Розгін оперативної памяті: основи

Щоб отримати найкращу продуктивність свого комп’ютера, важливо придбати якісні запчастини. Отримавши надійний комп’ютер, ви можете отримати кращу продуктивність, дещо налаштувавши його. Ваш процесор, графічний процесор і оперативна пам’ять мають рівні продуктивності за замовчуванням. Вони, як правило, розроблені для роботи в більшості сценаріїв, припускаючи, що є достатньо потужності охолодження, щоб не викликати перегріву. Однак якщо у вас достатньо потужності охолодження, ви можете спробувати трохи просунутися, розігнувши систему.

Одним словом, розгін несе в собі ризик нестабільності системи та потенційного пошкодження апаратного забезпечення або навіть апаратного збою. Як правило, ручний розгін призведе до втрати гарантії принаймні на відповідну частину. У деяких випадках розгін однієї частини може призвести до втрати гарантії на іншу. Наприклад, розгін оперативної пам’яті, навіть якщо ввімкнути наданий виробником профіль XMP, може призвести до анулювання гарантії принаймні на деякі процесори Intel, оскільки це призводить до збільшення та нестандартного навантаження на контролер пам’яті в ЦП, потенційно спричиняючи збій ЦП. Щоб запобігти подібним збоям, важливо бути обережним, особливо при підвищенні напруги.

Основа будь-якого розгону

Ефективність розгону базується в першу чергу на удачі та терплячих спробах і помилках. Оскільки комп’ютери мають різноманітне апаратне забезпечення, те, що працює на одних комп’ютерах, може не працювати на інших. Крім того, розігнані кремнієві компоненти можуть мати різні рівні продуктивності в тому, що називається кремнієвою лотереєю. Продуктивність вашого апаратного забезпечення може просто залежати від вашої удачі в кремнієвій лотереї.

Як правило, виробники сортують продукцію в різні «комірки» під час тестування в процесі групування. Частини з кращим розподілом зазвичай потрапляють у продукти вищого класу, оскільки ті, що знаходяться в нижчих контейнерах, можуть не досягти цих високих налаштувань. Це не означає, що нижчі та дешевші частини не можуть бути розігнані для кращої продуктивності, просто вони, як правило, не можуть зайти так далеко, як частини з вищими бінами.

Що стосується вашого фактичного досвіду розгону, головне – спробувати речі, а потім перевірити стабільність. Просто вміти завантажувати комп’ютер недостатньо. Ви можете мати налаштування, які виглядають стабільними, а потім після годин тестування під великим навантаженням виявлятимуть помилку. Серйозність цих збоїв може бути різною: від деякого пошкодження даних до збою програми та повного збою системи. Під час розгону важливо змінювати лише невелику кількість речей, в ідеалі лише одну, за пробний запуск, щоб виміряти продуктивність під час цього випробування та контролювати довгострокову стабільність.

Розгін оперативної пам'яті: XMP

ЦП, як правило, є найвідомішим способом розгону. Почати з цього відносно просто й отримати пристойні покращення продуктивності в одно- або багатопотокових робочих навантаженнях, залежно від того, як ви це зробите. Розгін графічного процесора трохи менш поширений, оскільки графічні процесори вже мають тенденцію працювати поблизу температурних обмежень та потужності. Тим не менш, можна досягти невеликих покращень приблизно на 200 МГц для незначного підвищення продуктивності в грі.

Розгін оперативної пам’яті, ймовірно, найменш відомий із трьох, але, можливо, найчастіше використовується. Технічно кожне покоління оперативної пам’яті має лише обмежену кількість стандартних швидкостей і таймінгу, опублікованих органом стандартизації JEDEC. Виробники оперативної пам’яті можуть виробляти і роблять оперативну пам’ять, яка може перевищувати ці стандарти, і продавати її з параметрами, налаштованими в профілі XMP. XMP означає eXtreme Memory Profile, що робить слово «профіль» у кінці профілю XMP зайвим, але загальновживаним.

XMP є чудовим варіантом для розгону оперативної пам’яті за принципом plug-and-play. Зрештою, не всі системи можуть бути сумісними, але, як правило, вам потрібно просто підключити оперативну пам’ять, а потім, щонайбільше, увімкнути налаштування XMP у BIOS. Оскільки профілі XMP схвалені постачальниками, їх використання не анулює гарантію на оперативну пам’ять. Однак, як ми вже згадували вище, це може призвести до втрати гарантії на процесор. Якщо вам потрібне просте підвищення продуктивності майже без зусиль, XMP чудово підійде.

Звичайно, профілі XMP часто є безпечним вибором, який постачальник готовий гарантувати. Проте, експериментуючи вручну, ви зазвичай можете просунути їх далі. Крім того, XMP дозволяє постачальнику лише вказувати невеликий підрозділ таймінгів оперативної пам’яті, залишаючи ті, які можуть впливати на продуктивність, на другий план і готові для ручного налаштування.

Порівняльний аналіз і тестування стабільності вашої оперативної пам'яті

Перш ніж приступати до будь-якого розгону оперативної пам’яті, за винятком увімкнення XMP, важливо знати базову продуктивність вашої оперативної пам’яті. Ви захочете запустити тести пам’яті та зберегти ці значення в певному форматі, в ідеалі – електронній таблиці. Тести пам'яті Aida64 є популярним інструментом для порівняльного аналізу. Також може бути корисно взяти середнє значення кількох тестів в іграх, у які ви зазвичай граєте, припускаючи, що вони мають функцію порівняння. Якщо ви виконуєте контрольні тести гри, найкраще переконатися, що центральний процесор є вузьким місцем, запустивши його з низькою роздільною здатністю. Статистичні відмінності від продуктивності оперативної пам’яті буде набагато важче побачити, якщо ви перебуваєте в сценарії з обмеженим GPU.

Хоча вам не обов’язково робити це щоразу, коли ви змінюєте будь-яке налаштування. Важливо перевірити, чи ваші налаштування стабільні під час тривалого навантаження. Навіть якщо ви не запускаєте довгостроковий стрес-тест після кожної зміни, необхідно кожного разу проводити короткий тест. У більшості випадків помилки пам’яті стають очевидними під час швидкого десятихвилинного стрес-тесту, тож це хороша відправна точка.

Примітка . Єдиний можливий виняток із необхідності перевіряти кожну зміну – це безпосередньо на початку процесу. Припустімо, що ви впевнені, що можете внести невеликі зміни, і не заперечуєте, що вам доведеться їх скасувати та повторно перевірити. У цьому випадку ви, як правило, можете уникнути цього на початку.

Наприклад, припустімо, що ви збільшуєте тактову частоту на 200 МГц і зменшуєте кожну з основних синхронізацій на два. У такому випадку ви можете виявити, що це стабільно, що потенційно заощадить вам достатню кількість часу. Імовірність того, що це спрацює, стає набагато меншою, коли ви починаєте належним чином підтягувати таймінги та натрапляєте на край стабільності свого обладнання.

Випробування довгострокової стабільності

Проблеми зі стабільністю пам’яті, на жаль, можуть бути досить рідкісними, щоб дозволити вам завантажити операційну систему та запустити контрольні тести. Лише щоб впасти після 6 годин стрес-тестування. Хоча цього може бути достатньо, якщо ви намагаєтеся лише одноразово встановити світовий рекорд з розгону, цього недостатньо, якщо ви хочете використовувати свій комп’ютер.

Незважаючи на те, що тестування стабільності та журналювання продуктивності може здатися одноманітним і виснажливим, це необхідно. Якщо ви не перевірите стабільність, ваш комп’ютер може вийти з ладу або пошкодити дані, що ніколи не є добре. Без реєстрації змін, які ви вносите, і статистики продуктивності, яку ви отримуєте з кожним зміненим налаштуванням, ви не можете знати, чи справді ви покращуєте щось. Або які зміни слід скасувати, якщо дві індивідуальні відмінності є стабільними, але обидві разом ні. Чудово, ведення журналу також означає, що ви можете побачити та поділитися своїм загальним підвищенням продуктивності, коли завершите налаштування налаштувань.

Збільшення тактової частоти

У розгоні пам’яті можна змінити дві основні речі. Час на цикл/цикли на секунду та кількість циклів для певних дій. Тактова частота контролює кількість циклів на секунду, і що вище, то краще, що забезпечує більшу пропускну здатність. Затримка — це добуток часу для одного такту та кількості циклів, необхідних для певних дій. Кількість циклів для цих дій позначається таймінгами пам'яті. Нижчі числа кращі, але зі збільшенням тактової частоти пам’яті таймінги можуть і, як правило, також повинні збільшуватися.

Наприклад, якщо у вас є пам’ять DDR4-3200 із таймінгом CL 16 і пам’ять DDR5-6400 із таймінгом CL 32, остання матиме вдвічі більшу пропускну здатність. Це пов’язано з тим, що він працює на удвічі вищій тактовій частоті, що дозволяє здійснювати вдвічі більше передач за секунду. Проте фактична затримка пам’яті буде такою самою. Це пов’язано з тим, що таймінги є підрахунками в окремих тактах, а не абсолютними значеннями. Затримка однакова, оскільки подвоєна синхронізація CL скасовується шляхом зменшення часу вдвічі для одного тактового циклу.

Примітка . Як буде розглянуто незабаром, CL — це лише один із багатьох таймінгів, і хоча він може мати ефект, це далеко не єдиний показник затримки пам’яті.

Послаблення таймінгу

Ви можете збільшити пропускну здатність, збільшивши тактову частоту якомога вище. Ви можете спробувати зберегти таймінги тими самими, але ви, швидше за все, не досягнете цього дуже далеко, оскільки таймінги будуть надто короткими. Вам потрібно буде послабити таймінги, щоб ще більше збільшити тактову частоту. Ви можете підтягнути їх пізніше, але хочете зробити це на максимально можливій тактовій частоті.

Якщо ви хочете заощадити час, спробуйте знайти таймінги для вищих швидкостей пам’яті, які пропонує той самий постачальник у тому самому діапазоні пам’яті. Це може дати вам чудове місце для початку. Однак вам може знадобитися ще трохи послабити таймінги. Припустімо, що ваш бренд не має більш швидкісного варіанту. У такому випадку ви можете досягти певного успіху, шукаючи статистичні дані інших брендів, які використовують той самий OEM і варіант матриці DRAM IC. Тим не менш, збільшити таймінги пропорційно зміні тактової частоти може бути легше, і підштовхнути їх трохи вище, якщо необхідно.

Пам'ять Gear

Хоча технічно це не розгін, налаштування пам’яті можуть значно вплинути на вашу стабільність. Це також може спонукати вас уникати натискання годинника в межах певного діапазону. За замовчуванням пам’ять має тенденцію працювати зі співвідношенням тактової частоти 1:1 з контролером пам’яті. Коли ви збільшуєте тактову частоту пам'яті, навантаження на контролер пам'яті значно зростає. Це збільшує виробництво тепла та потреби в напрузі. Висока температура та напруга можуть спричинити проблеми зі стабільністю. У найгіршому випадку це може вбити ваш контролер пам’яті, а отже, і ваш центральний процесор. Ось чому розгін пам’яті потенційно може призвести до втрати гарантії на процесор.

Gear 2 ставить контролер пам’яті у співвідношення 1:2 із годинником пам’яті. Це значно зменшує навантаження на контролер пам’яті, але створює додаткову затримку. Як правило, точкою, коли вам потрібно ввімкнути передачу 2 з міркувань стабільності, є 3600 МТс. На жаль, покарання за затримку означає, що приблизно до 4400 МТ є фактичне покарання продуктивності. Якщо ви можете працювати зі своєю пам’яттю в стабільному режимі понад 4400 МТс, Gear 2 ідеально підходить. Але якщо ви можете перевищити 3600 МТс, але не 4400 МТс, тоді поверніть тактову частоту до 3600 МТс. Натомість ви зосереджуєтесь на подальшому збільшенні часу пам’яті.

Примітка. Технічно Gear 4 пропонується для DDR5. Він встановлює співвідношення 1:4 з тих самих причин із тими ж недоліками. Поточна пам’ять DDR5 недостатньо швидка, щоб використовувати переваги Gear 4.

Затримка CAS

Стандартним показником затримки оперативної пам’яті є затримка CAS. Це часто скорочується до CL, tCAS або tCL. Як ми згадували в нашому нещодавньому посібнику з таймінгу пам’яті , tCL вимірює, наскільки швидко оперативна пам’ять може забезпечити доступ до стовпця у вже відкритому рядку. Як і майже в усіх таймінгах пам’яті, менше – краще, хоча ви можете очікувати масштабування вгору зі збільшенням тактової частоти. Знижуючи це значення, завжди тримайте його рівним. Непарні числа, як правило, значно менш стабільні.

Примітка. Масштабування вгору зі збільшенням тактової частоти для tCL та всіх інших таймінгів пам’яті пов’язано з нотацією. Часи – це всі показники кількості циклів годинника, які потрібні для того, щоб щось зробити. Абсолютний час, необхідний для того, щоб щось зробити, не змінюється зі збільшенням тактової частоти. Наприклад, оперативна пам’ять може відкрити стовпець лише за 10 наносекунд. Ваші хронометражі просто мають відображати абсолютний час у циклах годинника.

Затримка з RAS до CAS

tRCD — це мінімальна кількість тактів процесора, необхідна для відкриття рядка, припускаючи, що рядок не відкритий. Це можна розділити на tRCDWR і tRCDRD, які позначають запис і читання відповідно. Два значення мають бути однаковими, якщо значення розділені вище. Ці значення не обов’язково повинні бути рівномірними і, як правило, будуть трохи вищими за tCL.

Час активації рядка

tRAS — це мінімальна кількість циклів між відкриттям рядка та поданням команди попередньої зарядки для його повторного закриття. Історично це було близько значення tRCD + tCL. Однак для поточних модулів DDR5 він, здається, встановлений ближче до tRCD +(2x tCL). Незрозуміло, чи це відсутність оптимізації через недостатню зрілість платформи, чи необхідні зміни для платформи. Залежно від вашої платформи, ви можете успішно підтягнути цей таймер.

Час банківського циклу

tRC — це кількість циклів, необхідних рядку для завершення повного циклу. Для нього має бути принаймні tRAS + tRP. Ми не згадували про tRP. Тут жорсткість безпосередньо не впливає на продуктивність. Це мінімальна кількість циклів, необхідних для завершення команди попередньої зарядки для закриття рядка.

RAS до RAS Затримка

tRRD визначає мінімальну кількість циклів між командами «активувати» для різних банків у фізичному ранзі DRAM. Для кожного банку може бути відкритий лише один рядок. Проте з кількома банками одночасно можна відкрити кілька рядків, хоча одночасно можна взаємодіяти лише з одним. Це допомагає з конвеєрними командами. Мінімальне значення, дозволене контролером пам'яті, становить 4 цикли. Це можна розділити на два окремих таймінги, tRRD_S і tRRD_L, які відповідно означають короткий і довгий. Вони посилаються на tRRD під час доступу до банків у різних групах банків або в одній групі банків, відповідно. Коротке значення має зберігати мінімальне значення 4 цикли. Довге значення, як правило, вдвічі перевищує коротке значення, але його можна ще більше посилити.

Чотири вікна активації

tFAW, який іноді називають п’ятим вікном активації, визначає проміжок часу, протягом якого можна видати лише чотири команди активації. Це тому, що енергоспоживання відкриття ряду є значним. Виконання більше чотирьох активацій протягом цього ковзаючого періоду може призвести до того, що п’ята активація матиме настільки низьку доступну потужність, що неможливо буде надійно зчитати значення в рядку. Це має бути мінімум 4x tRRD_s. Значення, нижчі за це, ігноруватимуться.

Команда оновлення часу

tRFC — це мінімальна кількість циклів, яку має виконати команда оновлення. DRAM, будучи динамічною, потребує регулярного оновлення комірок пам’яті, щоб вони не втратили заряд. Процес оновлення означає, що банк повинен простоювати принаймні протягом усього періоду tRFC. Очевидно, що це може вплинути на продуктивність, особливо з невеликою кількістю банків. Це число зазвичай відносно консервативне і, як правило, може бути трохи зменшено. Надмірне посилення tRFC призведе до масових проблем з пошкодженням пам’яті.

Інтервал оновлення часу

tREFI є унікальним серед усіх таймінгів DRAM з двох причин. По-перше, єдиним часом є середнє, а не мінімальне чи точне значення. По-друге, це єдине значення, яке потрібно збільшити, щоб отримати більшу продуктивність. tREFI — це середній час між циклами оновлення, визначений за довжиною за допомогою tRFC. Це значення буде набагато вищим, ніж будь-коли. Ви хочете, щоб він був якомога вище, залишаючись стабільним. Типові значення будуть в діапазоні від десяти до тридцяти тисяч циклів. Однак воно може бути стабільним із максимальним значенням 65534. Це значення має бути більше, ніж tRFC. Наразі платформа AMD взагалі не розкриває це значення, а підтримка на платформах Intel може бути обмежена.

Як і будь-який інший час, важливо виконати довгострокове тестування стабільності, щоб переконатися, що будь-яке оновлене значення tREFI є стабільним. Ви обов’язково повинні починати з високого рівня і рухатися вниз. Пам’ятайте, що для відображення проблем зі стабільністю може знадобитися кілька годин, щоб отримати трохи завищене число. Інша річ, про яку слід пам’ятати, це те, що швидкість спадання заряду в комірці DRAM збільшується зі збільшенням температури. Це означає, що якщо ви збираєтеся отримати високий tREFI, вам може знадобитися зменшити напругу. Вам також може знадобитися переконатися, що ваша оперативна пам’ять має хороший потік повітря. У деяких випадках, на ледве стабільних конфігураціях, зміна температури між сезонами або в кімнаті під час тривалих пробігів може перевернути ретельний баланс. Це може зробити раніше стабільну конфігурацію нестабільною.

Безпечна напруга

Напруга завжди важлива для розгону. Більш висока напруга, як правило, означає кращі шанси на стабільний розгін. Вища напруга також значно збільшує виробництво тепла. Це також збільшує ризик виходу з ладу вашого обладнання, тому будьте обережні. На жаль, немає жодного безпечного значення. Це пов’язано з тим, що існує кілька OEM-виробників мікросхем пам’яті, чиї мікросхеми пам’яті працюють по-різному. Це також частково тому, що численні налаштування напруги можуть – до речі – відрізнятися за назвою. Як правило, ви не хочете значно збільшувати ці значення.

Для DDR4 1,35 В загалом має бути нормальним для всього. Деякі мікросхеми DDR4 DRAM можуть бути абсолютно стабільними навіть для щоденного використання при напрузі 1,5 В. У деяких випадках трохи більше також може бути безпечним. Для DDR5 рекомендації щодо струму та напруги однакові. Враховуючи незрілість платформи, з часом це може змінитися.

Примітка. Перш ніж підвищувати номінал напруги в BIOS, вам слід завжди досліджувати точний термін, щоб знати, що ви змінюєте. Пам’ятайте, що збільшення напруги може на 100% вбити процесори, оперативну пам’ять та інше обладнання та призвести до втрати гарантії.

Будьте особливо обережні, якщо значення за замовчуванням далеке від 1,35 В, оскільки це може означати, що ви робите щось не так. Тут немає запобіжних заходів чи перевірок на осудність. BIOS вважатиме, що ви знаєте, що робите, і приймаєте ризик того, що ви можете вбити обладнання.

Ризикова напруга та зниження напруги

Припустімо, що вам потрібно збільшити напругу понад 1,35 В, щоб досягти стабільності. У такому випадку варто дослідити, який варіант матриці від якого DRAM IC OEM у вас є. Коли ви це дізнаєтесь, ви можете дослідити деякі форуми з розгону пам’яті, щоб побачити рекомендовані обмеження напруги для щоденного використання. Пам’ятайте, що ваш пробіг може відрізнятися щодо продуктивності, стабільності та, що важливо, не вбиває ваше обладнання.

Хоча ви можете забезпечити більшу напругу, ніж рекомендовано, в ідеалі безпечно без будь-яких проблем. Зазвичай найкраще трохи занижувати рекомендовані значення. Для більшості людей ця остання крихітна додаткова продуктивність, яку можна вичавити за допомогою розгону та перенапруги до межі, не варта невідомого ризику вбити ваше обладнання та замінити його.

Після того, як ви наберете стабільний розгін оперативної пам’яті, можливо, варто знову поекспериментувати зі зниженням напруги. Зниження напруги - це процес зниження робочої напруги. Зазвичай це дозволяє апаратному забезпеченню працювати холодніше та безпечніше. Це більш критично для розгону ЦП і ГП. Там зниження температури може дозволити незначне збільшення пікових тактових частот. Однак швидкість оперативної пам’яті не залежить від температури. Зменшення напруги вашої оперативної пам’яті, особливо після її збільшення на початку процесу розгону, просто зменшує ризик відмови апаратного забезпечення та знижує робочу температуру.

Інші таймінги

Є багато інших вторинних і третинних хронометражів, з якими ви можете возитися. Однак ті, які ми перерахували вище, зазвичай дають найбільш значне підвищення продуктивності. Конфігурація всіх цих значень для максимально жорстких параметрів.

У той же час перевірка стабільності може зайняти дні або навіть тижні важкої роботи для того, що зазвичай є мінімальним покращенням продуктивності. Обмеживши зміни згаданих налаштувань, ви зможете отримати максимальне покращення за мінімальний потрібний час. Це не означає, що процес буде коротким, якщо ви просто налаштуєте рекомендовані параметри. Це буде швидше, але не коротко.

Висновок

Існує багато способів покращити продуктивність оперативної пам’яті. Самі по собі більшість налаштувань призведе до мінімального покращення продуктивності, але в поєднанні можливі хороші покращення. Для абсолютних початківців XMP — це шлях. Це чудове рішення для роботи, яке потрібно лише увімкнути.

Якщо ви хочете піти трохи далі, збільшення частоти та зменшення затримки CAS є загально рекомендованими швидкими та легкими перемогами. Після цього ви стаєте досить глибокими. Процес оптимізації може зайняти тижні роботи, щоб досягти ліміту вашого обладнання.

Також важливо бути обережним. Розгін може вбити обладнання, особливо якщо ви занадто сильно підвищите напругу. Доки ви перебуваєте в розумних межах, ви можете вичавити пристойну кількість додаткової продуктивності зі свого комп’ютера без будь-яких грошових витрат. Що є перемогою в нашій книзі.