RAM은 컴퓨터의 핵심 부품이지만, 그다지 화려한 주목을 받지는 못합니다. 독특한 히트 스프레더 디자인이나 RGB 장식이 없는 한 RAM이 조명을 받는 일은 드물죠. CPU가 시스템 전체의 작동 환경을 결정하지만, 더 빠른 RAM을 사용하면 PC에서 몇 퍼센트의 추가 성능을 끌어낼 수 있습니다. RAM의 속도는 클럭 속도와 타이밍(지연 시간), 두 가지 요소로 결정됩니다.
RAM 클럭 속도 확인 방법
RAM의 속도는 제품 박스나 모듈 표면에서 직접 확인하거나, CPU-Z 같은 소프트웨어 또는 BIOS/UEFI 설정 화면을 통해 확인할 수 있습니다. RAM 모듈의 정식 명칭은 대략 다음과 같은 형태입니다:
DDR4 3200 (PC4 25600)
'DDR4'는 해당 칩이 호환되는 DDR 세대를 나타냅니다. PC 숫자에도 동일한 숫자(2, 3, 4)가 포함되어 있으며, 역시 같은 의미를 담고 있습니다.
네 자리 숫자인 '3200'은 흔히 RAM의 클럭 속도(메가헤르츠)로 알려져 있습니다. 하지만 사실 이것은 마케팅용 표현에 가깝습니다. 물론 PC 제조사와 판매업체들이 이런 오해를 부추기기 때문에 소비자 탓이라고 하긴 어렵죠. 실제로 이 숫자는 데이터 전송률, 즉 초당 메가전송(megatransfers per second) 단위로 측정된 값으로, 초당 106회의 데이터 전송 작업을 의미합니다.
DDR RAM에서 실제 클럭 속도는 데이터 전송률의 절반입니다. 위 예시에서는 1600MHz인데, 사실 이마저도 RAM의 내부 클럭 속도인 400MHz를 프리페치(prefetch) 비트로 배수 처리해 끌어올린 값입니다. 다만 DDR은 클럭 1틱당 두 번 데이터를 전송하기 때문에, 유효 클럭 속도는 실제 클럭 속도의 두 배라고 할 수 있습니다. 결과적으로 데이터 전송률은 RAM의 겉보기 클럭 속도(MHz)와 사실상 동일해집니다.
PC 숫자인 '25600'은 메가바이트/초(MB/s) 단위의 전송률을 나타냅니다. 데이터 전송률(메가전송)에 I/O 버스 폭(모든 최신 메인보드는 64비트)을 곱하면 최대 전송률을 계산할 수 있습니다:
3200 메가전송/초 × 64비트 ÷ 8비트 = 25600 MB/s
각 숫자는 독립적으로 RAM의 속도를 알려주며, 두 숫자는 표현 방식만 다를 뿐 사실상 같은 정보를 담고 있습니다.
RAM 타이밍이란?
타이밍은 RAM 속도를 측정하는 또 다른 방식입니다. 타이밍은 RAM 칩에서 자주 발생하는 여러 작업 간의 지연 시간(latency)을 측정합니다. 지연 시간은 작업 사이의 딜레이, 즉 '대기 시간'이라고 생각하면 이해하기 쉽습니다. 최소 타이밍은 규격으로 정해져 있으므로, DDR 규격별로 구현 가능한 가장 빠른 RAM 타이밍 표를 참고할 수 있습니다.
RAM 타이밍은 클럭 사이클 단위로 측정됩니다. 판매 페이지에는 보통 16-18-18-38처럼 네 개의 숫자를 하이픈으로 구분해 표기하며, 숫자가 작을수록 빠릅니다. 숫자의 순서에 따라 각각의 의미가 달라집니다.
첫 번째 숫자: CAS 지연(CAS Latency, CL)
CAS 지연(CL)은 메모리가 CPU의 요청에 응답하는 데 걸리는 시간입니다. 하지만 CL은 단독으로 평가해서는 안 됩니다. 아래 공식을 사용하면 CL 타이밍을 나노초 단위로 변환할 수 있으며, 이때 RAM의 전송률이 기준이 됩니다:
(CL / 전송률) × 2000
따라서 전송률이 낮은 RAM이라도 CL 값이 짧으면 실제 지연 시간은 오히려 더 짧을 수 있습니다.
두 번째 숫자: TRCD
RAM 모듈은 행(row)과 열(column)로 구성된 그리드 구조로 주소를 관리합니다. 행 주소와 열 주소의 교차점이 특정 메모리 주소를 가리킵니다. TRCD(행 주소-열 주소 지연 시간)는 메모리에서 새로운 행을 활성화한 후 해당 행 내부의 열에 접근하기 시작할 때까지의 최소 지연 시간을 측정합니다. 쉽게 말해 RAM이 해당 주소에 '도달하는' 데 걸리는 시간이라고 볼 수 있습니다. 비활성 상태였던 행에서 첫 번째 비트를 받는 데 걸리는 시간은 TRCD + CL입니다.
세 번째 숫자: TRP
TRP(행 프리차지 시간)는 메모리에서 새로운 행을 여는 과정의 지연 시간을 측정합니다. 엄밀히 말하면, 하나의 행을 유휴 상태(닫기)로 만드는 프리차지(precharge) 명령과 다른 행을 여는 활성화(activate) 명령 사이의 지연 시간을 의미합니다. 흔히 두 번째 숫자와 동일한 값을 가지는데, 두 작업의 지연 시간에 영향을 주는 요인이 같기 때문입니다.
네 번째 숫자: TRAS
TRAS(행 활성 시간)는 데이터를 올바르게 기록하기 위해 행이 열린 상태로 유지되어야 하는 최소 사이클 수를 측정합니다. 엄밀히 말하면, 행에 대한 활성화 명령과 해당 행에 대한 프리차지 명령 사이의 지연 시간, 즉 행을 열고 닫는 사이의 최소 시간을 의미합니다. SDRAM 모듈의 경우 TRCD + CL로 TRAS를 계산할 수 있습니다.
결론
이러한 지연 시간은 분명 RAM의 속도를 제한합니다. 하지만 그 한계는 물리 법칙이 아니라 RAM 규격이 정하는 것입니다. RAM을 관리하는 메모리 컨트롤러가 이 타이밍들을 강제하기 때문에, 메인보드가 허용한다면 충분히 조정할 수 있습니다. 오버클러킹과 함께 타이밍을 몇 사이클씩 줄여서(tightening) RAM 성능을 끌어올릴 수도 있습니다.
다만 RAM 오버클러킹은 하드웨어 오버클러킹 기법 중 가장 까다로운 편으로, 잦은 시스템 프리징과 반복적인 실험을 각오해야 합니다. 그럼에도 더 빠른 RAM은 RAM 병목이 발생하는 작업의 처리 시간을 단축시켜 렌더링 속도와 가상 머신 응답성을 눈에 띄게 향상시켜 줍니다.