Правда, что повышение частоты оперативной памяти дает прирост мощности?
Предположим, вы купили модуль оперативной памяти с частотой 3 000 МГц и в настройках BIOS повысили ее до 3 200 МГц. Или выбираете между двумя модулями c частотами 3 000 МГц и 3 200 МГц. Кажется, что с большей частотой компьютер будет работать быстрее. Но нет.
Сразу предупредим, что руководства по разгону в материале нет. Мы лишь объясним, как проверить эффективность разгона и не ошибиться с выбором оперативной памяти.
Теория: частота, тайминг, напряжение
Для начала разберем основные понятия. Если вы с ними хорошо знакомы, переходите к следующему пункту.
Частота. Оперативная память работает на тактовой частоте, то есть выполняет определенное количество действий в секунду. Действием может быть поиск строки, ее перенос в буфер, перезарядка ячейки памяти и так далее. Каждое действие занимает несколько тактов.
Тайминги. Они показывают, сколько тактов занимают основные действия с памятью. В характеристиках обозначаются буквами CL и цифрами. Например, так: CL 11-11-11.
Каждая пара цифр обозначает определенное действие. Мы не будем сейчас описывать эти действия, но уточним, что в нашем примере выполнение одного из них потребует 11 тактов и займет некоторое время (время измеряется в наносекундах, нс).
При повышении тактовой частоты каждый такт становится короче по времени. То есть на действие из 11 тактов уходит меньше наносекунд, следовательно, память работает быстрее. Но тут есть риск. Отведенного количества тактов может физически не хватить для выполнения одного из действий. В этом случае компьютер просто не запустится, и придется понижать частоту.
Поэтому оверклокеры не просто повышают частоту оперативной памяти, но и стараются подобрать такие тайминги, чтобы выделенного количества тактов хватало для выполнения действий. Дальше расскажем, как это проверить.
Напряжение. Оперативная память зависит от поступающей энергии. Для ее работы нужно напряжение, в случае самого популярного типа памяти DDR4 это около 1,2 В.
Повышение напряжения дополнительно подпитывает память, и она может выполнять действия быстрее. Но вместе с этим увеличивается нагрев и повышается риск выхода модуля из строя. Напряжение 1,4–1,5 B — это верхняя безопасная граница, при которой производители могут гарантировать стабильную работу памяти.
Считаем эффективность
Производители тоже разгоняют оперативную память перед продажей. Так что сравнивать такты и частоту имеет смысл не только после самостоятельного разгона. Выясним, как это сделать, на примере двух модулей памяти:
- c частотой 3 200 МГц и таймингами CL 22-22-22; c профилем разгона 3 000 МГц и таймингами CL 15-17-17
Многие пройдут мимо памяти с меньшей частотой (она еще и дороже), а зря.
Рассчитаем время выполнения основных действий с памятью, воспользовавшись формулой:
(1 с / количество тактов) х тайминг x 1000 = продолжительность одного действия
Умножение на тысячу нужно для перевода результата в наносекунды. А количество тактов равняется частоте оперативной памяти, поделенной на два, так как DDR в названии модуля (DDR4) расшифровывается как double data rate. То есть фактическая частота в два раза меньше той, что указана на коробке.
Рассчитаем продолжительность выполнения основных действий для Patriot:
- (1/1600) x 22 x 1000 = 14 нс
- (1/1600) x 22 x 1000 = 14 нс
- (1/1600) x 22 x 1000 = 14 нс
Расчеты для Kingston:
- (1/1500) x 15 x 1000 = 10 нс
- (1/1500) x 17 x 1000 = 11 нс
- (1/1500) x 17 x 1000 = 11 нс
Получается, модуль с частотой 3 000 МГц работает быстрее, чем модуль с частотой 3 200 МГц. Заметим, что у модуля от Patriot напряжение 1,2 В, а у Kingston — 1,35 B. Из-за этого память от Kingston (в теории) может выполнять действия за меньшее количество тактов, то есть в более короткие сроки при примерно такой же частоте.
Вывод и маленькое «но»
Если выбираете новый модуль памяти или сомневаетесь, получите ли прирост при разгоне, воспользуйтесь формулой и рассчитайте время выполнения действий на базовых настройках и после повышения частоты.
Конечно, реальный прирост будет зависеть от конфигурации ПК. Ведь если производительность упирается в видеокарту, а не процессор и его память, то разгон ОЗУ вам почти ничего не даст. В остальных случаях можно рассчитывать на прирост в 4–10%.
Смотрите эксперимент на нашем канале, где мы это наглядно показали:
Как оперативная память влияет на процессор?
Приветствую. В данной статье я постараюсь рассказать как оперативная память может влиять на процессор. Постараюсь написать все простыми словами, чтобы было понятно даже начинающему пользователю.
Что делает процессор и оперативная память?
Сперва необходимо разобраться как работает процессор и оперативная память. Зачем нужны вообще эти устройства, что они делают?
- Процессор или CPU (Central Processing Unit) — устройство которое обрабатывает данные, можно сказать что занимается вычислениями (выполняет машинные инструкции).
- Оперативная память или RAM (Random Access Memory) — место, где хранятся данные, которые обрабатываются процессором. Также в этой памяти хранятся данные, которые потребуются в будущем. Неиспользуемая память может использоваться под кэш, чтобы повторный запуск приложений и работа некоторых функций — была быстрее.
Также вы еще можете встретить термин GPU — это значит видеокарта, а iGPU — встроенное графическое ядро в процессоре.
Процессор и оперативная память — два важных устройствах, от которых собственно и зависит производительность устройства, неважно, ноутбук это, компьютер или смартфон. Везде присутствует оперативка и процессор. Да, если устройство для игр — то также еще важен графический адаптер.
Информация, которая может быть полезной. В серверах используется много оперативной памяти. Сервер — это постоянно запущенное огромное количество программ, которые в свою очередь разделены на условные группы. Сервер может иметь два процессора (возможно и больше). Чтобы огромное количество запущенных приложений корректно функционировало — нужно также огромное количество оперативной памяти.
Как оперативная память влияет на процессор?
Поэтому отвечая на вопрос как влияет оперативная память на процессор, можно сказать так: от ее количества зависит сможет ли процессор постоянно обрабатывать новые данные, а не ждать, пока появятся новые данные в памяти.
Дело в том, что процессор данные обрабатывает относительно быстро. Но если памяти не хватает — то чтобы освободить память для новой программы, нужно часть содержимого оперативки сбросить на диск. Этот процесс небыстрый и называется своппинг. Потом, когда данные, которые были сброшены на диск — опять понадобятся, они будут прочтены с диска и записаны в память. Но проблема в том, что запись на диск (write) и чтение (read) — процесс медленный относительно скорости оперативки.
Поэтому когда мало оперативки — присутствуют тормоза, которые вызывает диск, но процессор при этом может быть нагружен слабо, он просто ждет пока данные будут загружены в оперативку, чтобы он их смог обработать. А чтобы они были загружены — нужно освободить место в памяти. Когда оперативки достаточно — данные запущенных программ не сбрасываются на диск и процессор всегда имеет к ним быстрый доступ. Уже можно сделать вывод — чем больше оперативки, тем больше может быть запущенно приложений и это абсолютно верно.
Больше оперативки или мощный процессор?
Здесь тоже все спорно:
- Если процессор слабый, то сколько не добавляйте оперативки — ситуацию это не изменит. Процессор все равно медленно обрабатывает данные, поэтому вы будете ждать дольше.
- Если процессор быстрый, а оперативки не хватает — процессор обработает данные и будет ждать новых. Ждать будет потому что оперативки мало и чтобы появилось место — нужно сбросить часть данных на диск, а на это нужно время.
Вывод: мощность процессора и обьем оперативки — должно гармонично сочетаться. Чего-то одного много или мощного — будет недостаточно. Если не хватает оперативы, то какой бы вы мощный проц не поставили — это ничего не изменит.
А что может помочь? Улучшит ситуацию твердотельный диск SSD — его скорость считывания/записи намного выше, чем у обычного жесткого диска HDD.
Да ты гонишь! Почему на одних конфигурациях оперативка разгоняется выше, чем на других
Разгон памяти, дело добровольное. Как понять, от чего зависит разгон памяти, какие есть тонкости в подборе комплектующих и как «прогнать» память, чтобы было за нее не стыдно!
Изучение, анализ и подбор – три составляющих успеха в разгоне памяти. Чтобы начать разгонять память без погружения в пучины технических знаний, необязательно быть специалистом. Половина успеха зависит от платформы, вторая часть – это правильный выбор ранговости, количество модулей и частот памяти Kingston и HyperX.
Чипсеты Intel
Со стороны Intel производитель предлагает россыпь процессоров от начального до топового уровня — есть из чего выбирать. В качестве основы «синих» систем сейчас присутствует 2 поколения чипсетов и их возможности в плане разгона ЦП и памяти очень тривиальны. Официально Intel считает всего одну модель чипсета пригодной для разгона и это семейство Z 390/490. Все остальные проходят мимо.
Впрочем, из-за этого процесс выбора сведен к простому, казалось бы, выбору, но нет. С Z 390/490 все просто – определились с количеством интерфейсов, разъемов PCIe/USB и т.п. Нашли подходящую материнскую плату и купили. Зашли в BIOS или программу для разгона и попали в новый таинственный мир удивительных открытий. Если разгон не нужен, то покупаем любую подходящую плату. А с третьим вариантом притормозим. Хотя компания Intel официально и не признает разгон памяти на любых версиях чипсета за исключением двух ранее упоминавшихся, но производители стараются открыть пользователям скрытые возможности. В зависимости от модели могут быть доступны настройки (базовые или расширенные) таймингов памяти и делители (только ниже частоты, указанной в спецификации Intel для выбранного процессора). Например, некоторые удачные версии плат на чипсете B460/H470 все же наделены опциями по тонкой настройке таймингов памяти и форсировании режимов Turbo на процессорах, так называемая фиксация PL режимов (перевод работы процессора в постоянно поддержание турбо частоты).
Кстати, о доступных частотах памяти на младших B460/H410/H470: фактически, платы либо самостоятельно выставляют частоту памяти по спецификациям Intel (легко проверить, найдя интересующий вас процессор на сайте ark.intel.com и посмотреть на строку «Типы памяти»), либо при первой загрузке ставится минимальная частота согласно спецификации JEDEC (обычно все настройки поддерживаемых частот записаны в микросхеме SDP). Q470 – чипсет аналог Z490 по периферийным интерфейсам, но без разгона процессора. Оставшийся в списке W480 стоит особняком. Он поддерживает разгон памяти и можно выставить повышенные множители для Dram, однако в продаже плат с ним практически не найти.
Тонкости контроллера памяти и разводки плат
Если бы в компьютерном мире все было бы просто, то жить было бы легче! Увы, или к счастью, это не так. Помимо загрузки вашей головы типами чипсетов для разгона памяти важны и другие характеристики комплектующих. Начать стоит со второй составляющей и это контроллер памяти в процессоре. На последних 5 поколениях этот аппаратный блок напрямую связан с System Agent в ЦП и с шиной. Объективно, несмотря на постоянство в выборе тех. процесса (14 нм и различные улучшения +, ++, +++) компания постоянно улучшает их способности держать более высокие частоты без запредельно высоких напряжений. Вспоминая разгон памяти на процессорах от Kaby Lake до Comet Lake, нельзя отрицать тот факт, что процесс упростился, а финальные частоты выросли. Не последнюю очередь это связано с более тщательным подходом написания таблиц таймингов и субтаймингов в XMP комплектов памяти. Это серьезно упрощает алгоритм материнской платы по первоначально загрузке, хотя некоторые производители вносят либо слишком короткий список таймингов, забывая о вторичных/третичных, либо сильно повышают напряжение на контроллер памяти и системный агент. Такие действия приводят систему в нестабильное состояние, а часто повышенное напряжение перегревает процессор. Поэтому стоит внимательно подходить к выбору комплекта памяти. А помимо ранее озвученных составляющих разгона Dram чуть не упустили из виду правильность разводки слотов.
Топология
Для DDR4 обычно используют два вида разводки слотов — Daisy chain и T-topology.
T-Topology обладают редкие экземпляры материнских плат и приспособлены для лучшего разгона 4 модулей памяти. T-Topology разводка позволяет достичь частот более 4 ГГц сразу на 4 планках Dram, в то время как Daisy chain с 2 модулями добирается в руках пользователей до частоты более 4,5 ГГц.
Daisy chain – разводка оптимизирована для 2 модулей памяти. При условии удачного процессора и хорошо разгоняемой памяти лучше выбирать такие платы с 2 занятыми слотами Dimm. Второй вариант разводки косвенно можно отличить по рекомендациям производителей устанавливать память сначала в последние слоты, которые являются своего рода первыми в очереди в логической цепочке ответвлений от контроллера памяти.
Ранги
С топологиями разводки каналов разобрались, переходим к рангам памяти…
Ранг памяти — это блок или область данных, которые создаются с использованием нескольких или всех микросхем памяти в модуле. Ранг — это блок данных шириной 64 бита. Не стоит путать ранги с расположением микросхем памяти на текстолите. Результаты разгона памяти с двумя рангами довольно печальные, контроллеру памяти и шине тяжело справлять с четырьмя рангами. Максимум, что доступно — от 3466 МГц при CL14 до 3600 МГц при CL16. Единственный плюс от четырех рангов — это внушительный объем оперативной памяти и технология чередования рангами, которая увеличит производительность системы в играх. Узнать о количестве рангов можно из расшифровки модулей на сайте производителя, либо через утилиты Thaiphoon/Aida64/ CPU-Z.
В программе Thaiphoon легко определить производителя микросхем, организацию модуля памяти, ранговость и остальные параметры.
• Manufacturer – производитель микросхем;
• Die Density / Count – Емкость одной микросхемы в Гбитах и кодовое название. Его обычно используют в профильных форумах для ориентации среди различных версий микросхем. Обычно говорят Samsung B-die, либо Micron E-die;
• Composition – организация банков в одной микросхеме памяти (2048 Мбит*8=16 Гбит);
• Capacity – емкость всего модуля памяти, в скобках указано количество микросхем;
• Organization – в этом поле можно точно узнать ранговость вашей памяти (1/2 ranks);
Постепенно, начиная с конца 2019 года, Kingston переходит на использование 16 Гбит чипов памяти. Поэтому емкие комплекты Dram организуются из 16 Гбит микросхем с одноранговой адресацией, емкостью 16 ГБ и двухранговой 32 ГБ.
Промежуточный итог
Вкратце, для материнских плат с разводкой:
Daisy chain — лучший вариант для разгона 2 модулей памяти с одноранговой организацией, чуть хуже планки с двумя рангами. Следующая комбинация, состоящая из 4 Dimm с одним рангом, а далее с двумя рангами.
Для T-topology — для разгона подходят 4 модуля памяти с одноранговой организацией, но можно устанавливать 2 модуля с двумя рангами. Совсем неподходящая комбинация 2 или 4 модуля с двумя рангами.
По уровню разгона согласно мировой статистике: 8 Гб B-die > 8 Гб Micron Rev. E > 8 Гб CJR > 4 Гб E-die > 8 Гб AFR > 4 Гб D-die > 8 Гб MFR > 4 Гб S-die.
Чипсеты AMD
Легко выбрать, сложно разогнать! С платформой AMD AM4 все с одной стороны просто в вопросе выбора чипсета, а с другой — во много раз сложнее. Любой современный чипсет AMD поддерживает разгон памяти и процессора, даже сверхбюджетный A520. Другое дело, что некоторые производители материнских плат урезают в BIOS нужны пункты меню, например, редактор PBO режимов. Но в целом, начиная с B450 разгон возможен в полной мере.
О контроллере
Zen 2/3 поколения Ryzen оснащаются контроллером памяти, ведущий свою родословную со времен Bulldozer. Конечно, в него внесены изменения для DDR4, но контроллер построен на все том же 12-нм техпроцессе. В Zen 3 он не претерпел никаких изменений, однако благодаря новой компоновке ядер Zen 3 лишился одной промежуточной шины IF, что положительно сказалось на времени доступа к ОЗУ.
Почему же разгон на AMD сложнее и требует некоторого объема знаний?
Из-за использования специальной шины Infinity Fabric, которая связывает между собой отдельные блоки в процессоре, именуемые CCX. Infinity Fabric имеет свой собственный тактовый домен, который синхронизируется с физической частотой памяти. Начиная со второго поколения Zen получил дополнительный режим, когда частота IF принимает значение частоты памяти, а также 1/2 MEMCLK, который существенно увеличит частотный потенциал DRAM во время разгона. Идеальным режимом работы IF для максимальной производительности все еще остается соотношение 1:1. Не будем вдаваться в подробности, но для игр соотношение работы памяти и IF 1 к 1 дает несколько вариантов оптимальных частот – это 3600, 3800 МГц. В зависимости от удачи, если вам попадется счастливый билет вытянуть процессор со стабильно функционирующим IF в 4 ГГц, то можем вас поздравить, вы уникальный человек.
Разумным выбором для процессоров Ryzen 3ххх было и остается использование модулей памяти DDR4-3600 или DDR4-3733. Предельная частота шины Infinity Fabric составляла 1800-1867 МГц. Далее переключался делитель, который позволял разгоняться памяти выше, но дивидендов система не получала. Все это касается и новых Ryzen 5xxx серии. Происходит это потому, что вместе с IF синхронно увеличивается частота L3-кеша, тем самым поднимая пропускную способность внутри процессора.
О памяти для AMD
Теперь вы ознакомлены с нюансами работы контроллера памяти, шины IF и L3-кеша, а что же с выбором материнской платы. Как и ранее упомянутые топологии (Daisy chain и «Т»), для процессоров AMD производители выпускают оба типа плат с большим перевесом в сторону Daisy chain. Поэтому оптимальные рекомендации по памяти выглядят следующим образом:
Покупка одноранговой памяти в количестве 2 штук максимального объема для максимального разгона. Чипсет не важен, будь то B550 или Х470/570. Этот совет распространяется на 90% любых конфигураций с процессорами AMD. Совсем неоднозначные результаты разгона достигаются на двухранговых модулях памяти. В промежутке стоит комплект с четырьмя одноранговыми модулями. Завершает парад система с четырьмя двуранговыми планками памяти. Как определить топологию материнской платы под AMD? Спасибо, интернету, все за нас определено. Достаточно пройти по ссылке и найти интересующую материнскую плату.
Вернемся к подбору памяти исходя из топологии купленной материнской платы. Конечно, установив память в систему и запустив программу, мы со 100% уверенностью скажем, сколько рангов в нашей памяти. Но есть инструмент и проще, без покупки «кота в мешке». Заходим на страницу памяти, выбираем интересующие нас параметры (тайминги, цвет, объем, подсветку) и смотрим в описание. Для примера рассмотрим два комплекта Fury X объемом 32 Гб и 64 Гб.
64 ГБ комплект HyperX FURY DDR4 RGB, состоящий всего из 2 модулей создан в двухранговой конфигурации. Об этом нам сообщает надпись 2Rx8.
В случае с аналогичным комплектом, но объемом 32 ГБ организация планок превращается в одноранговый тип (1R). Вот такой простой способ определении рангов, используемых в памяти.
Программы, таблицы, алгоритмы помогающие разгонять память
Для платформы Intel
Не всегда память может стартовать с готовых настроек XMP, особенно высокочастотная. Поэтому сначала начните с применения профиля XMP, но на частоте 3200 МГц. В BIOS обязательно убираем MRC Fast boot. Запишите основные тайминги и откройте программу тайфун, чтобы узнать, с какими чипами имеете дело. Запустите TestMem5 и сделайте непродолжительный тест. Для уменьшения времени грубой настройки не ждите часами, при стабильности в несколько минут можно идти и снижать тайминги. Снижайте и изменяйте их по одному, выискивая нестабильные показатели. Обязательно записывайте значения, какие тайминги были нестабильными. Не пытайтесь выставить предельно низкие тайминги или высокую частоту памяти сразу. С двумя модулями и высокой частотой (более 4 ГГц) CR выставить на 2, если стоит 1. С 4 модулями сразу можно начинать тест на значении CR 2. Изменения таймингов лучше начать с CL и RCD. Многие чипы не «любят» синхронных значений, для них CL всегда будет меньше, чем RCD. RAS сразу пробуйте по формуле RCD+CL+4, до этого значения от него существенная разница, дальше влияние исчезает. CWL=RRD_S, CKE=5, СCDL>=4.
RDRD_DD и похожие значения требуют внимания при использовании всех 4 слотов Dimm. Значение определять опытным путем и тестированием. Это тонкие настройки для стабилизации работы всех 4 планок.
RDWR_SG(DG) и похожие пункты меню в BIOS опускайте до минимальных, но рабочих значений. Для стабильности сделайте +2 к ним.
RFC настраивать можно в самом конце. Его не нужно понижать или повышать сверх меры, просто найдите число в стабильном диапазоне, который обычно бывает от +20 до +40 пунктов от базового.
REFi требует подгонки с тестированием и стандартно проявляет себя по принципу больше — лучше. Находится в зависимости от значения RFC. Последнее описывает статус времени отдыха памяти, а первый – работы.
Тестируйте тщательно, в том числе на холодную и с перезагрузками.
• Asrock Timing Configurator 4.0.4 – просмотр таймингов;
• Asus MemTweakIt 2.02.44 — просмотр таймингов;
• TestMem5 — тест памяти на стабильность и ошибки;
Для платформы AMD
Открываем программу тайфун и смотрим, какие используются чипы памяти. Далее запускаем калькулятор DRAM Calculator for Ryzen и выбираем начальную частоту (начинать стоит с 3200 МГц) и ваши чипы памяти. В обязательном порядке проходимся по таймингам из калькулятора и вручную заносим их в BIOS’е. Скачиваем программы Ryzen Master, TestMem5, опционально Aida64. Ryzen Master нам понадобится для отслеживания таймингов и сопротивлений, TestMem5 для проверки стабильности, а Aida64 для быстрого и сравнительного замера производительности памяти. Если даже с частотой в 3200 МГц система не стартует, то меняем в большую сторону procodt и tRTP, перед этим tRFC2 и tRFC4 выставляем в автоматическом режиме. Успешное прохождение теста TestMem5 позволит вам выбрать два пути дальнейших действий: при небольшом количестве ошибок можно увеличить напряжение на памяти, при отсутствии пробуем поднимать частоту. По достижении частоты 3600 МГц советуем начать ужимать тайминги.
• DRAM Calculator for Ryzen – база готовых наборов для разгона и подбора таймингов памяти;
• ZenTimings — проверка первичных, вторичных и дополнительных таймингов памяти;
• AMD Ryzen Master – официальная программа от AMD для разгона процессоров и памяти;
• TestMem5 0.12 1usmus V3 config – тест памяти на стабильность и ошибки;
• Ryzen Timing Checker – проверка первичных, вторичных и дополнительных таймингов памяти;
Выводы
Разгон памяти – это хождение по минному полю без металлодетектора, основываясь только на собственной обостренном чутье. Чтобы сократить число минут, процесс стоит начинать с выбора правильной материнской платы, подходящего комплекта памяти и опыта других людей. Коллективный разум и десятки тысяч часов, проведенных в поисках оптимальных комбинаций настроек и параметров, плавно заполонили FAQ. Допустим, вы прекрасно понимаете, какие комплекты памяти подходят для daisy chain или Т-топологии материнских плат. Отличаете 1 и 2 ранговую память. Научились определять производителя микросхем, но немаловажно будет отметить существование QVL листов совместимости у производителей материнских плат. Однако, не найдя требуемого комплекта памяти, не расстраиваетесь. Опыт, ошибки, внимательность позволят вам через n-ное число часов найти те самые настройки, при которых и 2 различных комплекта Kingston (2 ранговых) общим объемом в 96 ГБ будут стабильно работать в неподходящей материнской плате.
Для получения дополнительной информации о продуктах Kingston Technology обращайтесь на официальный сайт компании.
Источник https://journal.citilink.ru/articles/pravda-chto-povyshenie-chastoty-operativnoj-pamyati-daet-prirost-moshnosti/
Источник https://990x.top/kak-operativnaya-pamyat-vliyaet-na-protsessor-otvet.html
Источник https://habr.com/ru/company/kingston_technology/blog/534994/
