Dram margin ranks в биосе что

Тайминги ОЗУ: разбираемся в нюансах

Что означают эти непонятные цифры на оперативной памяти для ПК? Ведь тайминги напрямую влияют на ее быстродействие, но их величина — это вовсе не объем и не скорость. Рассказываем понятным языком и объясняем, какие параметры лучше.
При выборе оперативной памяти для ПК многие пользователи сталкиваются с вопросом изучения характеристик чипов, в том числе рабочих частот и таймингов. Но если с первыми все понятно — чем они выше, тем быстрее память, то со вторыми не все так просто. Мы расскажем, для чего нужен этот параметр и как выбрать планку с оптимальными значениями таймингов.

ЧЧто влияет на скоростные параметры ОЗУ

От скоростных показателей оперативной памяти зависит как быстро будет осуществляться обмен данными между процессором и жестким диском и системой. Чем выше частота работы чипов, тем больше операций чтения/записи она может выполнить в единицу времени. Конечно, от объема оперативной памяти также зависит общее быстродействие ПК, но лишь в определенных программах.
Это можно сравнить с работой экскаватора: процессор (оператор) дает команды экскаватору (ковшу) забрать определенное количество грунта (данных) из котлована (жесткого диска). Чем больше ковш, тем больше грунта (данных) будут забраны и доступны к оперативному использованию. Но быстродействие ПК зависит от слаженной работы всех компонентов системы.

1 байт = 8 бит
Из этого можно вычислить, что DDR3 с частотой 1600 МГц сможет обработать 12800 бит/сек. Аналогично этому DDR4 2400 сможет попустить через себя данные со скоростью 19200 бит/сек. Таким образом, со скоростью обработки данных разобрались.
Теперь плавно переходим к таймингам. Эти цифры также указывают на наклейках на оперативной памяти в виде счетверённых через дефис цифр, например, 8-8-8-24, 9-9-9-24 и т.д. Эти цифры обозначают, какой промежуток времени (задержка) необходим модулю RAM для доступа к битам данных при выборке из таблицы массивов памяти.
Эта задержка характеризует, какое количество тактовых импульсов необходимо для считывания данных из ячеек памяти для 4-х таймингов. Самый важный из четырех цифр — первый, и на этикетке может быть написан только он.
Поэтому, в этих характеристиках действует обратный принцип: чем меньше числа, тем выше скорость. А меньшая задержка обеспечит быстрее считать или записать данные в ячейку памяти и затем достигнут процессора для обработки.
Тайминги замеряют период ожидания (CL, CAS Latency, где CAS — Acess Strobe) чипа памяти, пока он обрабатывает текущий процесс. Т.е. это время между получением команды на чтение и ее выполнением. Со следующими двумя цифрами все несколько сложнее. Вторая цифра в строке таймингов RAS-CAS, ) является ни чем иным, как отрезок времени между получением команды «Active» и выполнением поступающей после нее команды на чтение или запись. Здесь также — чем меньше, тем лучше.
Третья цифра, это RAS Precharge — время, за которое проходит между завершением обработки одной строки и переходом к другой. И последняя цифра демонстрирует параметр памяти Row Active. Он определяет задержку, в течение которой активна одна строка в ячейке.

ККакие тайминги лучше выбирать
Вы также можете подобрать себе оперативную память в качестве апгрейда. Здесь также нужно придерживаться правила равных таймингов, и не допускать, чтобы какой-то из них, например, опережал почти на треть цикла.
Если же вы намерены установить на ПК самую быструю память, что следует учесть, что, например, тайминги 4-4-4-8, 5-5-5-15 и 7-7-7-21 могут обеспечить очень быстрый доступ к данным, но процессор и материнская плата не смогут этим воспользоваться. При этом важно, чтобы в материнской была возможность вручную установить тайминги для ОЗУ.

ККак узнать тайминги оперативной памяти

Для этих целей не обязательно вскрывать корпус и вытаскивать из слотов планки оперативной памяти. Специальная бесплатная утилита CPU-Z позволит быстро узнать нужные цифры таймингов. Для вычиcления тайминга самостоятельно можно использовать довольно простую формулу:

Время задержки (сек) = 1 / Частоту передачи (Гц)

1 / 400 000 000 = 2,5 нсек (наносекунд)

периода полного цикла (время такта). А теперь считаем задержку для обоих вариантов, представленных в рисунках. При таймингах CL-11 модуль будет выдавать «тормоза» периодом 2,5 х 11 = 27,5 нсек. В CPU-Z это значение показано как 28. Как видно из формулы, чем ниже каждый из указываемых параметров, тем быстрее будет ваша оперативная память работать.

ККак вручную задать тайминги в BIOS

Такая возможность есть не в любой материнской плате — лишь в оверклокерских модификациях. Вы можете попробовать выставить тайминги вручную из предлагаемых системой значений, после чего нужно внимательно следить за стабильностью работы ПК под нагрузкой. Если в БИОС специальных настроек не предусмотрено, то стоит смириться с теми, которые установлены по умолчанию.

Источник

Про ранги и виртуализацию в RAM

В продолжение рубрики «конспект админа» хотелось бы разобраться в нюансах технологий ОЗУ современного железа: в регистровой памяти, рангах, банках памяти и прочем. Подробнее коснемся надежности хранения данных в памяти и тех технологий, которые несчетное число раз на дню избавляют администраторов от печалей BSOD.

Старые песни про новые типы

Сегодня на рынке представлены, в основном, модули с памятью DDR SDRAM: DDR2, DDR3, DDR4. Разные поколения отличаются между собой рядом характеристик – в целом, каждое следующее поколение «быстрее, выше, сильнее», а для любознательных вот табличка:

Для подбора правильной памяти больший интерес представляют сами модули:

RDIMM — регистровая (буферизованная) память. Удобна для установки большого объема оперативной памяти по сравнению с небуферизованными модулями. Из минусов – более низкая производительность;

UDIMM (unregistered DRAM) — нерегистровая или небуферизованная память — это оперативная память, которая не содержит никаких буферов или регистров;

LRDIMM — эти модули обеспечивают более высокие скорости при большей емкости по сравнению с двухранговыми или четырехранговыми модулями RDIMM, за счёт использования дополнительных микросхем буфера памяти;

HDIMM (HyperCloud DIMM, HCDIMM) — модули с виртуальными рангами, которые имеют большую плотность и обеспечивают более высокую скорость работы. Например, 4 физических ранга в таких модулях могут быть представлены для контроллера как 2 виртуальных;

Попытка одновременно использовать эти типы может вызвать самые разные печальные последствия, вплоть до порчи материнской платы или самой памяти. Но возможно использование одного типа модулей с разными характеристиками, так как они обратно совместимы по тактовой частоте. Правда, итоговая частота работы подсистемы памяти будет ограничена возможностями самого медленного модуля или контроллера памяти.

Для всех типов памяти SDRAM есть общий набор базовых характеристик, влияющий на объем и производительность:

частота и режим работы;

Конечно, отличий на самом деле больше, но для сборки правильно работающей системы можно ограничиться этими.

Частота и режим работы

Понятно, что чем выше частота — тем выше общая производительность памяти. Но память все равно не будет работать быстрее, чем ей позволяет контроллер на материнской плате. Кроме того, все современные модули умеют работать в в многоканальном режиме, который увеличивает общую производительность до четырех раз.

Режимы работы можно условно разделить на четыре группы:

Single Mode — одноканальный или ассиметричный. Включается, когда в системе установлен только один модуль памяти или все модули отличаются друг от друга. Фактически, означает отсутствие многоканального доступа;

Dual Mode — двухканальный или симметричный. Слоты памяти группируются по каналам, в каждом из которых устанавливается одинаковый объем памяти. Это позволяет увеличить скорость работы на 5-10 % в играх, и до 70 % в тяжелых графических приложениях. Модули памяти необходимо устанавливать парами на разные каналы. Производители материнских плат обычно выделяют парные слоты одним цветом;

Triple Mode — трехканальный режим работы. Модули устанавливаются группами по три штуки — на каждый из трех каналов. Аналогично работают и последующие режимы: четырехканальные (quad-channel), восьмиканальные (8-channel memory) и т.п.

Для максимального быстродействия лучше устанавливать одинаковые модули с максимально возможной для системы частотой. При этом используйте установку парами или группами — в зависимости от доступного многоканального режима работы.

Ранги для памяти

Ранг (rank) — область памяти из нескольких чипов памяти в 64 бита (72 бита при наличии ECC, о чем поговорим позже). В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре ранга.

Узнать этот параметр можно из маркировки на модуле памяти. Например уKingston число рангов легко вычислить по одной из трех букв в середине маркировки: S (Single — одногоранговая), D (Dual — двухранговая), Q (Quad — четырехранговая).

Пример полной расшифровки маркировки на модулях Kingston:

Серверные материнские платы ограничены суммарным числом рангов памяти, с которыми могут работать. Например, если максимально может быть установлено восемь рангов при уже установленных четырех двухранговых модулях, то в свободные слоты память добавить не получится.

Перед покупкой модулей есть смысл уточнить, какие типы памяти поддерживает процессор сервера. Например, Xeon E5/E5 v2 поддерживают одно-, двух- и четырехранговые регистровые модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и не буферизированные ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. А процессоры Xeon E5 v3 поддерживают одно- и двухранговые регистровые модули DIMM, а также LRDIMM DDR4.

Немного про скучные аббревиатуры таймингов

Тайминги или латентность памяти (CAS Latency, CL) — величина задержки в тактах от поступления команды до ее исполнения. Числа таймингов указывают параметры следующих операций:

CL (CAS Latency) – время, которое проходит между запросом процессора некоторых данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью;

tRCD (задержка от RAS до CAS) – время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS) до обращения к столбцу матрицы (CAS) с нужными данными;

tRP (RAS Precharge) – интервал от закрытия доступа к одной строке матрицы, и до начала доступа к другой;

tRAS – пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса;

Разумеется, чем меньше тайминги – тем лучше для скорости. Но за низкую латентность придется заплатить тактовой частотой: чем ниже тайминги, тем меньше допустимая для памяти тактовая частота. Поэтому правильным выбором будет «золотая середина».

Существуют и специальные более дорогие модули с пометкой «Low Latency», которые могут работать на более высокой частоте при низких таймингах. При расширении памяти желательно подбирать модули с таймингами, аналогичными уже установленным.

RAID для оперативной памяти

Ошибки при хранении данных в оперативной памяти неизбежны. Они классифицируются как аппаратные отказы и нерегулярные ошибки (сбои). Память с контролем четности способна обнаружить ошибку, но не способна ее исправить.

Для коррекции нерегулярных ошибок применяется ECC-память, которая содержит дополнительную микросхему для обнаружения и исправления ошибок в отдельных битах.

Метод коррекции ошибок работает следующим образом:

При записи 64 бит данных в ячейку памяти происходит подсчет контрольной суммы, составляющей 8 бит.

Когда процессор считывает данные, то выполняется расчет контрольной суммы полученных данных и сравнение с исходным значением. Если суммы не совпадают – это ошибка.

Технология Advanced ECC способна исправлять многобитовые ошибки в одной микросхеме, и с ней возможно восстановление данных даже при отказе всего модуля DRAM.

Исправление ошибок нужно отдельно включить в BIOS

Большинство серверных модулей памяти являются регистровыми (буферизованными) – они содержат регистры контроля передачи данных.

Регистры также позволяют устанавливать большие объемы памяти, но из-за них образуются дополнительные задержки в работе. Дело в том, что каждое чтение и запись буферизуются в регистре на один такт, прежде чем попадут с шины памяти в чип DRAM, поэтому регистровая память оказывается медленнее не регистровой на один такт.

Все регистровые модули и память с полной буферизацией также поддерживают ECC, а вот обратное не всегда справедливо. Из соображений надежности для сервера лучше использовать регистровую память.

Многопроцессорные системы и память

Для правильной и быстрой работы нескольких процессоров, нужно каждому из них выделить свой банк памяти для доступа «напрямую». Об организации этих банков в конкретном сервере лучше почитать в документации, но общее правило такое: память распределяем между банками поровну и в каждый ставим модули одного типа.

Если пришлось поставить в сервер модули с меньшей частотой, чем требуется материнской плате – нужно включить в BIOS дополнительные циклы ожидания при работе процессора с памятью.

Для автоматического учета всех правил и рекомендаций по установке модулей можно использовать специальные утилиты от вендора. Например, у HP есть Online DDR4 (DDR3) Memory Configuration Tool.

Итого

Вместо пространственного заключения приведу общие рекомендации по выбору памяти:

Для многопроцессорных серверов HP рекомендуется использовать только регистровую память c функцией коррекции ошибок (ECC RDIMM), а для однопроцессорных — небуферизированную с ECC (UDIMM). Планки UDIMM для серверов HP лучше выбирать от этого же производителя, чтобы избежать самопроизвольных перезагрузок.

В случае с RDIMM лучше выбирать одно- и двухранговые модули (1rx4, 2rx4). Для оптимальной производительности используйте двухранговые модули памяти в конфигурациях 1 или 2 DIMM на канал. Создание конфигурации из 3 DIMM с установкой модулей в третий банк памяти значительно снижает производительность.

Список короткий, но здесь все самое необходимое и наименее очевидное. Конечно же, старый как мир принцип RTFM никто не отменял.

Источник

DRAM Frequency

Другие идентичные по назначению опции: Memory Frequency, DRAM Clock By, MEM Clock Setting, Memory Clock (Mhz), New MEM Speed (DDR), System Memory Frequency.

К категории наиболее часто используемых опций BIOS, связанных c настройкой работы оперативной памяти компьютера, относится опция DRAM Frequency (Частота динамического ОЗУ). Она позволяет пользователю установить один из самых важных параметров ОЗУ – частоту работы микросхем памяти.

Принцип работы

Оперативная память является одним из важнейших компонентов персонального компьютера. Ее предназначение – хранение данных, которые используются операционной системой и прикладными программами во время текущего сеанса работы. На аппаратном уровне оперативная память выполнена в виде специальных модулей, на которых расположены микросхемы, содержащие собственно ячейки хранения информации. Эти модули вставляются в особые слоты расширения на материнской плате.

Как правило, ОЗУ компьютера относится категории динамической памяти. От статической динамическую память (Dynamic Random Access Memory или DRAM) отличает более низкое быстродействие, но и, при этом, более низкая цена. Также особенностью динамической памяти является ее потребность в динамическом обновлении данных в установленных на ней микросхемах.

В настоящее время для оперативной памяти используются модули, изготовленные по технологии DDR (Double Data Rate) Synchronous DRAM. Модули DDR используют синхронный, то есть, определяемый тактовым генератором, режим работы, и имеют вдвое большую пропускную способность по сравнению с обычными модулями синхронной памяти (SDRAM).

Частоту работы динамической оперативной памяти можно считать одним из самых важных параметров ее работы, поскольку он во многом определяет ее производительность. Обычно под частотой памяти подразумевают частоту шины памяти на материнской плате.

Следует отличать реальную частоту шины памяти, которая означает количество импульсов, создаваемых тактовым генератором, от эффективной. Эффективная частота является, по сути, реальной скоростью выполнения операций, совершаемых при работе памяти, и для современных типов модулей ОЗУ, таких, как DDR2 и DDR3, может быть в несколько раз выше реальной.

Модули оперативной памяти типа DDR, как правило, работают на частоте в 200, 266, 333, 400 МГц. Модули DDR2 обычно имеют вдвое большие характеристики эффективной частоты по сравнению с DDR2 – 400, 533, 667, 800, 1066 МГц, а, следовательно, и вдвое большую производительность. Память типа DDR3, в свою очередь, имеет вдвое большие показатели эффективной частоты по сравнению с DDR2 – 800, 1066, 1333, 1600, 1800, 2000, 2133, 2200, 2400 МГц.

Для установки частоты работы модулей оперативной памяти во многих BIOS существует функция DRAM Frequency, а также подобные ей опции.

Эти опции обычно встречается только на тех материнских платах, которые имеют контроллеры ОЗУ, позволяющие ей работать в асинхронных режимах, то есть на частотах, независимых от частоты системной шины. Поскольку контроллеры памяти в современных материнских платах, как правило, встроены в чипсет, то чипсеты с такими контроллерами называются асинхронными. Материнские платы с асинхронными чипсетами предоставляют пользователю широкие возможности для разгона ОЗУ.

Опция DRAM Frequency может иметь различные варианты значений. Значение Auto подразумевает, что скорость работы ОЗУ определяется BIOS автоматически. Значение by SPD означает, что частота работы определяется специальными микросхемами, встроенными в модули памяти – микросхемами SPD (Serial Presence Detect, схема последовательного детектирования).

Также данная опция часто позволяет выбрать точные величины частоты ОЗУ из определенного набора значений, поддерживаемых материнской платой. Эти величины всегда указываются в мегагерцах.

В некоторых BIOS могут встретиться и варианты типа 1:1, Linked, Host Clk. Эти варианты подразумевают установку частоты работы модулей памяти равной частоте работы системной шины.

Какой вариант выбрать?

Для большинства пользователей лучше всего установить значение Auto, чтобы BIOS смогла бы автоматически подобрать оптимальное значение. Однако иногда случается так, что BIOS может установить частоту меньшую, чем та, которая является номинальной для ОЗУ. Чтобы исправить это, можно установить в опции значение by SPD или вручную выбрать необходимый вариант значения частоты.

Также ручная установка частоты памяти часто используется при разгоне компьютера. Как известно, увеличение частоты работы оперативной памяти в большинстве случаев позволяет повысить производительность компьютера, хотя и не в такой большой степени, как повышение скорости работы процессора. Обычно прирост производительности при разгоне ОЗУ может составлять от 4 до 12 %. Помимо точечного разгона определенного компонента ПК, есть варианты опций, такие как AI Overclock Tuner или Burn-In Mode которые могут регулировать комплексный разгон.

Для разгона памяти пользователь может указать необходимое значение частоты в опции, а затем протестировать её работу при помощи специальных тестовых программ. В случае, если ОЗУ работает без ошибок, то установленное значение можно оставить в качестве постоянного.

Однако не только установка слишком высоких значений частоты оперативной памяти может иметь негативные последствия. В ряде случаев и установка слишком низких значений, выходящих за пределы спецификаций модулей ОЗУ, также может приводить к ошибкам, в том числе и к ошибкам во время загрузки компьютера.

Источник