich daher ein Blick in die vom Mainboard-Hersteller bereitgestellte Speicher-Kompatibilitätsliste. Dort finden sich Informationen zu den offiziell unterstützten Geschwindigkeiten und Modulen.

XMP und EXPO: Viele Performance-RAM-Kits verfügen über werkseitig optimierte Übertaktungsprofile wie Intel XMP oder AMD EXPO. Die entsprechenden Profile müssen im BIOS aktiviert werden, damit der Arbeitsspeicher mit den beworbenen Einstellungen betrieben wird.

RAM-Module mischen: Technisch ist es möglich, RAM-Module mit unterschiedlichen CL-Werten und Spezifikationen miteinander zu kombinieren. Für maximale Performance und Kompatibilität ist dies jedoch nicht empfehlenswert.

Eine Kombination von Modulen mit unterschiedlichen Spezifikationen ist nicht ratsam, da das Mainboard dann mit den Einstellungen des langsamsten Moduls arbeitet. Am besten verwendet man daher immer identische Module oder ein aufeinander abgestimmtes RAM-Kit, damit man die gewünschte Performance, Stabilität und Kompatibilität erreicht.

Um Unsicherheiten aus dem Weg zu räumen, bieten einige Hersteller einen Konfigurator an, der bei der Kompatibilitäts-Suche der Komponenten unterstützt.

Kompatibilitätschecks der Hersteller

Auf die Performance kommt es an

Speicher ist knapp – Speicher ist teuer geworden. Das wird sich auch in absehbarer Zeit nicht so schnell ändern. Da DDR5-Arbeitsspeicher durch die aktuelle Speicherknappheit massiv teurer geworden ist, steigen viele Gamer wieder auf DDR4 um, das die Krise besser überstanden hat. Damit ihr mit der vorigen Generation so viel Performance wie möglich erreicht, solltet ihr Geschwindigkeit und Latenzen nie isoliert betrachten, sondern das Zusammenspiel beachten.

Ob Gaming, Videobearbeitung oder 3D-Rendering: Wer weiß, wie Speicher mit den Komponenten zusammenspielt und wie er funktioniert, erhält auch die Leistung, die er sich erwartet. Und unabhängig davon, ob es Upgrade oder Downgrade sein soll, entscheidet nicht die Zahl auf der Verpackung, sondern wie sich die Hardware im tatsächlichen Alltag schlägt.

Dieser Beitrag entstand mit fachlicher Unterstützung von Kingston.