Разгон оперативной памяти ddr4

Обновлено: 06.07.2024

Какие характеристики определяют скорость работы оперативной памяти

Скорость работы компьютера зависит от объёма оперативной памяти. А насколько быстро она сама даёт записывать и считывать данные, покажут эти характеристики.

Эффективная частота передачи данных

Скорость работы памяти зависит от количества операций передачи данных, которые можно провести за одну секунду. Чем выше эта характеристика, тем быстрее работает память.

Формально скорость измеряется в гигатрансферах (GT/s) или мегатрансферах (MT/s). Один трансфер — одна операция передачи данных, мегатрансфер — миллион таких операций, гигатрансфер — миллиард.

Но почти всегда скорость указывают в мегагерцах или гигагерцах — производители решили, что покупателям так будет понятнее. Если на вашу планку памяти нанесена, например, маркировка DDR4‑2133, то её скорость передачи данных — 2 133 MT/s или 2 133 МГц.

Модуль памяти с частотой 2 133 МГц и рабочим напряжением 1,2 В. Фото: Wikimedia Commons

Но эффективная частота передачи данных памяти DDR вдвое выше её тактовой частоты. Собственно, DDR — это double data rate, удвоенная скорость передачи данных.

В таких модулях данные за каждый такт передаются дважды: импульс считывается и по фронту сигнала, и по его спаду, то есть один цикл — это две операции. Таким образом, реальная частота, на которой работает память DDR-2666 — 1 333 MT/s или 1 333 МГц.

Если у вас установлены планки памяти с разной частотой, то система будет работать на наименьшей из них. Конечно же, материнская плата должна поддерживать эту частоту.

Тайминги

CAS‑тайминги (Column Access Strobe) — это задержки в процессе работы оперативной памяти. Они показывают, сколько тактов нужно модулю памяти для доступа к битам данных. Чем ниже тайминги, тем лучше.

По сути, память — это прямоугольная таблица, которая состоит из ячеек в строках и столбцах. Чтобы получить доступ к данным, нужно найти правильную строку, открыть её и обратиться к ячейке в определённом столбце.

Обычно тайминги записываются в таком формате: 15‑17‑17‑39. Это четыре разных параметра:

  • Собственно, CAS Latency — задержка сигнала между отправкой адреса столбца в память и началом передачи данных. Отражает время, за которое будет прочитан первый бит из открытой строки.
  • RAS to CAS Delay — минимальное количество тактов между открытием строки памяти и доступом к её столбцам. По сути, это время на открытие строки и чтение первого бита из неё.
  • RAS Precharge Time — минимальное количество тактов между подачей команды предварительной зарядки (закрытием строки) и открытием следующей строки. Отражает время до считывания первого бита памяти из ячеек с неверной открытой строкой. В этом случае неверную строку нужно закрыть, а нужную — открыть.
  • DRAM Cycle Time tRAS/tRC — отношение интервала времени, в течение которого строка открыта для переноса данных, ко времени, в течение которого завершается полный цикл открытия и обновления строки. Этот параметр отражает быстродействие всей микросхемы памяти.

Если у оперативной памяти высокая тактовая частота и большие тайминги, она может работать медленнее, чем вариант с меньшей частотой, но и более низкими таймингами. Вы можете разделить тактовую частоту на CAS Latency (первое число в строке таймингов) и понять, сколько инструкций в секунду способна выполнить память. Это позволит оценить, насколько она быстрая.

Напряжение

В документации к оперативной памяти вы можете увидеть много различных параметров: напряжение контроллера (SOC), тренировки памяти при запуске системы (DRAM Boot), источника опорного напряжения (Vref) и так далее. Для разгона важен в первую очередь SOC. Он зависит от класса памяти — нормой считаются Intel® XMP‑Ready: Extreme Memory Profiles for Intel® Core™ Processors, DDR2 DIMM / SODIMM такие значения:

  • DDR2 — 1,8 В;
  • DDR3 — 1,5 В;
  • DDR4 — 1,2 В.

Также для каждого класса памяти есть пиковые значения напряжений, которые при разгоне превышать не стоит:

  • DDR2 — 2,3 В;
  • DDR3 — 1,8 В;
  • DDR4 — 1,5 В.

При повышении частоты оперативной памяти потребуется увеличенное напряжение. Но чем оно выше, тем больше риск преждевременного выхода модулей из строя.

Оперативная память бывает одно-, двух- и четырехранговой. Ранг — это число массивов из микросхем памяти, распаянных на одном модуле. Ширина одного массива (банка), как правило, равна 64 битам, в системах с ЕСС (кодом коррекции ошибок) — 72 бита.

Одноранговые модули (single rank) обычно включают 4 или 8 чипов на одной планке. Двухранговые (double rank) — 16 таких чипов. Четырехранговые (quad rank) — 32 чипа, и такой формат встречается достаточно редко.

Обычно этот показатель помечается буквой в названии: S (single) — одноранговая, D (double) — двухранговая, Q (quad) — четырехранговая.

Одноранговые чипы обычно дешевле и имеют больше перспектив для разгона. Двухранговые модули изначально работают с большей производительностью, но прирост при разгоне будет меньше.

Любую ли оперативную память можно разогнать

Это зависит в первую очередь от материнской платы. Если она поддерживает оверклокинг (разгон), то, скорее всего, и с разгоном памяти проблем не будет.

Материнские платы на базе чипсетов B350, B450, B550, X370, X470, X570 для процессоров AMD поддерживают разгон, на А320 — нет. На этой странице вы сможете уточнить, есть ли возможность оверклокинга у вашей модели.

Для систем с процессорами Intel для оверклокинга подходят платы на чипсетах Х- и Z‑серий. Модели из линеек W-, Q-, B- и H‑серий разгон не поддерживают. Уточнить данные по вашей материнской плате можно здесь.

Считается, что оперативная память Samsung обеспечивает наиболее высокий прирост при разгоне. Прирост производительности чипов Hynix и Micron будет меньше.

Подчеркнём: речь идёт именно о чипах. Некоторые бренды, например Kingston или Crucial, могут выпускать память на чипах Samsung, Hynix или Micron.

Вопрос лишь в том, зачем вам разгонять память. Если вы таким образом хотите ускорить сёрфинг в интернете, то вряд ли достигнете заметных результатов. А вот для повышения FPS в играх, ускорения обработки фото в Adobe Lightroom и видео в Adobe AfterEffects или Premiere разгон оправдан — можно «выжать» рост производительности на 15–20%.

Отметим также, что у процессоров AMD Ryzen частота оперативной памяти связана с частотой внутренней шины, которой соединяются два блока ядер. Поэтому для систем на базе AMD разгон напрямую влияет на производительность центрального процессора.

Но в любом случае гарантия производителей не распространяется на память, параметры которой вы изменили. Так что любой разгон вы делаете на свой страх и риск.

Как подготовиться к разгону оперативной памяти

Чтобы добиться результата и не навредить компьютеру, выполните эти шаги.

Почистите компьютер

Любой разгон ведёт к повышению температуры комплектующих. Чтобы система охлаждения эффективно справилась с этим, проведите генеральную уборку внутри системного блока или ноутбука. На этой странице вы найдёте инструкцию для ноутбука, с ПК всё окажется даже проще: комплектующие на виду, разбирать системный блок легче.

Установите ПО

Эти утилиты расскажут о характеристиках вашей системы и помогут протестировать её после разгона. Вам точно потребуется программа для определения параметров памяти и бенчмарк для тестов. Рекомендуем такие варианты ПО:

    — пожалуй, самая популярная в среде оверклокеров утилита для определения параметров памяти. Цена — от 26 долларов в год. — небольшая бесплатная программа, которая поможет уточнить характеристики памяти и системы в целом. — также показывает параметры системы и включает бенчмарки для тестирования. На официальном сайте есть платные варианты и бесплатные демоверсии. — бесплатная утилита, поможет выставить оптимальные параметры разгона оперативной памяти для систем на базе AMD Ryzen. Также ПО включает бенчмарк для тестирования памяти, который подходит и для систем на базе процессоров Intel. — бесплатный бенчмарк для тестирования стабильности системы: он хорошо нагружает и процессор, и оперативную память. При использовании нужно выбрать вариант Blend, чтобы добиться значительной нагрузки на память. — бенчмарк, в котором вы найдёте больше данных и алгоритмов для проверки. Для работы программы потребуется флешка — на неё вы запишете образ диска с тестами. Затем нужно загрузить компьютер с флеш‑накопителя (выставить в BIOS / UEFI загрузку с USB) и запустить тесты. Бесплатной версии достаточно для разгона ОЗУ.

Найдите свежую версию BIOS / UEFI материнской платы

Обновите программное обеспечение материнской платы перед разгоном. Загрузить свежий BIOS / UEFI можно с сайта производителя.

Как правило, новые версии работают стабильнее, в них меньше ошибок и факторов риска. К тому же старые прошивки некоторых моделей плат могут не поддерживать разгон памяти, а новые — уже включают эту функцию.

Как разогнать оперативную память в BIOS

Разгон в BIOS — самый универсальный способ. Он требует много усилий и времени, так как подбирать параметры приходится вручную. Порой на достижение оптимальных характеристик может уйти день‑другой. Но работает всегда — разумеется, если ваша материнская плата поддерживает оверклокинг. Главное — не увеличивать напряжение выше пиковых значений и не игнорировать ошибки в тестах стабильности системы.

Определите характеристики оперативной памяти

В Thaiphoon Burner нажмите Read и выберите нужный модуль памяти. Характеристики показываются отдельно для каждого из них.

Многие из вас уже давно наслышаны о пользе разгона оперативной памяти для увеличения производительности ПК в играх и рабочих задачах. Особенно это касается процессоров Ryzen (если рассматривать современные решения), для которых разгон памяти - это основа быстродействия, это некий ритуал, который совершает каждый владелец ПК на "красном" процессоре, чтобы получить еще больше производительности.

реклама

Но многие ли из вас догадываются, что неправильный разгон оперативной памяти может лишь ухудшить работу ПК: приводить к сбоям в работе, вылетам, различным глюкам и зависаниям? Что перенапряжение может пагубно сказаться на работе оперативной памяти, и серьезно сократить ее жизненный цикл?

Дешевая 3070 Gigabyte Gaming - успей пока не началось

Данная статья будет ориентирована в первую очередь на новичков в разгоне DDR4 на Ryzen, которые просто хотят узнать, как стабильно и правильно разогнать оперативную память. Статья не имеет цели нагружать пользователя бесполезной для него информацией и терминологией. Будет произведен разгон, описана методика, высказаны основные принципы и практические советы. Далее мы произведем температурные замеры ОЗУ под двумя разными профилями разгона и наконец выясним реальный прирост производительности в играх от разгона оперативной памяти.


Подготовка к разгону оперативной памяти

реклама

var firedYa28 = false; window.addEventListener('load', () => < if(navigator.userAgent.indexOf("Chrome-Lighthouse") < window.yaContextCb.push(()=>< Ya.Context.AdvManager.render(< renderTo: 'yandex_rtb_R-A-630193-28', blockId: 'R-A-630193-28' >) >) >, 3000); > > >);

Итак, в первую очередь, если вы собрались подойти к разгону оперативной памяти с головой - выключите YouTube. Методики "разгон памяти за 10 минут", "разгон памяти за 1 минуту" и прочие популярные видео, которые можно встретить на столь популярной площадке по теме разгона E-die - это откровенная чушь, эти методики под большим вопросом помогут именно вам, но я вам даю 100% гарантию, что любая методика разгона, где применяется поднятие напряжения до 1.45 вольта на чипах Micron E-die, сократит их жизнь на порядок. Вы ведь купили комплект бюджетной (относительно) оперативной памяти не для того, чтобы она у вас сгорела или начала сбоить через полгода? Вот поэтому советую вам забыть о методах из YouTube и начать думать своей головой.


Теперь, когда вы перестали следовать гайдам из YouTube, скачайте такие программы, как Thaiphoon Burner, TestMem5 и Ryzen DRAM calculator, если их у вас еще нет. Также настоятельно рекомендуется обзавестись Aida64 и Ryzen Timings Checker.

Далее если вы не уверены, какие у вас чипы памяти, запустите Thaiphoon Burner и проверьте, какими чипами памяти наделена ваша оперативная память. Также полезным будет узнать ранковость памяти и число установленных планок памяти, а также наличие XMP (предустановленного разгона). Все это можно узнать в данной утилите. Немаловажным является объем оперативной памяти. Чем он больше, тем сложнее ее разогнать, так как возрастает нагрузка на контроллер памяти в процессоре. Который, к слову, в Zen+ процессорах далеко не идеален.

реклама


Далее вам следует выяснить, на основе какой микроархитектуры ваш процессор, если вы еще этого не знаете. Наименование своего процессора вы можете посмотреть через диспетчер устройств в Windows. Далее вы ищите в интернете, какая микроархитектура лежит в основе вашего процессора. Это очень важно, так как от этого напрямую зависят результаты разгона. Если вы обладатель процессора с микроархитектурой Zen, то вы можете в среднем рассчитывать на частоту в 3200 - 3400 MHz. Для Zen+ максимумом является частота 3533 MHz. Обладатели процессоров Zen 2 могут смело разгонять память до 3800, но будьте осторожны с делителем.

Далее мы переходим к материнской плате. Если вы не хотите глубоко вникать в процесс разгона, то вам пригодится лишь узнать, на основе какого чипсета выполнена ваша материнская плата. Также желательно знать ее модель, если вы еще этого не знаете. Также на разгон оперативной памяти напрямую влияет количество слотов под память. Если в вашей плате всего два слота - то вам повезло и модули могут разогнаться лучше, чем на плате с 4 слотами (статистически). Также важна топология материнской платы и расположение слотов, в которые была установлена память. Если ваша плата не обладает T-топологией, проще говоря, если вы не обладатель, например, Asrock X470 Taichi и ASUS ROG Crosshair VI, то модули следует расположить в слоты A2 и B2. Материнские платы с T-топологией уникальны тем, что им все равно, сколько у вас оперативной памяти и как она расположена. Еще один важный фактор - количество PCB-слоев. Но для новичков это уже совсем дебри. Но если вам интересно, то хорошие материнские платы обладают большим количеством PCB слоев. Многие думают, например, что покупать плату на X чипсете для AMD - это переплата и проще взять плату на B чипсете. Но, хоть плата плате рознь, а платы на X чипсете имеют в среднем больше PCB слоев, чем платы на B чипсете (или вообще A). Узнать количество PCB слоев достаточно легко на платах MSI - их число указано на обратной стороне платы с краю. Если ваша плата обладает 6-8 слоями PCB, то вам повезло чуть больше.

На этом для вас весь подготовительный этап завершен. Да, я изначально обещал не вводить вас в терминологию и тонкости, но все это была основа основ, которая необходима для правильного разгона памяти на процессорах Ryzen.

Простой разгон оперативной памяти с чипами Micron E-die и доработка результатов

реклама

Итак, переходим непосредственно к самой простой и 100% рабочей методике разгона. Вы ведь уже скачали последнюю версию Ryzen DRAM calculator? Отлично, тогда переходим в него и начинаем заполнение программы своими данными.

Всю необходимую информацию мы уже узнали на подготовительном этапе, осталось лишь внести ее в калькулятор и нажать на кнопку "Calculate SAFE" (рекомендую именно этот режим, так как с ним справятся даже самые "тугие" модули).

Далее мы переносим данные значения в BIOS. Рекомендую значения напряжений выставлять чуть выше рекомендованных калькулятором. И в случае чего их снижать. Заполнять значения таймингов в BIOS следует крайне внимательно, чаще всего ошибки появляются из-за неверных значений таймингов. Поэтому для начала разберитесь со своим BIOS, узнайте названия таймингов и опций, потом начинайте вносить изменений.

После того, как вы перенесли все результаты калькулятора в BIOS, настоятельно рекомендуется сохранить эти результаты в отдельный профиль, чтобы в случае чего редактировать его и не переносить все значения калькулятора повторно. Также не лишним будет установить количество попыток повторной загрузки ПК в случае сбоя. В каждом BIOS этот пункт называется по-своему. Советую ставить это количество попыток на 1, максимум 2.

После этого мы перезагружаем компьютер. Если во время перезагрузки компьютер зависает и даже не доходит до BIOS, то отключите питание компьютера (отключите сам блок питания), извлеките батарейку из материнской платы и закоротите контакты на плате в том месте, где была установлена батарейка. Это проще всего сделать отверткой. Альтернативные варианты "лечения" - кнопки clear cmos и memok, если таковые имеются. Но бывает и такое, что просто извлечь батарейку и закоротить контакты бывает недостаточно. Можете также вытащить сами модули памяти и поменять их местами (не лишним будет обезжирить контакты на памяти), чаще всего это "лечит" все глюки. Когда ПК снова запустится, рекомендую чуть увеличить или уменьшить напряжение на самих модулях, чуть поднять напряжение на контроллер памяти, снизить частоту разгона, чуть увеличить тайминги. Комплексно это выполнять не следует. Чаще всего бывает достаточно снизить частоту памяти. Если компьютер доходит до Windows и далее начинаются ошибки и другие неполадки, описывать которые можно крайне долго и нудно, мы просто выполняем все те действия, которые описывались чуть ранее.

Итак, теперь приступаем к проверке оперативной памяти. Сначала мы проверяем наш разгон программой TestMem5. Если тест был пройден с ошибками, то мы приступаем к уже описанным методам "лечения". Если ошибок при тесте не было, то не лишним будет "прогнать" тест памяти в Aida64 или нагрузить память на несколько часов любой другой программой, и тем самым проверить стабильность. Если все прошло хорошо, то мы переходим к следующему этапу, если есть какие-то сбои и ошибки, то. Вы уже сами должны догадываться, что делать.

Теперь вы либо завершаете разгон, либо, если вам важен каждый FPS и вы хотите, чтобы ваша система выдавала максимум от возможной производительности, то следует приступить к более детальной оптимизации оперативной памяти и "доработке" разгона. После чего следует опять все проверить. И, самое главное сравнивать результаты именно в тех задачах, ради которых вы разгоняете память.

Но, я уверен, что сейчас найдется несколько несчастных, которые "проиграли" в кремниевую лотерею. Память которых "отказывается" адекватно работать даже в "щадящем" режиме. Тут можно посоветовать поставить параметр "DRAM PCB revision" в одно из значений: "A0", "bad bin" или "manual". Значение "manual" и "bad bin" подходят для самых неудачных модулей. Если и это вам не помогло - снижайте частоту. Но в случае с E-die (а данный гайд ориентирован на владельцев памяти с данными чипами) такого просто не может быть (если это не откровенный брак).

О доработке результатов я могу лишь дать вам практические советы, но не четкую инструкцию к действиям, что будет даже правильней, потому что вся память уникальна и на достижение результатов выше, чем может выдать калькулятор, может повлиять личная удача энтузиаста.

Практические советы по ручному разгону памяти с чипами Micron E-die, основные принципы при регулировке напряжения и настройке таймингов


Итак, представляю вашему вниманию мой итоговый результат разгона после оптимизации и ручной "доработки". В зеленых рамочках выделены те значения, которые я выбрал в калькуляторе, а в красных рамочках находятся те результаты, которые я оптимизировал под свою память.

Итак, вот те принципы, которым я следовал, когда "ужимал" первичные и вторичные тайминги:

  • Power Down mode должен быть отключен всегда.
  • Gear Down mode влияет на итоговую латентность (в худшую сторону), но для того, чтобы взять более высокие частоты, его необходимо обязательно включить.
  • Command Rate всегда выставляется в значение 1T (количество тактов).
  • Первый тайминг tCL настраивается точно также, как он задан в XMP или в калькуляторе. Как-то ужимать его очень сложно и приводит к нестабильности, если не задирать напряжение.
  • tRP и tRCDWR могут быть на два пункта ниже, чем первый тайминг tCL (следует выбирать четные значения)
  • tRAS вычисляется по формуле tRCD + tBL + tWR.
  • tRC должен быть больше либо равен tRAS+TRP. В моем случае память заработала даже на значении в 50.
  • tFAW можно смело "ужимать" в 1.5, а в некоторых случаях и в 2 раза от того результата, который выдает калькулятор или XMP.
  • SOC Voltage 100% безопасно повышать можно до 1.1 вольта, но подходящие значения находятся в трех вариантах: 1.025 - 1.05 и 1,1. Чаще всего среднего значения (для гарантии) бывает достаточно.
  • Чипы Micron E-die не самые холодные и их эффективность слабо зависит от напряжения, подаваемого на них. Категорически не рекомендуется повышать напряжение выше 1.4 вольта.

Итак, спустя почти 3 месяца изучения платформы AM4 и разгона памяти с процессором Zen+, я добился стабильного результата разгона.



Но все мои прошлые попытки разгона я, естественно, сохранял в отдельные профили в BIOS. Одно время я добился стабильного результата на частоте в 3400 с таймингами CL 14 при напряжении 1.45 вольта, но почему я отказался от такого разгона вы узнаете далее.

Замеры температур модулей памяти при разном вольтаже - как перегреваются и выходят из строя модули оперативной памяти.

Итак, среди читателей есть некоторая категория людей, которые не верят в то, что от высокого напряжения модули памяти могут сильно разогреваться. Итак, данное тестирование я посвящаю всем тем, кто до сих пор думал, что радиаторы на оперативной памяти - это маркетинг и "украшение".

Итак, вот такие температурные показатели имеют модули при напряжении в 1.39 вольта. Быть может, реальная температура даже выше на пару градусов, но если их трогать рукой, то они реально горячие, но пальцы не обжигают.

Такие температурные показатели получились в открытом стенде при тестировании оперативной памяти программой TestMem5 в течение 8 минут.


Если для вас это кажется уже много и ваше представление о "холодной современной памяти" разрушилось, то даже не смотрите на результаты при напряжении в 1.45 вольт.


Удивлены? Если вы все-таки "кочегарите" память, то не лишним будет заняться обдувом модулей памяти. Но лучше не выходить за рамки 1.4 вольт для Micron E-die.

При этом сама память выдавала следующие результаты в AIDA64 Memory & Cache:


Тестирование влияния разгона памяти на производительность в играх

Но для начала прошу ознакомиться с тестовым стендом.

Тестовый стенд

Тестирование разгона модулей оперативной памяти CRUCIAL Ballistix BL2K16G30C15U4B 2x16Гб в игре Assassin's Creed Odyssey проводилось на следующей конфигурации:

  • Процессор: AMD Ryzen 7 2700 (сток);
  • Системная плата: Asus TUF B450M PRO GAMING;
  • Система охлаждения процессора: AMD Wraith Spire ;
  • Термопаста: AMD;
  • Видеоадаптер: GeForce GTX 1060 Xtreme Gaming 6G;
  • Накопители: Samsung SSD 850 120GB (под Windows), Western Digital WD Blue 1 TB (под игры);
  • Блок питания: Enermax Revolution D.F. , 650 Ватт;
  • Корпус: Thermaltake View 31 TG;
  • Монитор: Sharp Aquos lc-26le320e-bk ;
  • Операционная система: Windows 10 Pro x64 (1909).

Тестирование

Игра тестировалась на следующих настройках графики. Стоит обратить внимание, что видеокарта GTX 1060 6Gb в некоторых местах загружалась на 100%, поэтому результаты выходят не совсем эталонными.


Прошу ознакомиться с результатами тестирования. Эффективность разгона оперативной памяти проверялась изменением значения 1% FPS.

Тестовый отрезок - встроенный в игру бенчмарк.


Результаты тестирования вышли следующие. Прирост FPS от разгона памяти составил 20%, если сравнивать со значениями, которые память выдавала в стоке. Но остается один вопрос - как память на CL16 обогнала память на CL14? Легендарные "14-19-14-32" с некоторыми ужатыми вторичными таймингами, проповедуемые некоторыми блогерами в YouTube, оказались на уровне XMP по показателю 1% FPS. Почему так произошло - попробуем выяснить уже в комментариях, где вы также сможете похвастаться своими результатами разгона памяти и обсудить данную статью.

Заключение

Надеюсь, что данная статья окажется полезной всем тем, кто только начал осваивать разгон памяти на Ryzen, или уже успел разочароваться в своих оверклокерских навыках, до конца не разобравшись в специфике разгона ОЗУ на AM4.

В заключении стоит еще раз напомнить, что разгон с овервольтажами ради циферок и бездумное копирование чьих-то параметров разгона ни к чему хорошему не приведут. В первую очередь следует обращать внимание на результаты разгона в реальных задачах и подходить к разгону с головой, обращая внимание на поведение компьютера и температуры.

Привет, GT! Все мы любим новое железо — приятно работать за быстрым компьютером, а не смотреть на всякие прогрессбары и прочие песочные часики. Если с процессорами и видеокартами всё более-менее понятно: вот новое поколение, получите ваши 10-20-30-50% производительности, то с оперативкой всё не так просто.


Где прогресс в модулях памяти, почему цена на гигабайт почти не падает и чем порадовать свой компьютер — в нашем железном ликбезе.

Стандарт памяти DDR4 имеет ряд преимуществ перед DDR3: большие максимальные частоты (то есть пропускная способность), меньшее напряжение (и тепловыделение), и, само собой, удвоенная ёмкость на один модуль.

Комитет инженерной стандартизации полупроводниковой продукции при Electronic Industries Alliance (более известный как JEDEC) трудится над тем, чтобы ваша оперативная память Kingston подходила к материнской плате ASUS или Gigabyte, и по этим правилам играют все. По части электрики, физики и разъёмов всё жёстко (оно и понятно, нужно обеспечить физическую совместимость), а вот в отношении рабочих частот, объёмов модулей и задержек в работе правила допускают некоторую волатильность: хотите сделать лучше — делайте, главное, чтобы на стандартных настройках у пользователей не было проблем.

Именно так получились в своё время модули DDR3 с частотой выше, чем 1600 МГц, и DDR4 с частотами выше 3200 МГц: они превышают базовые спецификации, и могут работать как на «стандартных» параметрах, совместимых со всеми материнскими платами, так и с экстремальными профилями (X.M.P.), протестированными на заводе и зашитыми в BIOS памяти.


Прогресс

Основные улучшения в этой сфере ведутся сразу в нескольких направлениях. Во-первых, производители непосредственно микросхем памяти (Hynix, Samsung, Micron и Toshiba) постоянно улучшают внутреннюю архитектуру чипов в пределах одного техпроцесса. От ревизии к ревизии внутреннюю топологию доводят до совершенства, обеспечивая равномерность нагрева и надёжность работы.

Во-вторых, память потихоньку переходит на новый техпроцесс. К сожалению, здесь нельзя проводить улучшения также быстро, как делают (делали последние лет 10) производители видеокарт или центральных процессоров: грубое уменьшение размеров рабочих частей, то есть транзисторов, потребует соответствующего снижения рабочих напряжений, которые ограничены стандартом JEDEC и встроенными в CPU контроллерами памяти.

Поэтому единственное, что остаётся — не только «поджимать» производственные нормы, но ещё и параллельно увеличивать скорость работы каждой микросхемы, что потребует соответствующего повышения напряжения. В итоге и частоты растут, и объёмы одного модуля.

Примеров такого развития много. В 2009-2010 году нормальным был выбор между 2/4 гигабайтами DDR3 1066 МГц и DDR3 1333 МГц на один модуль (обе были выполнены по 90-нм техпроцессу). Сегодня же умирающий стандарт готов предложить вам 1600, 1866, 2000 и даже 2133 МГц рабочих частот на модулях в 4, 8 и 16 ГБ, правда внутри уже 32, 30 и даже 28 нм.

К сожалению, подобный апгрейд стоит немалых денег (в первую очередь на исследования, закупку оборудования и отладку производственного процесса), так что ждать радикального уменьшения цены 1 ГБ оперативки до выхода DDR5 не придётся: ну а там нас ждёт очередное удвоение полезных характеристик при той же цене производства.

Цена улучшений, разгон и поиски баланса

Растущий объём и скорость работы напрямую влияет на ещё один параметр оперативной памяти — задержки (они же тайминги). Работа микросхем на высоких частотах до сих пор не желает нарушать законы физики, и на различные операции (поиск информации на микросхеме, чтение, запись, обновление ячейки) требуются определённые временные интервалы. Уменьшение техпроцесса даёт свои плоды, и тайминги растут медленнее, чем рабочие частоты, но здесь необходимо соблюдать баланс между скоростью линейного чтения и скоростью отклика.


Например, память может работать на профилях 2133 МГц и 2400 МГц с одинаковым набором таймингов (15-15-15-29) — в таком случае разгон оправдан: при большей частоте задержки в несколько тактов только уменьшатся, и вы получите не только увеличение линейной скорости чтения, но и скорости отклика. А вот если следующий порог (2666 МГц) требует увеличения задержек на 1-2, а то и 3 единицы, стоит задуматься. Проведём простые вычисления.

Делим рабочую частоту на первый тайминг (CAS). Чем выше соотношение — тем лучше:

2133 / 15 = 142,2
2400 / 15 = 160
2666 / 16 = 166,625
2666 / 17 = 156,823

Полученное значение — знаменатель в дроби 1 секунда / Х * 1 000 000. То есть чем выше число, тем ниже будет задержка между получением информации от контроллера памяти и отправкой данных назад.

Как видно из расчётов, наибольший прирост — апгрейд с 2133 до 2400 МГц при тех же таймингах. Увеличение задержки на 1 такт, необходимое для стабильной работы на частоте 2666 МГц всё ещё даёт преимущества (но уже не такие серьёзные), а если ваша память работает на повышенной частоте только с увеличением тайминга на 2 единицы — производительность даже немного снизится относительно 2400 МГц.

Верно и обратное: если модули совершенно не хотят увеличивать частоты (то есть вы нащупали предел для конкретно вашего комплекта памяти) — можно попытаться отыграть немного «бесплатной» производительности, снизив задержки.

На самом деле факторов несколько больше, но даже эти простые расчёты помогу не напортачить с разгоном памяти: нет смысла выжимать максимальную скорость из модулей, если результаты станут хуже, чем на средних показателях.


Практическое применение разгона памяти

В плане софта от подобных манипуляций в первую очередь выигрывают задачи, постоянно эксплуатирующие память не в режиме потокового чтения, а дёргающие случайные данные. То есть игры, фотошоп и всякие программистские задачи.


Аппаратно же системы со встроенной в процессор графикой (и лишённые собственной видеопамяти) получают значительный прирост производительности как при снижении задержек, так и при увеличении рабочих частот: простенький контроллер и невысокая пропускная способность очень часто становится бутылочным горлышком интегрированных GPU. Так что если ваши любимые «Цистерны» еле-еле ползают на встроенной графике старенького компа — вы знаете, что можно попробовать предпринять для улучшения ситуации.

Мэйнстрим

Как не странно, больше всего от подобных улучшений выигрывают среднестатистические пользователи. Нет, безусловно, оверклокеры, профессионалы и игроки с полным кошельком получают свои 0.5% производительности, применяя экстремальные модули с запредельными частотами, но их доля на рынке мала.

Что под капотом?

Белые алюминиевые радиаторы снять достаточно просто. Шаг нулевой: заземляемся об батарею или ещё какой металлический контакт с землёй и даём стечь статике — мы же не хотим дать нелепой случайности убить модуль памяти?

Шаг первый: прогреваем модуль памяти феном или активными нагрузками на чтение-запись (во втором случае вам надо быстренько выключить ПК, обесточить его и снять оперативку, пока она ещё горячая).


Шаг второй: находим сторону без наклейки и аккуратно подцепляем радиатор чем-нибудь в центре и по краям. Использовать печатную плату как основание для рычага можно, но с осторожностью. Внимательно выбираем точку опоры, стараемся избегать давления на на хрупкие элементы. Действовать лучше по принципу «медленно, но верно».

Шаг третий: открываем радиатор и разъединяем замки. Вот они, драгоценные чипы. Распаяны с одной стороны. Производитель — Micron, модель чипов 6XA77 D9SRJ.


8 штук по 1 Гб каждый, заводской профиль — 2400 МГц @ CL16.



Правда, дома снимать теплораспределители не стоит — сорвёте пломбу и плакала ваша пожизненная 1 гарантия. Да и родные радиаторы отлично справляются с возложенными на них функциями.

Попробуем измерить эффект от разгона оперативки на примере комплекта HyperX Fury HX426C16FW2K4/32. Расшифровка названия даёт нам следующую информацию: HX4 — DDR4, 26 — заводская частота 2666 МГц, C16 — задержки CL16. Далее идёт код цвета радиаторов (в нашем случае — белый), и описание комплекта K4/32 — набор из 4 модулей суммарным объёмом 32 ГБ. То есть уже сейчас видно, что оперативка незначительно разогнана ещё при производстве: вместо штатных 2400 прошит профиль 2666 МГц с теми же таймингами.


Помимо эстетического удовольствия от созерцания четырёх «Белоснежек» в корпусе вашего ПК этот набор готов предложить весомых 32 гига памяти и нацелен на пользователей обычных процессоров, не особо балующихся разгоном CPU. Современные Intel’ы без буквы K на конце окончательно лишились всех возможных способов получения бесплатной производительности, и практически не получают никаких бонусов от памяти с частотой выше 2400 МГц.


В качестве тестовых стендов мы взяли два компьютера. Один на базе Intel Core i7-6800K и материнской плате ASUS X99 (он представляет платформу для энтузиастов с четырёхканальным контроллером памяти), второй с Core i5-7600 внутри (этот будет отдуваться за мэйнстримовое железо со встроенной графикой и отсутствующим разгоном). На первом проверим разгонный потенциал памяти, а на втором будем измерять реальную производительность в играх и рабочем софте.

Разгонный потенциал


Со стандартными профилями JEDEC и заводским X.M.P. память имеет следующие режимы работы:
DDR4-2666 CL15-17-17 @1.2V
DDR4-2400 CL14-16-16 @1.2V
DDR4-2133 CL12-14-14 @1.2V

Легко заметить, что настройки таймингов под 2400 МГц делают память не такой отзывчивой, как профили 2133 и 2666 МГц.


Лучший результат, который удалось достичь с тестовым комплектом из 4 модулей — 2666 МГц при таймингах CL13-14-13. Это существенно увеличит скорость доступа к случайным данным (2666 / 13 = 205.07) и должно показать неплохое улучшение результатов в игровом бенчмарке. В двухканальном режиме память разгоняется лучше: специалисты из oclab ухитрились довести комплект из двух 16 Гб модулей до частоты 3000 МГц @ CL14-15-15-28 с подъёмом напряжения до 1.4 Вольта — отличный результат.


Натурные испытания

Для нашего i5 со встроенной графикой в качестве бенчмарка мы выбрали GTA V. Игра не молодая, использует API DirectX 11, который давно известен и отлично вылизан в драйверах Intel, любит потреблять оперативную память и нагружает систему сразу по всем фронтам: GPU, CPU, Ram, чтение с диска. Классика. Вместе с этим GTA V использует т.н. «отложенный рендеринг», благодаря которому время расчёта кадра меньше зависит от сложности сцены, то есть методика испытания будет чище, а результаты — нагляднее.

За средний FPS возьмём значения, укладывающиеся в нормальное течение игры: пролёт самолёта, езда в городе, уничтожение супостатов имеют равномерный профиль нагрузки. По таким сценам (отбросив 1% лучших и худших результатов из массива данных) и получим средне-игровой FPS.

Просадки определим по сценам со взрывами и сложными эффектами (водопад под мостом, закатные пейзажи) аналогичным образом.

Подлагивания и неприятные фризы при резкой смене окружения (переключение от одного тестируемого случая к другому) случаются даже на монструозной GTX 1080Ti, постараемся их отметить, но в результаты не возьмём: в игре оно не встречается, и это, скорее, косяк самого бенчмарка.

Конфигурация демо-стенда

CPU: Intel Core i5-7500 (4c4t @ 3.8 ГГц)
GPU: Intel HD530
RAM: 32 GB HyperX Fury White (2133 МГц CL12, 2666 МГц CL15 и 2666 МГц CL13)
MB: ASUS B250M
SSD: Kingston A400 240 GB

Для начала выставим стандартные частоты X.M.P.-профиля: 2666 МГц с таймингами 15-17-17. Встроенный бенчмарк GTA V выдаёт идентичный FPS и одинаковые просадки на минимальных и средних настройках в разрешении 720p: в большинстве сцен счётчик колеблется в районе 30–32, а в тяжёлых сценах и при смене одной локации на другую FPS проседает.


Причина очевидна — мощностей GPU достаточно, а вот блоки растеризации просто не успевают собрать и отрисовать большее число кадров в секунду. На «высоких» настройках графики результаты стремительно ухудшаются: игра начинает упираться непосредственно в скромные вычислительные возможности интегрированной графики.

2133 МГц CL12

Собственной памяти у GPU нет, и он вынужден постоянно дёргать системную. Пропускная способность DDR4 в двухканальном режиме на частоте 2133 МГц составит 64 бит (8 байт) × 2 133 000 000 МГц × 2 канала — порядка 34 Гб/с, с небольшими (до 10%) накладными потерями.

Для сравнения, пропускная способность подсистемы памяти у самой скромной дискретной карточки NVIDIA GTX 1030 — 48 Гб/с, а GTX 1050 Ti (которая легко выдаёт в GTA V 60 FPS на максимальных настройках в FullHD) — уже 112 Гб/с.



На заднем плане виден тот самый водопад под мостом, просаживающий FPS во внутриигровом бенчмарке.

Результаты бенчмарка просели до 28 FPS в среднем, а лаги при смене локаций и взрывах их ненапряжных просадок превратились в неприятные микрофризы.

2666 МГц CL13


Снижение таймингов значительно сократило время ожидания ответа от памяти, а стандартные результаты с данной частотой у нас уже есть: можно будет сравнить три бенчмарка и получить наглядную картину. Пропускная способность для 2666 МГц уже 21.3 Гб/с ×2 канала

40 Гб/с, сравнимо с младшей NVIDIA.


Максимальный FPS практически не вырос (0.1 не показатель и находится на грани погрешности измерений) — здесь мы всё ещё упираемся в скромные возможности ROP’ов, а вот все просадки стали менее заметны. В сценах с водопадом из-за высокой вычислительной нагрузки результат не изменился, во всех остальных — то есть на прогрузках, взрывах и прочих радостях, замедлявших работу видеоядра вырос в среднем на 10-15%. Вместо 25–27 кадров в нагруженных событиями эпизодах — уверенные 28–29. В целом игра стала ощущаться значительно комфортнее.

TL;DR и результаты

Нельзя оценивать скорость работы оперативной памяти по одной только частоте. У DDR4 достаточно большие тактовые задержки, и при прочих равных стоит выбирать память не только удовлетворяющую потребности вашего железа по рабочей частоте и объёму, но и уделять внимание этому параметру.


Проведённые тесты показали, что компьютеры на базе Intel Core i-серии со встроенной графикой получают заметный прирост производительности при использовании высокоскоростной памяти с низкими задержками. Видеоядро не имеет собственных ресурсов для хранения и обработки данных и пользуется системными отлично отвечает (до определённого предела) на рост частоты и снижение таймингов, так как от скорости доступа к памяти напрямую зависит время отрисовки кадра со множеством объектов.

Самое важное! Линейка Fury выпускается в нескольких цветах: белом, красном и чёрном — можно подобрать не только быструю память, но и подходящую по стилю к остальным комплектующим, как делают специалисты из HyperPC.


Закон Кирхгоффа и немного магии школьного образования позволяют утверждать, что память с чёрными радиаторами несколько будет холоднее в работе, чем другие варианты. Ну а для неверующих в свяфтую Физику есть замечательный пруф на образовательном канале МИФИ.

Если с мэйнстримовыми решениями всё понятно, то в топовом сегменте, где каждый системник — маленькое произведение искусства применение памяти и накопителей HyperX из обычных продуктовых линеек — как знак качества. При создании каждого кастомного проекта приходится учитывать множество факторов: тепловые нагрузки, пожелания капризного клиента, распределение воздушных потоков, акустические вопросы (мощный компьютер и тихий мощный компьютер — задачи, отличающиеся по сложности на порядок). HyperPC постоянно совершенствуют свои технологические процессы и остаются верны надёжным комплектующим — отсюда и превосходные результаты в их уникальных сборках. Но если вы предпочитаете готовым компьютерам — самобсор, то подобный комплект или одиночные модули HyperX Fury DDR4 можно приобрести в сети Юлмарт.

На этом всё, но мы не прощаемся. Прохладному лету — горячие темы, подписывайтесь на наш блог и все интересности не пройдут мимо.


1 — Из-за особенностей российского законодательства «пожизненная» гарантия будет действовать всего 10 лет со дня приобретения. Впрочем, в масштабах компьютерного железа с текущими темпами развития технологий и 10 лет срок не малый, а там и законодательство может измениться.

Как разогнать оперативную память и зачем это делать

После установки оперативная память работает на минимальной частоте. Купив планку ОЗУ с тактовой частотой 2400 МГц, можно с удивлением обнаружить, что она функционирует на 1600 МГц.

Зачем добиваться максимальной производительности оперативной памяти

Чем больше МГц, тем выше пропускная способность чтения и записи, больше операций выполняется за одну секунду. Архивация файлов с помощью WinRAR происходит на 40% быстрее. В этом обзоре наглядно показано, как влияет разгон Kingston HyperX FURY на скорость обработки информации.

Чтобы сэкономить себе время на поиски оптимального тайминга, можно воспользоваться программой «Drum Calculator for ryzen». ОЗУ, работающая с минимальным таймингом и максимальной частой, больше нагружает процессор, что отражается на количестве FPS в играх. Пример использования калькулятора и удачного разгона здесь.


А здесь можно посмотреть детальное и полномасштабное тестирование изменения частот и таймингов с приростом 6–14 FPS.

Совместимость

Оперативная память работает на частоте самого медленного модуля. Если установлено несколько планок разных производителей или серий, может возникнуть конфликт совместимости, тогда операционная система не запустится.

Чтобы выжать из железа максимум, надо устанавливать модули памяти из одной серии. В этом обзоре показана разница между двухканальным и одноканальным режимом работы ОЗУ.


В двухканальном режиме необходимо устанавливать планку через один слот. Тут продемонстрирована комплексная работа планок оперативки из одной серии.

Правила разгона

Не все материнские платы поддерживают разгон. Китайские «ноунеймы» в особенности любят блокировать возможность увеличить производительность вручную, оставляя только автоматическое поднятие частот.

Turbo Boost — это всегда разгон в щадящем режиме, протестированный производителем и максимально безопасный. Чтобы получить производительности на 5–10% больше, потребуется поработать ручками. Контроллер памяти процессора не даст разогнать оперативную память выше собственных параметров частоты.

Спасительная кнопка отката

Вывести из строя оперативную память, меняя частоту — невозможно. Со слишком высокими параметрами ПК просто не запустится. Если после нескольких загрузок все еще появляется «синий экран смерти», необходимо сбросить настройки на заводские параметры. Делается это с помощью перемычки «CLR CMOS», на некоторых материнках он подписан, как «JBAT».


Настройка частоты и тайминги памяти

Есть два способа разгона — автоматический и ручной. Первый вариант безопасен, второй позволяет добиться большей производительности, но есть риск сбоя ОС и физического повреждения ОЗУ. Для увеличения частоты оперативной памяти используется BIOS.

Автоматическая настройка

Специальное программное обеспечение «Extreme Memory Profiles» для процессоров Intel позволяет быстро настроить уже готовые профили разгона. У фанатов AMD есть свой софт от MSI. Применяя автоматические настройки, мы получаем оптимальные параметры задержки.

Разгон серверной ОЗУ

Рассмотрим автонастройки частоты на примере материнской платы x79 LGA2011 с процессором Intel Xeon E5-2689. Серверная оперативная память — 2 планки Samsung по 16 Gb с частотой 1333 MHz, работающие в двухканальном режиме, тайминг — 9-9-9-24.


Путь к разгону лежит через BIOS, вкладка «Chipset», раздел «Northbridge» — параметры северного моста.


Выбираем настройку «DDR Speed». Параметр «Auto» меняем на «Force DDDR3 1600». Сохраняем, перезагружаемся. Запускаем тест в программе AIDA 64, выбрав в меню «Сервис» задачу «Тест кэша и памяти», затем жмем «Start Benchmark».


В синтетическом тесте скорость чтения, записи и копирования увеличилась почти на 20%. «Memory Bus» поднялся до 800 MHz, тайминг — 11-11-11-28.

Возвращаемся в BIOS, ставим «Force DDDR3 1866».


При таких настройках прирост производительности достигает 39%. Процессор разогнался автоматически с 2600 MHz до 3292,5 MHz, прирост CPU составил 26%, параметры тайминга — 12-12-12-32.

Разгон с помощью профиля XMP от MSI

В современные планки ОЗУ устанавливается SPD-чип с предустановленными профилями разгона, позволяя увеличивать частоту до 3200 MHz. Для разгона такой оперативки выбираем функцию «XMP» в BIOS.


Опускаемся вниз, не трогая остальные настройки, указываем «Профиль 1». Сохраняем изменения, тестируем в Benchmark.


Ручная настройка

Включаем компьютер. Для перехода в BIOS нажимаем клавишу «F1» или «Delete» — в зависимости от материнки. Переходим в раздел, отвечающий за центральный процессор и оперативную память, ищем строку с параметром частоты ОЗУ.

Если в BIOS есть пункт «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», нажимаем «Ctrl + F1» в главном меню — должна появиться еще одна категория с настройками. В ней находим строку «System Memory Multiplier».

Если пункта M.I.T. нет, скорей всего, используется «AMI BIOS». Ищем вкладку «Advanced BIOS Features», переходим к параметру «Advanced DRAM Configuration».

Если установлен «UEFI BIOS», нажимаем «F7» — раздел «Advanced Mode», переходим к вкладке «Ai Tweaker», изменяем частоту, используя выпадающее меню «Memory Frequency».

Метод научного тыка

Теперь рассмотрим подробнее, как разогнать частоту, тайминг. Сразу «давить на газ» не стоит, параметр частоты увеличиваем плавно. Для сохранения нажимаем «F10», перезагружаемся и смотрим результаты с помощью теста Benchmark в AIDA 64 или в другой программе. Универсальных параметров разгона ОЗУ нет, данные ниже предоставлены для ориентира.


Параметр «System Memory Multiplier» позволяет разогнать ОЗУ, изменяя множитель. При изменении частоты, автоматически меняются и базовые тайминги.


Поиграв с вариациями частоты, переходим к нижней строчке «DRAM Timing Control», выставляем тайминги, переключившись с режима «Auto» на желаемые параметры.


Управление временем

Высокая частота и низкие тайминги позволяют увеличить производительность, высокие тайминги и высокая частота — снижают ее. Тайминги или задержка — это количество тактовых импульсов для выполнения операций ОЗУ. Уменьшаем значения с минимальным шагом — 0,5. Получив повышение показателей производительности, можно продолжить, снизив время отклика. Подбирать правильные настройки придется методом проб и ошибок.


Повысить производительность оперативки можно, увеличивая напряжение с помощью параметра «Voltage Setting», безопасно 1.2–1.35 В, максимум — 1.6 В. С этим пунктом стоит быть очень острожным, электричество — не игрушки, есть риск спалить ОЗУ и потерять гарантию.

Увеличение частоты оперативной памяти с помощью готовых профилей — самый простой и быстрый способ получить желаемую производительность. Вариант с ручными настройками больше подходит энтузиастам, для которых дополнительный прирост быстродействия на дополнительные 10–15% — дело принципа.

Читайте также: