Как уменьшить тайминги ddr4

Разгон оперативной памяти DDR4 на AMD Ryzen и Intel Core

На github.com кто-то заморочился и сделал полноценный гайд по разгону оперативной памяти DDR4 на Intel и AMD Ryzen. А в качестве базовой информации в дополнении к нашему видео он будет полезен каждому.

Делимся переводом, приятного прочтения.

Содержание

Подготовка

Ожидания и ограничения

В этом разделе рассматриваются 3 компонента, влияющие на процесс разгона: микросхемы (чипы памяти), материнская плата и встроенный контроллер памяти (IMC).

Материнская плата

Замечено также, что дешёвые материнские платы могут не разогнаться, возможно по причине низкого качества печатной платы и недостаточного количества слоёв (?).

Микросхемы (чипы памяти)

Отчёты Thaiphoon Burner

По общему мнению, свои отбракованные низкосортные чипы Micron реализует под брендом SpecTek. Многие стали называть этот чип “Micron E-die” или даже просто “E-die”. Если в первом случае ещё куда ни шло, то во втором уже возникает путаница, поскольку подобная маркировка («буква-die») используется у микросхем Samsung, например – “4 Гб Samsung E-die”. Под “E-die” обычно подразумевается чип Samsung, поэтому стоит уточнять производителя, говоря о чипах Micron Rev. E как об “E-die”.

Масштабирование напряжения попросту означает, как чип реагирует на изменение напряжения. Во многих микросхемах tCL масштабируется с напряжением, что означает, что увеличение напряжения может позволить вам снизить tCL. В то время как tRCD и tRP на большинстве микросхем, как правило, не масштабируются с напряжением, а это означает, что независимо от того, какое напряжение вы подаёте, эти тайминги не меняются. Насколько я знаю, tCL, tRCD, tRP и, возможно, tRFC могут (либо не могут) видеть масштабирование напряжения. Аналогичным образом, если тайминг масштабируется с напряжением, это означает, что вы можете увеличить напряжение, чтобы соответствующий тайминг работал на более высокой частоте.

Масштабирование напряжения CL11

На графике видно, что tCL у CJR 8 Гб масштабируется с напряжением почти ровно до 2533 МГц. У B-die мы видим идеально-ровное масштабирование tCL с напряжением.

Некоторые старые чипы Micron (до Rev. E) известны своим отрицательным масштабированием с напряжением. То есть при повышении напряжения (как правило, выше 1,35 В) они становятся нестабильными на тех же таймингах и частоте. Ниже приведена таблица некоторых популярных чипов, показывающая, какие тайминги в них масштабируются с напряжением, а какие нет:

Тайминги, которые не масштабируются с напряжением, как правило необходимо увеличивать с частотой. Масштабирование напряжения tRFC у B-die.

Примечание: Шкала tRFC в тактах (тиках), не во времени (нс).

Ожидаемая максимальная частота

Ниже приведена таблица предполагаемых максимальных частот некоторых популярных чипов:

* – результаты тестирования CJR у меня получились несколько противоречивыми. Я тестировал 3 одинаковых планки RipJaws V 3600 CL19 8 Гб. Одна из них работала на частоте 3600 МГц, другая – на 3800 МГц, а последняя смогла работать на 4000 МГц. Тестирование проводилось на CL16 с 1,45 В.

Не ждите, что одинаковые, но разнородные по качеству, чипы производителя одинаково хорошо разгонятся. Это особенно справедливо для B-die.

Суть биннинга заключается в разделении производителем полученной на выходе продукции «по сортам», качеству. Как правило, сортировка производится по демонстрируемой при тестировании частоте.

Чипы, показывающие одну частоту, производитель отделяет в одну «коробку», другую частоту – в другую «коробку». Отсюда и название процедуры – “binning” (bin – ящик, коробка).

B-die из коробки «2400 15-15-15» намного хуже чем из коробки «3200 14-14-14» или даже из «3000 14-14-14». Так что не ждите, что третьесортный B-die даст образцовые показатели масштабирования напряжения.

Чтобы выяснить, какой из одинаковых чипов обладает лучшими характеристиками на одном и том же напряжении, нужно найти немасштабируемый с напряжением тайминг.

Просто разделите частоту на этот тайминг, и чем выше значение, тем выше качество чипа. Например, Crucial Ballistix 3000 15-16-16 и 3200 16-18-18 оба на чипах Micron Rev. E. Если мы разделим частоту на масштабируемый с напряжением тайминг tCL, мы получим одинаковое значение (200). Значит ли это, что обе планки – одного сорта? Нет.

А вот tRCD не масштабируется с напряжением, значит его необходимо увеличивать по мере увеличения частоты. 3000/16 = 187,5 против 3200/18 = 177,78.

Как видите, 3000 15-16-16 более качественный чип, нежели 3200 16-18-18. Это означает, что чипы 3000 15-16-16 очевидно смогут работать и как 3200 16-18-18, а вот смогут ли 3200 16-18-18 работать как 3000 15-16-16 – не факт. В этом примере разница в частоте и таймингах невелика, так что разгон этих планок будет, скорее всего, очень похожим.

Максимальное рекомендованное повседневное напряжение

Спецификация JEDEC указывает (стр. 174), что абсолютный максимум составляет 1,50 В

Напряжения, превышающие приведенные в разделе «Абсолютные максимальные значения», могут привести к выходу устройства из строя. Это только номинальная нагрузка, и функциональная работа устройства при этих или любых других условиях выше тех, которые указаны в соответствующих разделах данной спецификации, не подразумевается. Воздействие абсолютных максимальных номинальных значений в течение длительного периода может повлиять на надежность.

Я бы советовал использовать 1,5 В только на B-die, поскольку известно, что он выдерживает высокое напряжение. Во всяком случае, у большинства популярных чипов (4/8 Гб AFR, 8 Гб CJR, 8 Гб Rev. E, 4/8 Гб MFR) максимальное рекомендуемое напряжение составляет 1,45 В. Сообщалось, что некоторые из менее известных чипов, таких как 8 Гб C-die, имеют отрицательное масштабирование или даже сгорают при напряжении выше 1,20 В. Впрочем, решать вам.

Ниже показано, как самые распространенные чипы ранжируются с точки зрения частоты и таймингов.

Встроенный контроллер памяти (IMC)

IMC от Intel достаточно устойчивый, поэтому при разгоне он не должен быть узким местом. Ну а чего ещё ждать от 14+++++ нм?

Для разгона RAM необходимо изменить два напряжения: System Agent (VCCSA) и IO (VCCIO). Не оставляйте их в режиме “Auto”, так как они могут подать опасные уровни напряжения на IMC, что может ухудшить его работу или даже спалить его. Большую часть времени можно держать VCCSA и VCCIO одинаковыми, но иногда перенапряжение может нанести ущерб стабильности, что видно из скриншота:

предоставлено: Silent_Scone.

Я не рекомендовал бы подниматься выше 1,25 В на обоих.

Ниже – предлагаемые мной значения VCCSA и VCCIO для двух одноранговых модулей DIMM:

Если модулей больше, и/или используются двуранговые модули, то может потребоваться более высокое напряжение VCCSA и VCCIO.

tRCD и tRP взаимосвязаны, то есть, если вы установите tRCD на 16, а tRP на 17, то оба будут работать с более высоким таймингом (17). Это ограничение объясняет, почему многие чипы работают не очень хорошо на Intel и почему для Intel лучше подходит B-die.

В UEFI Asrock и EVGA оба тайминга объединены в tRCDtRP. В UEFI ASUS tRP скрыт. В UEFI MSI и Gigabyte tRCD и tRP видны, но попытка установить для них разные значения приведет просто к установке более высокого значения для обоих.

Ожидаемый диапазон латентности памяти: 40-50 нс.

В Ryzen 1000 и 2000 IMC несколько привередлив к разгону и может не дать столь же высоких частот, как Intel. IMC Ryzen 3000 намного лучше и более-менее наравне с Intel.

SoC voltage – это напряжение для IMC, и, как и в случае с Intel, не рекомендуется оставлять его в “Auto” режиме. Тут достаточно 1,0 – 1,1 В, поднимать выше смысла нет.

На Ryzen 2000 (а возможно и на 1000 и 3000), вольтаж выше 1,15 В может отрицательно повлиять на разгон.

«На разных процессорах контроллер памяти ведет себя по-разному. Большинство процессоров будут работать на частоте 3466 МГц и выше при напряжении SoC 1,05 В, однако разница заключается в том, как разные процессоры реагируют на напряжение. Одни выглядят масштабируемыми с повышенным напряжением SoC, в то время как другие просто отказываются масштабироваться или вовсе демонстрируют отрицательное масштабирование. Все протестированные экземпляры демонстрировали отрицательное масштабирование при использовании SoC более 1,15 В. Во всех случаях максимальная частота памяти была достигнута при напряжении SoC = GDM вкл CR 1T > GDM откл CR 2T.

У процессоров Ryzen 3000 с одним CCD (процессоры серий ниже 3900X) пропускная способность записи вдвое меньше.

«В пропускной способности памяти мы видим нечто странное: скорость записи у AMD 3700X – у которого скорость записи благодаря соединению кристаллов CDD и IOD составляет 16 байт/такт – вдвое меньше, чем у 3900X. AMD заявляет, что это позволяет экономить электроэнергию, снизить нагрев процессора (TDP), к чему так стремится AMD. AMD говорит, что приложения редко делают чистые операции записи, но в одном из наших тестов на следующей странице мы увидим, как это ухудшило производительность 3700X.»

Достаточно высокий FCLK у Ryzen 3000 может компенсировать потери от десинхронизации MCLK и FCLK, при условии, что вы можете назначить MCLK для UCLK.

Разгон

Дисклеймер: потенциал разгона сильно зависит от «кремниевой лотереи» (чип чипу рознь), поэтому могут быть некоторые отклонения от моих предложений.

Процесс разгона достаточно прост и выполняется в 3 шага:

Нахождение максимальной частот

На AMD начинать нужно с 1.10 В SoC. Напряжение SoC может называться по-разному в зависимости от производителя.

Обратите внимание, что это добавочное напряжение. Базовое напряжение изменяется автоматически при увеличении частоты DRAM. Напряжение 0,10 В на частоте 3000 МГц может привести к фактическому напряжению 1,10 В, а 0,10 В на частоте 3400 МГц приводит уже к фактическому напряжению 1,20 В. MSI: CPU NB/SOC.

2. Установите напряжение DRAM 1,4 В. Для планок на чипах Micron/SpecTek (за исключением Rev. E) следует установить 1,35 В.

3. Выставите основные тайминги следующим образом: 16-20-20-40 (tCL-tRCD-tRP-tRAS). Подробнее об этих таймингах читайте тут (на англ.)

4. Постепенно увеличивайте частоту DRAM до тех пор, пока Windows не откажет. Помните об ожидаемых максимальных частотах, упомянутых выше. На Intel, быстрый способ узнать, нестабильны ли вы, это следить за значениями RTL и IOL. Каждая группа RTL и IOL соответствует каналу. В каждой группе есть 2 значения, которые соответствуют каждому DIMM. Используйте Asrock Timing Configurator. Поскольку у меня обе планки стоят во вторых слотах каждого канала, мне нужно посмотреть на D1 в каждой группе RTL и IOL. Значения RTL у планок не должны разниться между собой более чем на 2, а значения IOL более чем на 1.

В моём случае, RTL разнятся ровно на 2 (53 и 55), а значения IOL не разнятся вовсе (7 у обоих планок). Все значения в пределах допустимых диапазонов, однако имейте в виду, что это ещё не значит, что всё действительно стабильно.

На Ryzen 3000 – убедитесь, что частота Infinity Fabric (FCLK) установлена равной половине вашей действующей частоты DRAM.

5. Запустите тест памяти на свой выбор.

6. При зависании/краше/BSOD, верните частоту DRAM на ступень ниже и повторите тестирование.

7. Сохраните ваш профиль разгона в UEFI.

8. Теперь вы можете либо попытаться перейти на ещё более высокую частоту, либо начать подтягивать тайминги. Ее забывайте об ожидаемых максимальных частотах, о которых мы говорили ранее. Если вы достигли пределов возможностей чипа и/или IMC, то самое время заняться оптимизацией таймингов.

Пробуем повысить частоты

2. Увеличьте основные тайминги до 18-22-22-42.
3. Повысьте вольтаж DRAM до 1,45 В.
4. Выполните шаги 4-7 из раздела «Нахождение максимальной частоты».
5. Выполните оптимизацию («подтягивание») таймингов.

Дополнительно: Тайминги и частота — разрушаем мифы

Оптимизация таймингов

Обязательно после каждого изменения запускайте тест памяти и бенчмарк-тест, чтобы убедиться в повышении производительности.

На процессорах Ryzen 3000 с одним CCD пропускная способность записи должна составлять 90-95% от половины теоретической максимальной пропускной способности. Можно достичь половины теоретической максимальной пропускной способности записи. См. здесь (англ.)

2. Я бы рекомендовал для начала подтянуть некоторые второстепенные тайминги в соответствии с таблицей ниже, поскольку они могут ускорить тестирование памяти.

3. Далее идут основные тайминги (tCL, tRCD, tRP).

4. Далее идёт tRFC. По умолчанию для чипов 8 Гб установлено значение 350 нс (обратите внимание на единицу измерения).

Ниже приведена таблица типичных значений tRFC в нс для наиболее распространенных чипов:

5. Оставшиеся второстепенные тайминги я предлагаю выставить следующим образом:

На Intel значения таймингов tWTRS/L следует сначала оставить в “Auto”, изменяя вместо них значения tWRRD_dg/sg соответственно. Уменьшение tWRRD_dg на 1 приведет к уменьшению tWTRS на 1. Аналогично с tWRRD_sg. Как только они достигнут минимума, вручную установите tWTRS/L.

6. Третьестепенные тайминги:

Пользователям AMD будет полезен этот текст (англ.)

Пользователям Intel следует настраивать третьестепенные тайминги группой за раз, как видно из таблицы предлагаемых мной значений.

А тут тайминги на B-die, к сведению.

tREFI – это тоже тайминг, позволяющий повысит ьпроизводительность. В отличие от всех других таймингов, чем выше его значение – тем лучше.

Не стоит слишком увлекаться им, поскольку перепады температур окружающей среды (например, зима-лето) могут быть достаточными для возникновения нестабильности.

7. Также можно увеличить напряжение DRAM, чтобы ещё больше снизить тайминги. Вспомните про масштабирование напряжения чипов и максимальное рекомендованное повседневное напряжение, о чём мы говорили выше.

Дополнительно: Настройка таймингов DRAM на ASUS ROG MAXIMUS XI APEX

Дополнительные советы

Увеличение CLDO_VDDP похоже влияет положительно на частотах выше 3600 МГц, так как, по-видимому, улучшается гибкость и, следовательно, становится меньше ошибок.

Также будет интересно:

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