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.

Подготовка

  1. Проверьте, что ваши модули находятся в рекомендуемых слотах DIMM (обычно 2 и 4).
  2. Перед разгоном памяти убедитесь, что ваш процессор полностью исправен, так как нестабильный процессор может привести к ошибкам памяти. При повышении частоты с жесткими (предельно сокращёнными) таймингами, ваш процессор может начать работать нестабильно.
  3. Убедитесь, что используется актуальная версия UEFI.

Утилиты тестирования памяти

Нужно всегда проводить различные стресс-тесты, чтобы убедиться в стабильности разгона.

Не рекомендуется

Мы бы не советовали тест памяти с помощью AIDA64 и Memtest64, поскольку обе эти утилиты не очень хорошо умеют находить ошибки памяти.

Рекомендуется

TM5 с любым из конфигов ниже:

  1. Конфиг «Extreme» от anta777 (рекомендую). Убедитесь, что конфиг загрузился: должно быть написано ‘Customize: Extreme1 @anta777’.
  2. Ссылка на сборку TM5 с множеством конфигов. 
  3. Конфиг LMHz Universal 2
  4. Если возникают проблемы с аварийным завершением всех потоков при запуске с экстремальным конфигом, может помочь изменение строки "Testing Window Size (Mb)=1408". Измените значение размера окна на значение, вычисленное путём деления общего количества оперативной памяти (за вычетом некоторого запаса для Windows) на количество доступных потоков процессора (например, 12800/16 = 800 Мб на поток).

OCCT, имеющая отдельный тест памяти с использованием инструкций SSE или AVX.

  • Обратите внимание, что AVX и SSE могут различаться по скорости обнаружения ошибок. В системах на базе Intel, для тестирования напряжения IMC лучше подходит SSE, а AVX – для напряжения DRAM.
  • Тест Large AVX2 CPU – это отличный тест стабильности для вашего процессора и оперативной памяти одновременно. Чем сильнее вы разгоняете свою оперативную память, тем сложнее будет добиться стабильности в этом тесте.

Альтернативные варианты

GSAT

  1. Установите WSL и Ubuntu.
  2. В командной строке Ubuntu (bash shell) введите: sudo apt update
  3. Далее: sudo apt-get install stressapptest
  4. Чтобы приступить к тестированию: stressapptest -M 13000 -s 3600 -W --pause_delay 3600, где -M это объём тестируемой памяти (в Мб); -s это время тестирования (в секундах), --pause_delay - это время задержки (сек) между скачками напряжения. Чтобы пропустить тесты на скачки напряжения, это значение следует установить таким же, как и -s.

Karhu RAM Test (платная)

y-cruncher с вот этими настройками.

  1. В папке с y-cruncher.exe создайте новый файл с именем memtest.cfg и вставьте в него эти настройки, и сохраните.
  2. Создайте ярлык на y-cruncher.exe и добавьте в нем параметры запуска pause:1 config memtest.cfg. Путь запуска в ярлыке должен у вас выглядеть примерно так:

"c:\y-cruncher\y-cruncher.exe" pause:1 config memtest.cfg

Prime95 – метод ‘large FFTs’ также хорошо справляется с поиском ошибок памяти.

Мы использовали пользовательский диапазон FFT 800k - 800k, но любое значение FFT внутри диапазона large FFTs должно работать.

  • Убедитесь, что не стоит флажок ‘Run FFTs in-place’.
  • В файле prime.txt добавьте строку TortureAlternateInPlace=0 под TortureWeak, чтобы предотвратить in-place тестирование программой. In-place означает, что будет использоваться одна и та же небольшая область RAM, а это не то, что нам нужно.

Можно создать ярлык к prime95.exe, добавив -t к параметрам запуска, чтобы тестирование запускалось сразу при запуске, используя настройки из prime.txt.

Строка запуска объекта в ярлыке будет выглядеть примерно так:

"c:\prime95\prime95.exe" -t

Ещё можно изменить рабочий каталог файлов конфигурации Prime95, чтобы удобней было работать с разными конфигами – например, один для стресс-теста CPU, а другой для стресс-теста RAM.

  1. В папке с prime95.exe создайте ещё одну папку. Назовём её, к примеру, “RAM” (без кавычек).
  2. Скопируйте в неё файлы prime.txt и local.txt.
  3. Отредактируйте prime.txt, выставив необходимые значения настроек.
  4. Создайте второй ярлык к prime95.exe, добавив к параметрам запуска -t -W. У нас это так будет выглядеть: "c:\prime95\prime95.exe" -t -WRAM
  5. Теперь мы можем использовать этот ярлык для мгновенного запуска Prime95 с заданными настройками.

randomx-stress – полезен для тестирования стабильности FCLK.

Сравнение

Здесь сравнили между собой Karhu RAMTest, TM5 с экстрим-конфигом и GSAT.

TM5 – самый быстрый и самый «стрессовый», хотя у меня были случаи, когда я успешно проходил получасовые стресс-тесты TM5, но не проходил 10-минутные Karhu. И у другого пользователя было похожее. Но у всех по-разному может быть.

Работа и настройка таймингов

Утилиты для просмотра таймингов в Windows:

Intel:

  • Z370(?)/Z390: Asrock Timing Configurator v4.0.4 (работает с большинством сторонних материнских плат).
  • Z170/Z270(?)/Z490, а также материнки EVGA: Asrock Timing Configurator v4.0.3.
  • Для Rocket Lake: Asrock Timing Configurator v4.0.10

AMD: ZenTimings.

Бенчмарки (тест производительности)

  • AIDA64 – бесплатная 30-дневная пробная версия. Мы будем использовать тесты кэша и памяти (находятся в разделе Tools), чтобы посмотреть, как работает наша память. Щёлкнув правой кнопкой по кнопке запуска теста, можно выбрать запуск только тестов памяти, пропустив тесты кэша.
  • Intel Memory Latency Checker – содержит множество полезных тестов для измерения производительности памяти. У него более обширный сбор данных, чем у AIDA64, и значения пропускной способности у тестов отличаются. Обратите внимание, что его необходимо запускать от имени администратора, чтобы отключить префетчинг. На системах AMD может потребоваться отключить его в BIOS.
  • xmrig – очень чувствителен к памяти, поэтому его полезно использовать для проверки влияния определенных таймингов. Запустите от имени администратора с параметром --bench=1M в качестве аргумента командной строки, чтобы запустить бенчмарк. Используйте контрольное время (benchmark time) для сравнения.
  • MaxxMEM2 – бесплатная альтернатива AIDA64, но тесты пропускной способности выглядят намного слабее, поэтому полностью сравнивать с AIDA64 не стоит.
  • Super Pi Mod v1.5 XS – еще одна чувствительная к памяти бенчмарк-утилита, но я не использовал её так часто, как AIDA64. 1-8M значений [после запятой при вычислении числа π] будет вполне достаточно для быстрого теста. Вам лишь нужно посмотреть на последнее (общее) время, которое чем меньше, тем лучше.
  • HWBOT x265 Benchmark – говорят, эта утилита также хорошо тестирует память, но я сам лично ей не пользовался.
  • PYPrime 2.x – этот бенчмарк работает быстро и отлично сонастраивается с тактовой частотой ядра процессора, кэшем/FCLK, частотой памяти и таймингами.

Общая информация о RAM

Соотношение частот и таймингов

Частота оперативной памяти измеряется в мегагерцах (МГц) или миллионах циклов в секунду. Более высокая частота означает большее количество циклов в секунду, что означает более высокую производительность.

Многие ошибочно полагают, что частота оперативной памяти DDR4-3200 – 3200 МГц, однако на самом деле реальная частота памяти составляет всего 1600 МГц. Поскольку в памяти DDR (Double Data Rate) данные передаются как по нарастающему, так и по спадающему фронту тактового сигнала, реальная частота оперативной памяти равна половине количества транзакций в секунду. DDR4-3200 передает 3200 миллионов битов в секунду, а значит, 3200 МТ/с (МегаТранзакций в секунду) работает на частоте 1600 МГц.

Тайминги RAM измеряются в тактовых циклах или тиках. Более низкие тайминги означают меньшее количество циклов, необходимых для выполнения операции, что означает более высокую производительность. Исключением является tREFI – интервал обновления. Как следует из названия, tREFI (timeREFresh Interval) – это время между обновлениями. Пока оперативная память обновляется, она ничего не может делать, поэтому мы бы хотели обновлять ее как можно реже. Для этого время между обновлениями должно быть как можно больше. Это означает, что tREFI должен быть как можно выше.

Несмотря на то, что тайминги могут быть и низкими, производительность также зависит от частоты, на которой работает оперативная память. Например, DDR4-3000 CL15 и DDR4-3200 CL16 обладают одинаковой латентностью, несмотря на то, что у DDR4-3000 значение CL меньше. Это объясняется тем, что более высокая частота компенсирует увеличение CL.

Формула для вычисления фактического времени задержки (в наносекундах, нс) заданного тайминга выглядит так: 2000 * тайминг / ddr_speed.

Например:

  • DDR4-3000 с CL15 это 2000 * 15 / 3000 = 10ns
  • DDR4-3200 с CL16 это 2000 * 16 / 3200 = 10ns
из чего и следует вывод, что у этих планок латентность одинаковая.

Первостепенные, второстепенные и третьестепенные тайминги

Тайминги оперативной памяти делятся на 3 категории: первостепенные (primary), второстепенные (secondary) и третьестепенные (tertiary). Они обозначаются буквами 'P', 'S' и 'T' соответственно.

  • Первостепенные и второстепенные тайминги влияют на латентность и пропускную способность;
  • Третьестепенные – только на пропускную способность. Исключением является tREFI/tREF, который влияет и на пропускную способность, и на латентность. Кстати, на AMD его модифицировать нельзя.

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

Самые высокие частоты достигаются на материнских платах с 2-мя слотами DIMM. 

На материнских платах с 4-мя слотами DIMM максимальная частота памяти зависит от количества установленных планок.

  • На материнских платах, работающих с цепочечной (daisy-chain) микроархитектурой RAM, лучше использовать 2 планки памяти. Использование 4-х планок может существенно снизить максимальную частоту памяти.
  • Платы же с Т-образной топологией, напротив, наилучшие показатели при разгоне обеспечат с 4-мя планками. А использование 2-х планок не столь существенно повлияет на максимальную частоту памяти, как использование 4-х на daisy-chain (?).
  • Большинство поставщиков не указывают используемую топологию, но её можно «вычислить» на основе прилагаемого к материнской плате списка совместимых устройств (QVL – Qualified Vendor List). Например, Z390 Aorus Master, вероятно, использует Т-топологию, поскольку наибольшая частота демонстрируется с использованием 4-х модулей DIMM. Если же максимальная частота демонстрируется на 2-х модулях DIMM, то, вероятно, используется топология daisy-chain.
  • По словам известного оверклокера buildzoid’а, разница между Т-образной и цепочечной топологиями проявляет себя только на планках выше DDR4-4000. То есть, по логике buildzoid’а, если у вас Ryzen 3000, то топология значения не имеет, поскольку DDR4-3800 – как правило, максимум для частоты памяти при соотношении MCLK:FCLK 1:1.

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

Чипы памяти

Разогнать свою оперативную память можно и не вдаваясь в подробности особенностей чипов. Однако, зная, на каких микросхемах построена ваша RAM, можно понять, чего от неё ожидать.

Отчёты Thaiphoon Burner

Примечание: Известно, что Thaiphoon не определяет чип, а лишь пытается угадать, поэтому ему не следует полностью доверять. Настоятельно рекомендуется обращать внимание на информацию, указанную в наклейке на модуле, если это возможно.

Hynix CJR 8 Гб (одноранговая)

Micron Revision E 8 Гб (одноранговая)

  • 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”.

Samsung B-die 8 Гб (двуранговая).

Наклейки на модулях

Поскольку отчет Thaiphoon может содержать некорректную информацию о микросхемах либо не содержать её вовсе, можно сверить его данные с информацией, указанной на наклейках у некоторых модулей. В настоящее время такую информацию, позволяющую идентифицировать тип микросхем, указывают только на планках Corsair, G.Skill и Kingston.

Corsair: код номера версии (Version Number)

Трёхзначный код номера версии у Корсаров поможет нам определить тип используемых микросхем. 

Первая цифра – производитель:

  • 3 = Micron
  • 4 = Samsung
  • 5 = Hynix
  • 8 = Nanya

Вторая цифра – объём памяти.

  • 1 = 2 Гб
  • 2 = 4 Гб
  • 3 = 8 Гб
  • 4 = 16 Гб

Третья цифра – вариант модификации (Revision).

Полный список смотрите здесь

G.Skill: код «042»

G.Skill использует код, начинающийся с 042. Он также содержит искомую информацию о чипах

Давайте расшифруем такой код: 04213X8810B

  • Первое из выделенных жирным значений – это объём. 4 = 4 Гб, 8 = 8 Гб, а 16 Гб кодируется буквой S.
  • Второе выделенное значение кодирует производителя. 1 = Samsung, 2 = Hynix, 3 = Micron, 4 = PSC (Powerchip Semiconductors Corp), 5 = Nanya и 9 = JHICC.
  • Третье выделенное значение – вариант модификации (Revision).
  • Итак, мы получили Samsung 8 Гб B-die.

Полный список смотрите здесь.

Kingston

Код Kingston имеет такой вид: DPMM16A1823

  • Под выделенной жирным буквой закодирован производитель. H = Hynix, M = Micron и S = Samsung.
  • Следующие две цифры информируют нас о количестве рангов. 08 = одноранговая, 16 = двуранговая.
  • Затем идёт месяц изготовления. 1-9, A, B, C.
  • И следующие 2 цифры – год изготовления.
  • Итак, в нашем примере мы имеем двуранговую память на чипах Micron, произведённую в октябре 2018.

Источник.

О рангах и объёме

Одноранговые модули обычно работают на более высоких частотах, чем двуранговые, но в зависимости от типа теста, двуранговые модули могут достигать довольно значительного превосходства в скорости по сравнению с одноранговыми благодаря приросту производительности за счет чередования рангов*. Это можно наблюдать как в синтетических тестах, так и в играх.

  • На новейших платформах (таких как Comet Lake и Zen3) поддержка двуранговой памяти в BIOS и контроллерах памяти значительно улучшилась. На многих платах Z490 двуранговая Samsung 8 Гб B-die (2x16 Гб) будет работать столь же быстро, как и одноранговая B-die, то есть вы получаете весь прирост производительности от чередования рангов практически без недостатков.
  • * Чередование рангов позволяет контроллеру памяти распараллеливать запросы к памяти, например, записывать данные на один ранг, пока другой обновляется. Этот эффект легко можно наблюдать при анализе пропускной способности на тесте копирования в AIDA64. С точки зрения контроллера памяти, не имеет значения, находится ли второй ранг на том же DIMM (два ранга на одном DIMM) или на другом DIMM (два DIMM на одном канале). Однако это имеет значение с точки зрения разгона, когда нужно учитывать особенности топологии и требования BIOS.
  • Наличие второго ранга также означает, что доступно в два раза больше групп банков. Из этого следует, что короткие (S) тайминги, такие как RRD_S, могут использоваться чаще, так как вероятность того, что будет доступна свободная группа банков, выше. Длинный (L) тайминг – к примеру, RRD_L – требуется, если приходится обращаться к одной и той же группе банков дважды по очереди, но когда вместо трех альтернативных банковских групп в распоряжении имеется 7, гораздо больше шансов избежать очередей.
  • Это также означает, что поскольку банков в два раза больше, то в любой момент времени может быть открыто в два раза больше строк памяти. Вероятность того, что нужная вам строка будет открыта – больше. Не придется так часто закрывать строку A, открывать строку B, а затем закрывать B, чтобы снова открыть A. Вы реже задерживаетесь на таких операциях, как RAS/RC/RCD (когда ждете повторного открытия закрытой строки) и RP (когда ждете закрытия строки, чтобы открыть другую).
  • Конфигурации с 16-разрядными чипами (x16) имеют вдвое меньше банков и групп банков по сравнению с традиционными конфигурациями x8, что означает меньшую производительность.

Объем важен при определении того, насколько можно разогнать память. К примеру, AFR 4 Гб и AFR 8 Гб разгоняться будут по-разному, несмотря на то, что называются одинаково. То же можно сказать и о Micron Rev. B, которые существует в вариантах 8 и 16 Гб. Микросхемы 16 Гб разгоняются лучше и продаются как в 16-гигабайтных модулях, так и в 8-гигабайтных, при этом в обоих случаях модули DIMM имеют по 8 чипов. Просто у 8-гигабайтных версий планок отредактирован SPD, и примером такого подхода являются топовые комплекты Crucial Ballistix (BLM2K8G51C19U4B).

С увеличением общего числа задействованных в системе рангов, возрастает и нагрузка на контроллер памяти. Обычно это означает необходимость увеличения питания, особенно напряжения VCCSA на Intel и SOC на AMD.

Масштабирование напряжения

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 известно, 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 DDR4-2533.
  • У Samsung B-die мы видим идеально-ровное масштабирование tCL с напряжением.
  • Столь же ровное масштабирование tCL с напряжением наблюдается у Micron Rev. E.
  • Мы использовали эти данные в калькуляторе. Изменяя ползунки f и v на нужные нам частоту и напряжение, калькулятор вычисляет частоты и напряжения, достижимые при заданном CL (предполагается, что CL линейно масштабируется до 1,50 В). Например, DDR4-3200 CL14 при напряжении 1,35 В может работать как ~DDR4-3333 CL14 при 1,40 В, ~DDR4-3533 CL14 при 1,45 В и DDR4-3733 CL14 при 1,50 В.

Масштабирование напряжения tRFC у B-die.

Видно, что tRFC довольно хорошо масштабируется на B-die.

Некоторые старые чипы Micron (до 8 Гб 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 протестированных чипов, показывающая, какие тайминги в них масштабируются с напряжением, а какие нет:

ЧипtCLtRCDtRPtRFC
Hynix 8 Гб AFRДаНетНет?
Hynix 8 Гб CJRДаНетНетДа
Hynix 8 Гб DJRДаНетНетДа
Micron 8 Гб Rev. BДаНетНетНет
Micron 8 Гб Rev. EДаНетНетНет
Micron 16 Гб Rev. BДаНетНетНет
Nanya 8 Гб B-dieДаНетНетНет
Samsung 4 Гб E-dieДаНетНетНет
Samsung 8 Гб B-dieДаДаДаДа
Samsung 8 Гб D-dieДаНетНетНет

Тайминги, которые не масштабируются с напряжением, как правило необходимо увеличивать с частотой.

Ожидаемая максимальная частота

Ниже приведена таблица предполагаемых максимальных частот некоторых популярных чипов:

ЧипОжидаемая максимальная частота(МТ/с)
Hynix 8 Гб AFR3600
Hynix 8 Гб CJR4133*
Hynix 8 Гб DJR5000+
Nanya 8 Гб B-die4000+
Micron 8 Гб Rev. B3600
Micron 8 Гб Rev. E5000+
Micron 16 Гб Rev. B5000+
Samsung 4 Гб E-die4200+
Samsung 8 Гб B-die5000+
Samsung 8 Гб D-die4200+
  • * – результаты тестирования CJR получился несколько противоречивыми. Тестировали 3 одинаковых планки RipJaws V 3600 CL19 8 Гб. Одна из них работала на частоте DDR4-3600, другая – на DDR4-3800, а последняя смогла работать на DDR4-4000. 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.
  • Указанные значения следует понимать как усредненные возможности чипа, не забывая о других факторах, существенно влияющих на достижимость этих показателей, таких как материнская плата и процессор.

Биннинг

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

Чипы, показывающие одну частоту, производитель отделяет в одну «коробку», другую частоту – в другую «коробку». Отсюда и название процедуры – “binning” (bin – ящик, коробка). Подробно об этом писали в статье: "Что такое биннинг? В погоне за лучшими чипами".

G.Skill – один из производителей, известных своим развитым биннингом и категоризацией. Нередко несколько различных товарных позиций G.Skill входят в один и тот же заводской бин (например, DDR4-3600 16-16-16-36 1,35 В B-Die входит в тот же бин, что и DDR4-3200 14-14-14-34 1,35 В B-Die).

B-die из коробки «DDR4-2400 15-15-15» намного хуже чем из коробки «DDR4-3200 14-14-14» или даже из «DDR4-3000 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 DDR4-3000 15-16-16 и DDR4-3200 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, DDR4-3000 15-16-16 более качественный чип, нежели DDR4-3200 16-18-18. Это означает, что чипы DDR4-3000 15-16-16 очевидно смогут работать и как DDR4-3200 16-18-18, а вот смогут ли DDR4-3200 16-18-18 работать как DDR4-3000 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 JESD79-4B 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.

В соответствии со спецификацией DDR4, это значение является официальным максимумом, на который должна быть рассчитана вся DDR4 память, однако многие микросхемы не способны справиться с такими высокими напряжениями длительное время. Samsung 8 Гб C-die может деградировать уже при напряжении всего 1,35 В, несмотря на соблюденные условия по тепловому режиму и качеству питания. С другой стороны, такие чипы как Hynix 8 Гб DJR или Samsung 8 Гб B-Die, выдерживают ежедневное напряжение, значительно превышающее 1,55 В. Выясните, какие напряжения безопасны именно для вашего чипа, либо же придерживайтесь напряжения в районе 1,35 В. И не забывайте про «кремниевую лотерею», то есть всё в определённой степени индивидуально. Будьте осторожны.

Одним из общих факторов, ограничивающих максимальное безопасное напряжение, с которым вы можете работать, является архитектура вашего процессора. Согласно JEDEC, VDDQ – напряжение вывода данных, – привязано к VDD, в просторечии называемому VDIMM или напряжением DRAM. Это напряжение взаимодействует с PHY (физическим уровнем) в CPU, и может привести к длительной деградации IMC, если установлено слишком высокое значение. Поэтому не рекомендуется повседневное использование напряжения VDIMM выше 1,60 В на Ryzen 3000 и 5000 или 1,65 В на процессорах Intel серии Comet Lake. Будьте осторожны, поскольку деградацию PHY у процессора измерить или заметить трудно, пока проблема не станет серьезной.

Для продуктов с заявленным напряжением 1,60 В вероятно безопасно использовать повседневное напряжение 1,60 В. Также, B-Die, 8 Гб Rev. E, DJR и 16 Гб Rev. B должны нормально работать с повседневным напряжении 1,60 В, при условии активного воздушного охлаждения. Повышение напряжения приводит к повышению тепловыделения, а высокая температура сама по себе снижает порог безопасного напряжения.

Ранговость

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

ОценкаЧипыОписание
SSamsung 8 Гб B-DieЛучший DDR4 чип для универсальной производительности
AHynix 8 Гб DJR, Micron 8 Гб Rev. E*, Micron 16 Гб Rev. BВысокопроизводительные чипы. Известны тем, что не холостят на степпингах ('clockwall') и обычно хорошо масштабируются с напряжением.
BHynix 8 Гб CJR, Samsung 4 Гб E-Die, Nanya 8 Гб B-DieЧипы высокого класса, способные работать на высоких частотах с хорошими таймингами.
CHynix 8 Гб JJR, Hynix 16 Гб MJR, Hynix 16 Гб CJR, Micron 16 Гб Rev. E, Samsung 8 Гб D-DieДостойные чипы с хорошей производительностью и неплохим масштабированием по частоте.
DHynix 8 Гб AFR, Micron 8 Гб Rev. B, Samsung 8 Гб C-Die, Samsung 4 Гб D-DieМикросхемы низкого класса, обычно встречающиеся среди дешевых предложений. Большинство из них сняты с производства и более не актуальны.
FHynix 8 Гб MFR, Micron 4 Гб Rev. A, Samsung 4 Гб S-Die, Nanya 8 Гб C-DieПлохие чипы, неспособные уверенно дотянуть даже до требований базовой спецификации JEDEC.
  • Частично на основе оценок Buildzoid, но из-за давности его публикации, некоторые чипы не включены в наш список.
  • Модификации ревизии 8 Гб Rev. E в основном различаются по минимально-достижимому tRCD и максимально-достижимой скорости без изменения VTT, с сохранением стабильности. Как правило, более новые редакции 8 Гб Rev. E (C9BKV, C9BLL и т.д.) обеспечивают более короткий tRCD и более высокую тактовую частоту без изменения VTT.

Температура и её влияние на стабильность

В целом, чем сильнее греется ваша оперативная память, тем менее стабильно она будет работать на высоких частотах и/или низких таймингах.

Тайминги tRFC очень сильно зависят от температуры, поскольку они связаны с утечкой конденсатора, вызванной температурой. При повышении температуры требуются более высокие значения tRFC. tRFC2 и tRFC4 – это тайминги, которые активируются, когда рабочая температура DRAM достигает 85°C. Ниже этих температур эти тайминги ничего не делают.

 B-Die чувствительны к температуре, их идеальный диапазон ~30-40°C. Некоторые экземпляры могут выдерживать и больше, это уж как повезёт. В свою очередь Rev. E, похоже, к температуре не столь чувствителен.

Вы можете столкнуться с ситуацией, когда при выполнении теста памяти все работает стабильно, а во время игры – крашит. Это происходит потому, что CPU и/или GPU во время игры выделяют больше тепла внутри корпуса, повышая при этом и температуру оперативной памяти. Поэтому для имитации стабильности в играх рекомендуется провести стресс-тест GPU во время выполнения теста памяти.

Встроенный контроллер памяти (IMC)

Intel: LGA1151

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

IMC Rocket Lake, если не считать ограничений, касающихся поддержки памяти Gear 1 и Gear 2, имеет самый сильный контроллер памяти среди всех потребительских процессоров Intel, причем с большим отрывом.

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

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

Мы не рекомендовали бы подниматься выше 1,25 В на обоих.

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

Частота (МГц) VCCSA/VCCIO (В)
3000-3600 1,10 – 1,15
3600-4000 1,15 – 1,20
4000-4200 1,20 – 1,25
4200-4400 1,25 – 1,30

* - 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.

  • Ожидаемый диапазон латентности памяти для Samsung B-Die: 35-45 нс.
  • В целом, латентность варьируется от поколения к поколению из-за разницы в размере кристалла (кольцевой шины). В результате, 9900K будет иметь немного меньшую задержку, чем 10700K при тех же настройках, поскольку у 10700K и 10900K кристаллы одинаковы.
  • Латентность зависит от значений RTL и IOL. Вообще говоря, ориентированные на разгон, да и просто качественные материнки имеют максимально короткие маршруты передачи данных и, соответственно, достаточно низкие RTL и IOL. На некоторых материнских платах изменение RTL и IOL не оказывает никакого влияния.

AMD: AM4

Некоторые термины:

  • MCLK: Master clock, реальная тактовая частота памяти (половина эффективной скорости RAM). Например, для DDR4-3200 частота MCLK равна 1600 МГц.
  • FCLK: Infinity Fabric clock, частота шины Infinity Fabric.
  • UCLK: Unified memory controller (UMC) clock, частота контроллера памяти. Половина частоты MCLK, если MCLK и FCLK не равны (десинхронизированный режим, 2:1).
  • На Zen и Zen+ MCLK = FCLK = UCLK. Однако в Zen2 и Zen3 значение частоты FCLK можно менять. Если MCLK равен 1600 МГц (DDR4-3200) и вы установите FCLK на 1600 МГц, UCLK также будет 1600 МГц, если вы не установите соотношение MCLK:UCLK 2:1 (режим часто называется UCLK DIV MODE, хотя известны и другие названия). Однако, если вы установите FCLK на 1800 МГц, то UCLK будет работать на частоте половины от MCLK – 800 МГц (десинхронизированный режим).
  • В Ryzen 1000 и 2000 IMC несколько привередлив к разгону и может не дать столь же высоких частот, как Intel. IMC Ryzen 3000 и 5000 намного лучше и более-менее наравне с новыми процессорами Intel на базе Skylake, т.е. 9-го и 10-го поколения.
  • SoC voltage – это напряжение для IMC, и, как и в случае с Intel, не рекомендуется оставлять его в “Auto” режиме. Типичный диапазон этого значения 1,0 – 1,1 В. Более высокие значения, как правило, допустимы, и они могут оказаться необходимы для стабилизации памяти большого объёма, а также могут помочь стабилизировать FCLK.
  • С другой стороны, неоправданно высокое напряжение SoC может наоборот дестабилизировать память. Такое обычно происходит между 1,15 В и 1,25 В на большинстве процессоров Ryzen.

На разных процессорах контроллер памяти ведет себя по-разному. Большинство процессоров будут работать на частоте DDR4-3466 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 =< 1.10 В.
Источник: The Stilt

В Ryzen 3000 есть также CLDO_VDDG (часто сокращается до VDDG, чтобы не путать с CLDO_VDDP), которое является напряжением для Infinity Fabric. Напряжение SoC должно быть, по крайней мере, на 40 мВ выше CLDO_VDDG, поскольку CLDO_VDDG формируется из напряжения SoC. В AGESA версии 1.0.0.4 и новее VDDG разделяется на VDDG IOD и VDDG CCD – для связующего кристалла ввода-вывода (I/O Die) и кристалл-чиплетов Сore Сomplex Die, соответственно.

Большинство вольтажей cLDO регулируются с двух главных шин питания процессора. В случае cLDO_VDDG и cLDO_VDDP они регулируются через VDDCR_SoC. Поэтому есть пара правил. Например, если вы установите VDDG на 1,10 В, а фактическое напряжение SoC под нагрузкой у вас составляет 1,05 В, VDDG будет оставаться максимум на ~1,01 В. Аналогично, если вы установили VDDG на 1.10 В и начнете повышать напряжение SoC, ваш VDDG вольтаж будет также повышаться. Точных цифр у меня нет, но можно предположить, что минимальное падение напряжения (Vin-Vout) составляет около 40 мВ. Из чего следует, что ваш ФАКТИЧЕСКИЙ вольтаж SoC должен быть, по крайней мере, на 40 мВ выше желаемого VDDG, чтобы ваша настройка VDDG вступила в силу.
Регулировка напряжения SoC сама по себе, в отличие от других регулировок, мало что даёт вообще. По умолчанию установлено значение 1.10 В, и AMD не рекомендует менять это значение. Увеличение VDDG в некоторых случаях помогает при разгоне матрицы, но не всегда. FCLK 1800 МГц должен быть выполнимым при значении по умолчанию 0,95 В, и для расширения пределов может быть полезно увеличить его до = <1,05 В (1,100 - 1,125 В SoC, в зависимости от нагрузки).
Источник: The Stilt

Ниже приведены ожидаемые диапазоны частот памяти для двух одноранговых модулей DIMM при условии отсутствия проблем со стороны материнской платы и чипов:

Ryzen Ожидаемая частота (МГц)
1000 3000-3600
2000 3400-3800*
3000 3600-3800 (1:1 MCLK:FCLK)
3800+ (2:1 MCLK:FCLK)
  • Если модулей больше, и/или используются двуранговые модули, ожидаемая частота может быть ниже.
  • * – 3600+ обычно достигается при 1 DIMM на канал (DPC), материнской плате с 2 слотами DIMM и если используются очень хорошие IMC. См. таблицу: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1dsu9K1Nt_7apHBdiy0MWVPcYjf6nOlr9CtkkfN78tSo/edit#gid=1814864213
  • * – DDR4-3400…DDR4-3533 – это максимум, если не всё, на что способны IMC Ryzen 2000.
  • Количество протестированных образцов по максимально достижимой частоте памяти распределилось следующим образом: DDR4-3400 – 12.5% образцов; DDR4-3466 – 25.0% образцов; DDR4-3533 – 62.5% образцов
  • Процессоры Ryzen 3000 с двумя CCD-чиплетами (3900X и 3950X) предпочитают 4 одноранговые планки вместо 2 двуранговых. Для моделей с двумя CCD конфигурация «2 одноранговых DIMM на канал», кажется, является наиболее подходящим вариантом. И 3600, и 3700X достигли 1800 МГц UCLK при конфигурации «1 двуранговый DIMM на канал», но в 3900X, скорее всего, из-за рассогласованности двух его CCD, едва удалось достичь 1733 МГц на этой конфигурации. В то время как с двумя однорангами на канал нет никаких проблем в достижении 1866 МГц FCLK/UCLK.

tRCD делится на tRCDRD (чтение) и tRCDWR (запись). Обычно есть возможность уменьшить tRCDWR по отношению к tRCDRD, но я не заметил каких-либо улучшений производительности от понижения tRCDWR. Так что лучше держать их одинаковыми.

Geardown Mode (GDM) автоматически включается на скорости выше DDR4-2666, что обеспечивает четность tCL, четность tCWL, четность tRTP, четность tWR и CR 1T. Если вы хотите выставить нечетный tCL, отключите GDM. При нестабильной работе попробуйте использовать CR 2T, но это может свести на нет прирост производительности за счет снижения tCL, и даже к менее стабильной работе, чем с включенным GDM. К примеру, если вы попытаетесь запустить DDR4-3000 CL15 с включенным GDM, CL будет округлено до 16. В понятиях производительности это выглядит так: GDM откл CR 1T > GDM вкл CR 1T > GDM откл CR 2T.

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

Ожидаемый диапазон латентности памяти:

Ryzen Латентность (нс)
1000 65-75
2000 60-70
3000 65-75 (1:1 MCLK:FCLK)
75+ (2:1 MCLK:FCLK)

Достаточно высокий FCLK у Ryzen 3000 и 5000 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.

Предупреждение: При разгоне оперативной памяти возможно повреждение данных. Рекомендуется периодически проводить проверку целостности системных файлов с помощью sfc /scannow.

Процесс разгона достаточно прост и выполняется в 3 шага:

  • Выставляются очень большие (ослабленные) тайминги.
  • Увеличивается частота DRAM до появления признаков нестабильности.
  • Выставляются оптимально-малые («жесткие», «подтянутые») тайминги.

Нахождение максимальной частот

1. На Intel следует начинать с 1.15В на VCCSA и VCCIO. На AMD с 1.10В SoC

Напряжение SoC может называться по-разному в зависимости от производителя:

  • Asrock: CPU VDDCR_SOC Voltage. Если не можете найти такое, используйте SOC Overclock VID в подменю AMD CBS. Значения VID (Voltage ID);
  • Asus: VDDCR SOC;
  • Gigabyte: (Dynamic) Vcore SOC. Обратите внимание, что Dynamic Vcore SOC это добавочное напряжение. Базовое напряжение изменяется автоматически при увеличении частоты DRAM. Напряжение 0,10 В на DDR4-3000 может привести к фактическому напряжению 1,10 В, а 0,10 В на DDR4-3400 приводит уже к фактическому напряжению 1,20 В;
  • MSI: CPU NB/SOC.

2. Установите напряжение DRAM 1,4 В. Если у вас чипы спотыкаются об 1,35 В, то ставьте 1,35 В.

  • «Спотыкаются» – имеется в виду работают нестабильно при попытках увеличить вольтаж, иногда вплоть до отказа при аппаратном самотестировании (POST).
  • Список чипов, спотыкающихся на 1,35 В включает (но не ограничивается) следующие: 8 Гб Samsung C-die, ранние чипы Micron/SpecTek (до 8 Гб Rev. E).

3. Выставите основные тайминги следующим образом: 16-20-20-40 (tCL-tRCD-tRP-tRAS), а tCWL на 16.

  • Большинству чипов требуется ослабить tRCD и/или tRP, потому я и рекомендую 20.
  • 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. Поскольку обе планки стоят во вторых слотах каждого канала, 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 нашем 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 или 5000 – убедитесь, что частота Infinity Fabric (FCLK) установлена равной половине вашей действующей частоты DRAM.

5. Запустите тест памяти на свой выбор. 

Windows потребуется около 2 Гб памяти для проведения тестирования, поэтому обязательно учтите это при вводе тестируемого объема ОЗУ, если предусмотрен ручной ввод. У нас 16 Гб RAM, из которых обычно тестируется 14000 Мб.

Минимальные рекомендуемые значения Coverage/Runtime:

  • MemTestHelper (HCI MemTest): 200% на поток.
  • Karhu RAMTest: 5000%. Убедитесь, что на вкладке “Advanced” кэш процессора включен (CPU cache: Enabled). Это ускорит тестирование на ~20%. При охвате тестирования (coverage) 6400% показатель обнаружения ошибок составляет 99,41%, а при длительности 1 час – 98,43% (Источник - раздел Kahru FAQ).
  • TM5 с anta777 Extreme: 3 цикла. Время зависит от тестируемого объёма. Для 16 Гб RAM обычно требуется 1,5-2 часа. Если у вас 32 Гб, можно в 12-й строке конфиг-файла (Time(%)) сократить значение на половину, и у вас получится примерно такое же время выполнения, как и для 16 ГБ.
  • OCCT Memory: по полчаса на тест SSE и на тест AVX.

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. Не 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

Этот раздел актуален только если вы ещё не достигли пределов возможностей своей материнской платы, чипов и IMC. И он не для тех, у кого проблемы со стабилизацией частот в ожидаемом диапазоне.

Обратите внимание, что некоторые платы имеют автоматические правила, которые могут препятствовать вашему вмешательству. Например, наличие правила tCWL = tCL - 1 может привести к нечетному значению tCWL. Раздел "Дополнительные советы" может помочь вам получить представление конкретно о вашей платформе и функциональности вашей материнской платы.

1. Intel:

  • Повысьте вольтажи VCCSA и VCCIO до 1,25 В.
  • Установите командный тайминг (“Command Rate”, CR) на 2T, если ещё не установлен.
  • Поменяйте значение tCCDL на 8. В UEFI Asus’ов нет возможности менять этот тайминг.

Ryzen 3000:

  • Рассинхронизация MCLK и FCLK может привести к значительному ухудшению таймингов, поэтому вам лучше не оптимизировать их, чтобы сохранить MCLK:FCLK 1:1. Подробнее об этом см. выше, раздел AMD – AM4.
  • Либо же установите FCLK на стабильное значение (если не уверены, установите на 1600 МГц).

2. Увеличьте основные тайминги до 18-22-22-42, а tCWL до 18.

3. Повысьте вольтаж DRAM до 1,45 В, если чип позволяет.

4. Выполните шаги 4-7 из раздела «Определение исходного уровня».

5. Выполните оптимизацию («подтягивание») таймингов.

Оптимизация таймингов

Обязательно после каждого изменения запускайте тест памяти и бенчмарк-тест, чтобы убедиться в повышении производительности. Мы бы рекомендовали выполнять бенчмарк-тесты 3-5 раз и усреднять результаты, так как тесты памяти могут немного отличаться.

Теоретическая максимальная пропускная способность (Мб/с) = Transfers per clock * Actual Clock * Channel Count * Bus Width * Bit to Byte ratio (Транзакций за такт*фактическая частота*количество каналов*ширина шины*соотношение битов к байтам).

Где:

  • Transfers per clock – Передача данных за такт означает количество передач данных (транзакций), которое может произойти за один полный тактовый цикл памяти. В оперативной памяти DDR это происходит дважды за цикл – по нарастающему и спадающему фронтам тактовых импульсов.
  • Actual Clock – фактическая частота памяти, измеряемая в МГц. Обычно эта частота отображается как реальная частота памяти такими программами, как CPU-Z.
  • Channel Count – количество каналов памяти вашего процессора.
  • Bus Width – ширина каждого канала памяти (шины), измеряемая в битах. Начиная с DDR1, это всегда 64 бита.
  • Bit to Byte ratio – соотношение битов к байтам это постоянная величина, равная 1/8 (0,125).
Частота (МГц) Максимальная пропускная способность в двухканальном режиме (Мб/с)
3000 48000
3200 51200
3400 54440
3466 55456
3600 57600
3733 59728
3800 60800
4000 64000

Значения пропускной способности чтения и записи должны составлять 90-98% от теоретической максимальной пропускной способности.

  • На процессорах Ryzen 3000/5000 с одним CCD пропускная способность записи должна составлять 90-98% от половины теоретической максимальной пропускной способности. Можно достичь половины теоретической максимальной пропускной способности записи. 
  • Процент теоретически максимальной пропускной способности обратно пропорционален большинству таймингов памяти. Другими словами, по мере сокращения таймингов оперативной памяти, этот процент будет увеличиваться.

1. Мы бы рекомендовали для начала подтянуть некоторые второстепенные тайминги в соответствии с таблицей ниже, поскольку они могут ускорить тестирование памяти.

Тайминги

Надёжно (Safe)

Оптимально (Tight)

Предельно (Extreme)

tRRDS

tRRDL

tFAW

6 6 24 4 6 16 4 4 16
tWR 16 12 10
  • Минимальное значение, при котором снижение tFAW возымеет эффект на производительность RAM, должно равняться 4-х кратному значению tRRDS либо tRRDL – в зависимости от того, какой из них меньше.
  • Необязательно, чтобы все тайминги выставлялись в одном пресете. Вы, например, можете выставить tRRDS tRRDL tFAW в пресете “Tight”, а tWR – в пресете “Extreme”.
  • На некоторых Intel-овских материнских платах tWR в UEFI ничего не делает, вместо него реальный контроль осуществляет tWRPRE (иногда tWRPDEN). Уменьшение tWRPRE на 1 приведет к уменьшению tWR на 1, следуя правилу tWR = tWRPRE - tCWL - 4.

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

  • Примечание: Перетягивание tRFC может привести к зависанию/блокировке системы.
  • tRFC – это количество циклов, за которые происходит сброс или перезарядка конденсаторов DRAM. Поскольку разрядка конденсаторов пропорциональна температуре, то для памяти, работающей при высоких температурах, могут потребоваться значительно более высокие значения tRFC.
  • Перевод в нс: 2000*timing/ddr_speed.
  • Перевод из нс (то, что прописывается в UEFI): ns*ddr_speed/2000. Пример: 180 нс на DDR4-3600 = 180*3600/2000 = 324, соответственно в UEFI вам нужно ввести значение 324
  • Ниже приведена таблица типичных значений tRFC в нс для наиболее распространенных чипов:

  • Чип

    tRFC (нс)

    Hynix 8 Гб AFR

    260-280

    Hynix 8 Гб CJR

    260-280

    8Gb DJR

    260-280

    Micron 8 Гб Rev. E

    280-310

    Micron 16 Гб Rev. B

    290-310

    Samsung 8 Гб B-Die

    120-180

    Samsung 8 Гб C-Die

    300-340

  • Чтобы найти крайнее стабильное значение tRFC для всех других чипов, рекомендую пользоваться методом сужения диапазона от половины. То есть, допустим, ваш tRFC составляет 630. Следующее значение tRFC, которое вы должны попробовать – половина этого значения (315). Если это нестабильно, то мы знаем, что искомое значение находится где-то между 315 и 630, поэтому пробуем среднее значение в этом диапазоне ((315 + 630) / 2 = 472,5, округляем до 472). Если это стабильно, значит, наш самый низкий tRFC находится где-то между 315 и 472, и так далее.
  • Таблица tRFC от Reous (в конце страницы).

3. Оставшиеся второстепенные тайминги я предлагаю выставить следующим образом:

Тайминг Надёжно
(Safe)
Оптимально
(Tight)
Предельно
(Extreme)
tWTRS
tWTRL
4 12 4 10 4 8
tRTP 12 10 8
tCWL* tCL tCL-1 tCL-2

  • 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.
  • На Intel изменение tCWL повлияет на tWRRD_dg/sg и, следовательно, на tWTR_S/L. Если вы уменьшите tCWL на 1, вам нужно уменьшить tWRRD_dg/sg также на 1, чтобы сохранить те же значения tWTR. Обратите внимание, что это также может повлиять на tWR согласно взаимосвязи, описанной ранее.
  • * Некоторые материнские платы плохо работают с нечетными значениями tCWL. Например, у меня стабильно работает 4000 15-19-19 при tCWL 14, но при tCWL 15 даже не проходит POST. И другие люди тоже сталкивались с этим. Некоторые материнки с виду нормальные, но на повышенных частотах тоже так же лагают (Asus). Установка вручную tCWL равным tCL, если tCL четный, или на единицу ниже, если tCL нечетный, должно помочь в этой ситуации. Например, если tCL = 18, пробуйте tCWL = 18 или 16, но если tCL = 17, то пробуйте tCWL = 16).
  • В данном случае предельные (extreme) значения не являются действительно предельными. tRTP может опускаться и до 5 (до 6 при включенном режиме GDM, Gear Down Mode), а tWTRS/L можно опустить до 1/6. На некоторых платах tCWL может быть ниже tCL-6. Но имейте в виду, что это увеличивает нагрузку на контроллер памяти.
  • На AMD tCWL часто устанавливается на tCL-2, но как известно, для этого требуется более высокий tWRRD.

4. Третьестепенные тайминги:

Пользователям AMD будет полезен этот текст (англ.)

Мы предлагаем так

Тайминг Надёжно
(Safe)
Оптимально
(Tight)

Предельно
(Extreme)
tRDRDSCL
tWRWRSCL
4 4 3 3 2 2

Известно, что многие микросхемы имеют проблемы с низкими таймингами Serial Clock (SCL). Почти для всех, кроме таких как Samsung 8 Гб B-Die, чрезвычайно сложно достигать таких значений как 2. Не обязательно значения обоих таймингов должны быть равны, а также вполне приемлемо выставить значение 5. Можно по-всякому экспериментировать с неравными таймингами, но скорее всего именно tRDRDSCL получится на 1 или даже 2 значения больше. Значения выше 5 сильно снижают пропускную способность, поэтому их использование не рекомендуется.

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

Тайминг Надёжно
(Safe)
Оптимально
(Tight)

Предельно
(Extreme)
tRDRD_sg/dg/dr/dd 8/4/8/8 7/4/7/7 6/4/6/6
tWRWR_sg/dg/dr/dd 8/4/8/8 7/4/7/7 6/4/6/6
  • О настройке tWRRD_sg/dg см. пункт 3. Настройка tWRRD_dr/dd сводится к постепенному уменьшению на 1 до появления признаков нестабильности или снижения производительности.
  • Настройка tRDWR_sg/dg/dr/dd сводится к постепенному уменьшению на 1 до появления признаков нестабильности или снижения производительности. Как правило, значения у них одинаковые, например – 9/9/9/9. Сильное перетягивание этих таймингов может привести к зависанию системы.
  • Обратите внимание, что dr влияет только на двуранговые планки. Поэтому, если у вас одноранговые планки, можете игнорировать этот тайминг. Аналогично, dd учитывается только при использовании двух модулей DIMM на канал. Можно выставить их в 0 или 1, если хотите.
  • Касаемо двуранговых планок (см. «О рангах и объёме»): tRDRD_dr/dd можно понизить до 5, что значительно увеличит пропускную способность чтения; При tWRWR_sg равном 6 пропускная способность записи может упасть по сравнению с 7, несмотря на сохранение стабильности.

5. Уменьшайте tCL на 1 до появления признаков нестабильности. На AMD, если включен режим GDM, уменьшайте tCL на 2.

6. На Intel, уменьшайте tRCD и tRP на 1 до появления признаков нестабильности. На AMD, уменьшайте tRCD на 1 до нестабильности. Повторите то же с tRP. Примечание: Для стабилизации сильно сниженного tRCD может потребоваться увеличение напряжения IMC.

7. Выставите tRAS равным tRCD(RD) + tRTP. Увеличьте, если нестабильно. Абсолютный минимум tRAS:

Здесь видно, что tRAS – это время между командами ACT и PRE.

  • От ACT до READ = tRCD
  • От READ до PRE = tRTP
  • Соответственно, tRAS = tRCD + tRTP.

8. Выставите tRC равным tRP + tRAS. Увеличьте, если нестабильно. 

Настройка tRC доступна только в AMD и некоторых UEFI от Intel. В UEFI Intel на tRC, похоже, влияют tRP и tRAS, хоть он и скрыт.

  • (1) tRP 19 tRAS 42 – полностью стабильно.
  • (2) tRP 19 tRAS 36 – сразу ошибка.
  • (3) tRP 25 tRAS 36 – стабильно при 500% охвата (coverage).
  • В случаях (1) и (3) tRC равен 61 и не сказать, что это значение нестабильно. Однако в (2) tRC равен 55, и RAMTest тут же находит ошибку. Это говорит о том, что моя оперативная память может работать с низким tRAS, но не с низким tRC. Поскольку tRC скрыт, нужно увеличивать tRAS, чтобы увеличился tRC для получения стабильности.

9. Увеличивайте tREFI в пределах стабильной работы. Метод сужения диапазона от половины, описанный при поиске наименьшего tRFC, уместен и здесь.

Либо же используйте предлагаемые значения:

Тайминг Надёжно (Safe) Оптимально (Tight) Предельно (Extreme)
tREFI 32768 40000 Максимум (65535 или 65534)
  • Не стоит слишком увлекаться им, поскольку перепады температур окружающей среды (например, зима-лето) могут быть достаточными для возникновения нестабильности.
  • Помните, что предельно высокий tREFI может повредить файлы, поэтому поднимайтесь с осторожностью.

10. И наконец, командный тайминг (Command Rate).

AMD:

Добиться стабильного CR1 при выключенном GDM может оказаться довольно сложно, но раз уж всерьёз занялись этим всем, то стоит попробовать. Если вы без проблем можете отключить GDM и имеете при этом стабильный CR1, ничего больше не трогая, то пропустите этот раздел.

CR 1 становится значительно труднее работать по мере увеличения частоты. Зачастую достичь более высоких частот помогает CR2. 

На AMD GDM (Gear Down Mode) имеет приоритет над Command Rate. По этой причине лучше отключить GDM для установки CR 2, чтобы сохранить общую стабильность.

  • Один из вариантов – установить параметры Drive Strength на 60-20-20-24, а параметры Setup Time – на 63-63-63. Drive Strength параметры это: ClkDrvStr, AddrCmdDrvStr, CsOdtDrvStr и CkeDrvStr. А к параметрам Setup Time относятся: AddrCmdSetup, CsOdtSetup и CkeSetup.
  • Если получаете отказ POST, отрегулируйте параметры Setup Time до тех пор, пока проблема не уйдёт. Лучше регулировать их все вместе, синхронно.
  • Проведите тест памяти.
  • Если нет стабильности, регулируйте сперва параметры Setup Time, а затем Drive Strength параметры.

Intel:

  • Для модулей не выше DDR4-4400, попробуйте выставить CR на 1T. Если не сработает, оставьте CR на 2T.
  • На платах Asus Maximus включение функции Trace Centering хорошо способствует адаптации работы CR 1T на более высоких частотах.

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

Дополнительные материалы

Дополнительные советы

Увеличение эффективной частоты DRAM на 200 МГц обычно поднимает тайминги tCL, tRCD и tRP на 1 с сохранением латентности, зато повышается пропускная способность. К примеру, DDR4-3000 15-17-17 имеет ту же латентность, что и DDR4-3200 16-18-18, однако DDR4-3200 16-18-18 обладает большей пропускной способностью. Обычно это проявляется по окончании первоначальной настройки, а не через профиль XMP.

Кроме этого, частота должна быть приоритетнее низких таймингов, пока на производительность не оказывают негативного влияния синхронизация FCLK, Command Rate или режим Memory Gear.

Второстепенные и третьестепенные тайминги (за исключением tRFC) в частотном диапазоне не сильно изменяются, если вообще изменяются. Если у вас второстепенные и третьестепенные тайминги стабильно работают на DDR4-3200, то скорее всего они и на DDR4-3600 будут работать так же, и даже на DDR4-4000, при условии полноценной работы чипов, IMC и материнской платы.

Intel

Понижение tCCDL до 8 может помочь восстановить стабильность, особенно на DDR4-3600 и выше. На латентности это сильно не отразится, зато может существенно повлиять на пропускную способность памяти при чтении/записи.

Повышение частоты внеядерного кэша (aka uncore, ring cache) может повысить пропускную способность и понизить латентность.

Оптимизировав тайминги, можно увеличить значения IOL-офсетов (IOL Offsets), чтобы понизить значения IOL. После этого обязательно проведите тест памяти. Более подробная информация здесь.

  • В целом, значения RTL и IOL влияют на производительность памяти. Снижение этих значений позволяет увеличить пропускную способность и значительно снизить задержки. Более низкие значения в некоторых случаях также помогут повысить стабильность и снизить энергопотребление контроллера памяти. Некоторые платы очень хорошо умеют настраивать их самостоятельно. При этом одни платы позволяют пользователю легко менять параметры вручную, в то время как другие просто игнорируют любой пользовательский ввод.
  • К попыткам вручную уменьшить пару RTL/IOL стоит прибегать в последнюю очередь, когда более ничего не помогает.

Для материнских плат Asus Maximus:

  • Поиграйте с режимами Maximus Tweak Modes – бывает, что один из них работает, а другой нет.
  • Можно включить Round Trip Latency в разделе Memory Training Algorithms, чтобы плата пыталась натренировать значения RTL и IOL.
  • Если возникают проблемы с загрузкой, стоит попробовать изменить значения Skew Control. Подробнее здесь (англ.)
Сильное влияние tXP (а затем PPD) на латентность памяти показывает AIDA64.

RTT Wr, Park и Nom могут оказать огромное влияние на разгон. Идеальные значения зависят от конкретной платы, конкретного чипа памяти и объёма. «Оптимальные» значения позволяют получить более высокие частоты при наименьшем напряжении контроллера памяти. Некоторые платы предлагают auto значения (MSI), другие – нет (Asus). Поиск лучшей комбинации занимает много времени, но весьма полезен для продвинутого тюнинга.

На некоторых материнских платах включение XMP благоприятно сказывается на разгоне.

AMD

Если не можете загрузиться, попробуйте поиграть со значениями ProcODT. Этот параметр определяет импеданс встроенной терминации (On-Die Termination, ODT) процессора. По данным Micron, более высокие значения ProcODT могут повысить стабильность работы RAM, но при этом может потребоваться более высокое напряжение. На Ryzen 1000 и 2000 используйте значения в диапазоне 40-68,6 Ом, поскольку его контроллер памяти гораздо слабее. Для Ryzen 3000 и 5000 пользователь 1usmus предлагает значения в диапазоне 28-40 Ом. Более низкие значения не гарантируют безотказную работу, но теоретически позволяют снизить требования к напряжению. Более высокие же значения могут способствовать стабильности, хотя, по словам Micron, увеличивать значения ODT более 60 Ом имеет смысл только если контроллер памяти уж очень слабый, а некоторое повышение энергопотребления не окажет негативного влияния на систему в целом. Это согласуются с настройками, предлагаемыми пользователем The Stilt. Сбросьте всё в дефолт AGESA, кроме ProcODT – ему выставите 40 Ом, что является нормой ASUS для OptiMem III.

Понижение напряжения SoC и/или VDDG IOD может помочь восстановить стабильность.

На Ryzen 3000/5000 повышение значения CLDO_VDDP поможет со стабильностью на DDR4-3600 и выше. Увеличение CLDO_VDDP похоже влияет положительно на частотах выше 3600 МГц, так как, по-видимому, улучшается гибкость и, следовательно, становится меньше ошибок.

При увеличении частоты FCLK до 1800 МГц периодические возникаемые ошибки Memory Training Error могут быть сокращены или полностью устранены путем увеличения VDDG CCD

Подготовлено по материалам GitHub.

20 мая 2017
Революционная процессорная технология Ryzen от AMD обеспечила высокий уровень производительности при невысокой цене относительно конкурирующей фирмы. И, хотя первые пользователи все еще борются с…