Dram fsb ratio что это

Как выбрать и настроить память для Ryzen 5000, чтобы не профукать 15 % FPS на ровном месте

⇡#Магия синхронизма: частота контроллера памяти и шины Infinity Fabric

Чтобы понять, что не так с режимом DDR4-4000 (и более скоростными) в Ryzen 5000, нужно немного углубиться в их внутреннее устройство. Процессоры этого семейства собраны из чиплетов двух типов – 7-нм восьмиядерных CCD-чиплетов, которые содержат внутри себя вычислительные ядра, и 12-нм чиплета IOD, в котором находятся контроллеры памяти, PCIe 4.0 и некоторых других внешних интерфейсов. Соединяются чиплеты между собой специальной 32-битной шиной Infinity Fabric, которая работает на своей независимой частоте.

Поскольку контроллер памяти в Ryzen физически оторван от процессорных ядер, он также имеет свою рабочую частоту. И в сумме всё это приводит к тому, что скорость работы подсистемы памяти определяется сразу тремя частотами: частотой модулей памяти, частотой контроллера памяти и частотой шины Infinity Fabric, связывающей контроллер с процессорными ядрами и L3-кешем.

Естественно, максимальная производительность всего этого комплекса достигается в том случае, когда Infinity Fabric, контроллер памяти и сама память работают синхронно, то есть на одинаковой частоте, однако добиться этого для любых вариантов модулей DDR4 SDRAM невозможно. Но AMD хотя бы постаралась, чтобы правило синхронного тактования соблюдалось в максимально возможном количестве случаев. И если в системе используется DDR4-3600 или менее скоростная память, то синхронность достигается автоматически. Но для более быстрых модулей памяти всё получается уже иначе.

В таблице выше показано, как ведут себя частоты контроллера памяти и шины Infinity Fabric при переходе через режим DDR4-3600. В более скоростных режимах частота Infinity Fabric перестаёт расти вслед за частотой памяти и остаётся на отметке 1800 МГц, активируя асинхронность.

Что касается контроллера памяти, то его частота связана с частотой памяти, но он может работать как на частоте памяти, так и на половине её частоты. При этом есть и ещё одно условие: его частота не может быть выше частоты Infinity Fabric. В результате если частота Infinity Fabric перестаёт соответствовать частоте памяти, контроллер памяти вынужден переходить в более медленный режим половинной частоты. В итоге получается два принципиально различных варианта: либо всё работает синхронно и всё хорошо, либо все частоты, связанные с подсистемой памяти, выходят из связки, и это порождает дополнительные и довольно весомые задержки. Именно из-за них мы и наблюдаем снижение производительности Ryzen 7 5800X при установке в систему DDR4-4000.

Однако есть и ещё один важный нюанс. Описанная выше связь частот – это механизм, который реализован в системах на базе процессоров Ryzen 5000 по умолчанию. В действительности же у пользователя есть доступ как к изменению частоты Infinity Fabric вручную, так и к смене режимов тактования контроллера памяти – синхронно с модулями DDR4 SDRAM или на половинной частоте.

В результате пользователь сам может попытаться включить производительный синхронный режим для более быстрых, нежели DDR4-3600, вариантов памяти. И в ряде случаев это действительно работает. Так, благодаря ручной настройке частот с Ryzen 5000 может синхронно работать не только DDR4-3600, но и более быстрая DDR4-3800 (чем мы и воспользовались для тестов в предыдущем разделе). В этом случае достаточно вручную зафиксировать частоту Infinity Fabric на значении 1900 МГц, и это чаще всего будет работать без каких-либо проблем. Однако для более быстрых вариантов памяти, таких как DDR4-4000, добиться стабильности в синхронном режиме уже почти невозможно.

Когда AMD анонсировала процессоры семейства Ryzen 5000, она обещала, что с ними при удачном стечении обстоятельств сможет работать синхронно и DDR4-4000, то есть утверждалось, что частота 2000 МГц для шины Infinity Fabric вполне реальна.

Однако это утверждение не прошло проверку жизнью. Установить частоту Infinity Fabric и контроллера памяти в 2000 МГц возможно, но при таких настройках в операционной системе начинают фиксироваться множественные ошибки WHEA (Windows Hardware Error), которые связаны с искажением данных, передаваемых по Infinity Fabric. В большинстве своём эти ошибки исправляются механизмами Windows 10, однако некоторые из них могут привести к краху системы и появлению «синих экранов». Иными словами, система, работающая в таком состоянии, не может считаться стопроцентно стабильной, и максимально доступным синхронным режимом памяти для процессоров Ryzen 5000 следует считать DDR4-3800, а не DDR4-4000.

Чтобы оценить штраф, который налагается при отключении синхронного режима памяти, мы протестировали, как Ryzen 7 5800X работает с DDR4-3800 при трёх схемах тактования: 1900:1900:1900 – когда частоты памяти, Infinity Fabric и контроллера памяти совпадают; 1900:1900:950 – когда память и Infinity Fabric работают синхронно, но контроллер переведён в режим половинной частоты; 1900:1800:950 – когда Infinity Fabric работает на асинхронной частоте 1800 МГц.

Кроме того, попутно мы попытались ответить на вопрос о целесообразности разгона Infinity Fabric в системах, где память работает на более низкой частоте. На тех же графиках присутствуют результаты, полученные при использовании в системе DDR4-3200 в трёх режимах: 1600:1600:1600 – полностью синхронном; 1600:1900:1600 – асинхронном при разгоне Infinity Fabric до 1900 МГц; 1600:1900:800 – асинхронном, где Infinity Fabric разогнана, а контроллер памяти заторможен до половинной частоты. Все тесты проведены с двумя модулями по 16 Гбайт.

Из результатов синтетических тестов видно, что нарушение синхронности в трёх частотах приводит не столько к падению практической пропускной способности подсистемы памяти, сколько к увеличению задержки. В конечном итоге латентность возрастает почти на 20 %, причём основная часть этого штрафа возникает при включении в контроллере памяти режима половинной частоты, а вовсе не тогда, когда частота Infinity Fabric перестаёт совпадать с частотой памяти.

В приложениях использование асинхронных режимов не кажется опасным для производительности. Существенное падение быстродействия заметно только при архивации. Однако в целом видно, что отсутствие согласованности между частотами ни к чему хорошему не приводит. Даже разгон частоты Infinity Fabric выше частоты памяти оказывает на итоговую производительность негативное влияние.

В итоге получается, что использовать с Ryzen 7 5800X память в режимах быстрее DDR4-3800 действительно не имеет смысла. При этом нужно обязательно следить, чтобы соблюдалось равенство частоты памяти, частоты Infinity Fabric и частоты контроллера памяти. Проверить правильность их тактования можно диагностическими утилитами, например в HWINFO64.

Заодно там же стоит проконтролировать отсутствие ошибок WHEA, которые появляются в системах на базе Ryzen 5000 при переразгоне Infinity Fabric.

⇡#Тайминги: они важнее частоты или нет?

Раз мы сегодня говорим обо всех факторах, которые влияют на производительность памяти и в конечном итоге всей системы, обойти стороной тайминги просто невозможно. В процессорах Ryzen 5000, основанных на микроархитектуре Zen 3, произошли значительные изменения, самым заметным из которых стало объединение восьми ядер в одном CCX-комплексе. Это привело к удвоению размера L3-кеша, адресуемого каждым вычислительным ядром, что, в свою очередь, повлекло за собой снижение усреднённых задержек, которые возникают при обращениях процессора к данным. В теории это могло бы означать и снижение влияния на производительность таймингов памяти, которое в процессорах прошлого поколения было определённо заметным.

Но простой тест позволяет убедиться, что схема таймингов, с которой работает тот или иной комплект памяти, продолжает влиять на быстродействие всей системы. Чтобы убедиться в этом, мы протестировали 32-Гбайт комплект DDR4-3600, состоящий из двух модулей, с четырьмя различными схемами таймингов, начиная с 14-14-14-28 и заканчивая 20-20-20-40. Результаты получились вполне показательными.

Если судить по числам в синтетическом бенчмарке AIDA64 Cachemem, то схема таймингов в первую очередь оказывает влияние на практическую латентность. Агрессивная схема задержек 14-14-14-28 позволят выиграть у средних таймингов 18-18-18-36 до 6 % в латентности. При отсутствии заметных различий в пропускной способности при чтении, записи и копировании это кажется совсем немного – изменение частоты работы памяти даёт куда больший эффект.

Не слишком выигрывают от снижения таймингов и приложения. Даже если сравнивать между собой результаты, полученные с худшей и лучшей схемой задержек, то получится, что максимальный разрыв в производительности достигает лишь 5 %. Причём такая разница наблюдается всего единожды – при измерении скорости архивации данных.

Но для игр тайминги всё-таки кажутся довольно важной характеристикой. Кадровая частота может различаться на величину до 6 % в относительном выражении. Таким образом, выбор памяти с агрессивными настройками может быть вполне оправдан. Однако нельзя не сделать важную оговорку о том, что те самые 6 % разницы, которые мы увидели при переходе от максимально вялой схемы 20-20-20-40 к очень бодрым 14-14-14-28, можно было бы получить за счёт увеличения частоты работы памяти на 400-500 МГц. Это создаёт впечатление, что частота памяти – более важная характеристика, нежели её задержки.

⇡#Тонкая подстройка таймингов без страданий и боли

Большинство пользователей не занимается тонкой настройкой таймингов памяти, полагаясь на XMP-профили. И это вполне закономерно: профили XMP как раз и были введены в употребление для того, чтобы снять с пользователей груз по подбору идеальных параметров памяти, которые позволят выжать из имеющихся модулей максимум возможного. Однако из-за того, что профили XMP делаются универсальными и способными подойти для совершенно различных систем, предлагаемые ими установки всегда можно улучшить, и нередко – весьма существенно. Это касается как первичных таймингов, которые указываются в спецификациях модулей, так и вторичных параметров, которые в действительности тоже могут сильно повлиять на производительность, – в конечном итоге после тщательной настройки рассчитывать можно как минимум на 5 % дополнительного прироста FPS в играх.

Другое дело, что заниматься подгонкой многочисленных параметров подсистемы памяти, число которых превышает три десятка, захотеть могут лишь только самые отчаянные энтузиасты, которые готовы тратить на идеальную подгонку настроек своей сборки даже не часы, а дни и недели. К счастью, существует довольно простой путь, как можно срезать этот угол, – в этом может помочь полезная утилита DRAM calculator for Ryzen, созданная хорошо известным (в узких кругах) разработчиком Юрием Бублием (1usmus).

Утилита DRAM calculator for Ryzen предлагает заранее подобранные оптимизированные профили настроек для многих распространённых комплектов памяти. Достаточно указать базовые характеристики комплекта – тип чипов, лежащих в его основе, версию печатной платы DIMM, объём модулей и их ранговость, – как программа предложит свою схему рекомендуемых таймингов, которую останется лишь перенести в BIOS Setup. Естественно, стабильность работы при этом не гарантируется, но в большинстве случаев DRAM calculator for Ryzen предлагает дельные варианты, которые, с одной стороны, нормально работают, а с другой – позволяют нарастить производительность на несколько процентов благодаря тщательно подобранным настройкам.

Узнать необходимые характеристики установленного в системе комплекта памяти можно с помощью другой утилиты — Thaiphoon Burner. Она поможет определить лежащие в основе модулей памяти аппаратные компоненты, указывать которые нужно в DRAM calculator for Ryzen.

Утилита DRAM calculator for Ryzen может предложить профили настроек не только для номинальной частоты памяти, но и для повышенной частоты, которые можно применить при разгоне модулей DDR4 SDRAM. Важно лишь предварительно убедиться, что имеющаяся память способна функционировать на такой частоте в принципе.

Как всё это работает и какой вклад вносит в производительность, мы проверили в следующем тесте, в рамках которого протестировали систему на Ryzen 7 5800X с имеющимися модулями DDR4-3600 компании Crucial несколько раз. При этом мы сравнили разные варианты их настройки: базовый – в режиме DDR4-3600 с таймингами, установленными по XMP; тайминги из профиля DRAM calculator for Ryzen и тайминги, подобранные вручную. Причём два последних варианта были использованы дважды: как в номинальном для памяти режиме DDR4-3600, так и при её разгоне до максимальной осмысленной частоты DDR4-3800.

Конкретные значения таймингов, которые получились в каждом таком случае, можно посмотреть при помощи ещё одной полезной утилиты — ZenTimings.

Источник

Как разогнать оперативную память и зачем это делать

Содержание

Содержание

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.

Источник