Что такое OEM, BOX и RTL в наименованиях товара
Исторически сложилось так, что видеокарты и материнские платы (а также некоторые другие комплектующие), поставляемые производителем в красочных коробках, имеют в нашей номенклатуре суффикс RTL (от английского «Retail») в названии, а товар, поставляемый в заводской технологической упаковке (обычно — в антистатическом пакете) имеет суффикс OEM (от английского «Original Equipment Manufacturer»). Иногда RTL версии имеют также более богатый комплект поставки.
Применительно к процессорам слово BOX («коробка») в наименовании означает поставку в упаковке производителя, и при этом, в большинстве случаев (но не обязательно!) в комплект также входит кулер. Также на «боксовые» процессоры, как правило, выше срок гарантии.
Для операционных систем Microsoft аббревиатура OEM в названии версии означает тот факт, что данная версия ОС предназначена только для установки на готовые ПК и не допускает перенос лицензии (переустановку на другой компьютер). BOX («коробочные») версии операционных систем могут продаваться отдельно от компьютера и допускают перенос лицензии, т.е. возможность переустановки ОС на другой ПК в рамках лицензионного соглашения.
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
- Проверьте, что ваши модули находятся в рекомендуемых слотах DIMM (обычно 2 и 4).
- 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.
- 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:
-
(рекомендую). Убедитесь, что конфиг загрузился: должно быть написано ‘Customize: Extreme1 @anta777’. на сборку TM5 с множеством конфигов.
- 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
- Установите WSL и Ubuntu.
- В командной строке Ubuntu (bash shell) введите: sudo apt update
- Далее: sudo apt-get install stressapptest
- 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.
- В папке с y-cruncher.exe создайте новый файл с именем memtest.cfg и вставьте в него эти настройки, и сохраните.
- 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:
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.
- В папке с prime95.exe создайте ещё одну папку. Назовём её, к примеру, “RAM” (без кавычек).
- Скопируйте в неё файлы prime.txt и local.txt.
- Отредактируйте prime.txt, выставив необходимые значения настроек.
- Создайте второй ярлык к prime95.exe, добавив к параметрам запуска -t -W. У нас это так будет выглядеть: "c:\prime95\prime95.exe" -t -WRAM
- 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
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.
- DDR4-3000 с CL15 это 2000 * 15 / 3000 = 10ns
- DDR4-3200 с CL16 это 2000 * 16 / 3200 = 10ns
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
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.
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 (2×16 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,
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:
| Чип | tCL | tRCD | tRP | tRFC |
|---|---|---|---|---|
| Hynix 8 Гб AFR | Да | Нет | Нет | ? |
| Hynix 8 Гб CJR | Да | Нет | Нет | Да |
| Hynix 8 Гб DJR | Да | Нет | Нет | Да |
| Micron 8 Гб Rev. B | Да | Нет | Нет | Нет |
| Micron 8 Гб Rev. E | Да | Нет | Нет | Нет |
| Micron 16 Гб Rev. B | Да | Нет | Нет | Нет |
| Nanya 8 Гб B-die | Да | Нет | Нет | Нет |
| Samsung 4 Гб E-die | Да | Нет | Нет | Нет |
| Samsung 8 Гб B-die | Да | Да | Да | Да |
| Samsung 8 Гб D-die | Да | Нет | Нет | Нет |
Тайминги, которые не масштабируются с напряжением, как правило необходимо увеличивать с частотой.
Ожидаемая максимальная частота
Ниже приведена таблица предполагаемых максимальных частот некоторых популярных чипов:
| Чип | Ожидаемая максимальная частота(МТ/с) |
|---|---|
| Hynix 8 Гб AFR | 3600 |
| Hynix 8 Гб CJR | 4133* |
| Hynix 8 Гб DJR | 5000+ |
| Nanya 8 Гб B-die | 4000+ |
| Micron 8 Гб Rev. B | 3600 |
| Micron 8 Гб Rev. E | 5000+ |
| Micron 16 Гб Rev. B | 5000+ |
| Samsung 4 Гб E-die | 4200+ |
| Samsung 8 Гб B-die | 5000+ |
| Samsung 8 Гб D-die | 4200+ |
- * – 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.
| Оценка | Чипы | Описание |
|---|---|---|
| S | Samsung 8 Гб B-Die | Лучший DDR4 чип для универсальной производительности |
| A | Hynix 8 Гб DJR, Micron 8 Гб Rev. E*, Micron 16 Гб Rev. B | Высокопроизводительные чипы. Известны тем, что не холостят на степпингах (‘clockwall’) и обычно хорошо масштабируются с напряжением. |
| B | Hynix 8 Гб CJR, Samsung 4 Гб E-Die, Nanya 8 Гб B-Die | Чипы высокого класса, способные работать на высоких частотах с хорошими таймингами. |
| C | Hynix 8 Гб JJR, Hynix 16 Гб MJR, Hynix 16 Гб CJR, Micron 16 Гб Rev. E, Samsung 8 Гб D-Die | Достойные чипы с хорошей производительностью и неплохим масштабированием по частоте. |
| D | Hynix 8 Гб AFR, Micron 8 Гб Rev. B, Samsung 8 Гб C-Die, Samsung 4 Гб D-Die | Микросхемы низкого класса, обычно встречающиеся среди дешевых предложений. Большинство из них сняты с производства и более не актуальны. |
| F | Hynix 8 Гб MFR, Micron 4 Гб Rev. A, Samsung 4 Гб S-Die, Nanya 8 Гб C-Die | Плохие 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
- 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.
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.
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
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.
- 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.
- 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).
- 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).
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.
Надёжно (Safe)
Оптимально (Tight)
Предельно (Extreme)
- 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:
Как называются и как выглядят компоненты материнских плат.
Любой, кто разбирал компьютер, видел как много различных элементов на материнской плате, в этой статье я постараюсь кратко описать и показать основные компоненты, устанавливаемые на материнские платы современных компьютеров.
Или мосфет. Обычно используется для усиления, генерации и преобразования электрических сигналов. В общем случае транзистором называют любое устройство, которое имитирует главное свойство транзистора — изменения сигнала между двумя различными состояниями при изменении сигнала на управляющем электроде.
Резистор — это пассивный элемент радиоэлектронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи требуемой величины электрического сопротивления, обеспечивающий перераспределение и регулирование электрической энергии между элементами схемы.
Электролитические конденсаторы схожи с аккумуляторами, но в отличии от которых выводят весь свой заряд в крошечные доли секунды. Используются, чтобы выровнять напряжение или блокировать постоянный ток в цепи.
Керамические SMD, танталовые, ниобиевые и др. Лучше для электроники, которая не требует высокой интенсивности работы.
Светодиод (LED). В основном LED — крошечные лампочки.
Катушки и индуктивности
Индуктор (дроссель) — обмотка провода, катушка, используется для смягчения скачка тока при запуске. Зачастую стоят перед процессором.
Генератор тактовых частот.
Генератор тактовых частот (клокер) — устройство, формирующее тактовые частоты, используемые на материнской плате и в процессоре.
Кварц перемещает энергию назад и вперед между двумя формами в равные доли времени. Задаёт частоту работы всей электрической схемы.
SuperIO (SIO, MultiIO, MIO, «мультик»).
Третья по значимости и размеру микросхема на материнской плате – после мостов. Отвечает за порты ввода-вывода (COM, LPT, GamePort, инфракрасный порт, PS/2 для клавиатуры и мыши и др.). Является микроконтроллером (выполняет часть прошивки биос), выродился из контроллера клавиатуры, но в современных платах выполняет множество важных функций. Он например мониторит сигналы с Шим и когда убедится что всё ОК с питанием — даёт южному мосту команду «нажали на вкл, запускайся», ещё он управляет режимами S0-S5. На текущий момент это его основной функционал, а функции ввода — вывода — отмирающий придаток. Зачастую обладает дополнительным функционалом:
встроенный Hardware Monitoring
контроллер управления скоростью вентиляторов
интерфейс для подключения CompactFlash-карт.
ШИМ-контроллер (от Широтно-Импульсная Модуляция) — главная микросхема, управляющая напряжением на материнской плате.
Мосты (северный и южный).
Северный мост (MCH).
Одним из основным составляющим компонентом материнской платы будь то компьютера либо ноутбука является Северный мост (англ. Northbridge; в отдельных чипсетах Intel, также — контроллер-концентратор памяти с английского Memory Controller Hub)
MCH является системным контроллером чипсета на материнской плате платформы x86, к которому в рамках организации взаимодействия подключено следующие оборудование:
1. через Front Side Bus — микропроцессор, если в составе процессора нет контроллера памяти, тогда через шину контроллера памяти подключена— оперативная память.
2. через шину графического контроллера — видеоадаптер (в материнских платах нижнего ценового диапазона, видеоадаптер часто встроенный. В таком случае северный мост, произведенный Intel, называется GMCH (от англ. Chipset Graphics and Memory Controller Hub).
Название чипа как «Северный мост» можно объяснить представлением архитектуры чипсета в виде карты. В результате процессор будет располагаться на вершине карты, на севере
Исходя из назначения, северный мост определяет параметры (возможный тип, частоту, пропускную способность):
— системной шины и, косвенно, процессора (исходя из этого — до какой степени может быть разогнан компьютер);
— оперативной памяти (тип — например SDRAM, DDR, DDR2, её максимальный объем);
Во многих случаях именно параметры и быстродействие северного моста определяют выбор реализованных на материнской плате шин расширения (PCI, PCI Express) системы.
В свою очередь, северный мост соединён с остальной частью материнской платы через согласующий интерфейс и южный мост. Когда технологии производства не позволяют скомпенсировать возросшее, вследствие усложнения внутренней схемы, тепловыделение чипа, современные мощные микросхемы северного моста помимо пассивного охлаждения (радиатора) для своей бесперебойной работы требуют использования индивидуального вентилятора или системы жидкостного охлаждения, что в свою очередь увеличивает энергопотребление всей системы и требует более мощного блока питания.
Минуя северный мост согласно нашей схеме двигаясь на юг на материнской плате расположен южный мост.
Южный мост ( ICH)
Южный мост (от англ. Southbridge) (функциональный контроллер), также известен как контроллер-концентратор ввода-вывода (от англ. I/O Controller Hub, ICH).
Обычно это одна микросхема, которая связывает «медленные» (по сравнению со связкой «Центральный процессор-ОЗУ») взаимодействия (например, Low Pin Count, Super I/O или разъёмы шин для подключения периферийных устройств) на материнской плате с ЦПУ через Северный мост, который, в отличие от Южного, обычно подключён напрямую к центральному процессору.
Если взять функциональность, то южный мост включает в себя:
— контроллеры шин PCI, PCI Express, SMBus, I2C, LPC, Super I/O;
— PATA (IDE) и SATA контроллеры;
— часы реального времени (Real Time Clock);
— управление питанием (Power management, APM и ACPI);
— энергонезависимую память BIOS (CMOS);
— звуковой контроллер (обычно AC’97 или Intel HDA).
Опционально южный мост также может включать в себя контроллер Ethernet, RAID-контроллеры, контроллеры USB, контроллеры FireWire, аудио-кодек и др. Реже южный мост включает в себя поддержку клавиатуры, мыши и последовательных портов, но обычно эти устройства подключаются с помощью другого устройства — Super I/O (контроллера ввода-вывода).
Поддержка шины PCI включает в себя традиционную спецификацию PCI, но может также обеспечивать и поддержку шины PCI-X и PCI Express. Хотя поддержка шины ISA используется достаточно редко, она все таки является неотъемлемой частью современного южного моста. Шина SM используется для связи с другими устройствами на материнской плате (например, для управления вентиляторами). Контроллер DMA позволяет устройствам на шине ISA или LPC получать прямой доступ к оперативной памяти, обходясь без помощи центрального процессора.
Контроллер прерываний обеспечивает механизм информирования ПО, исполняющегося на ЦПУ, о событиях в периферийных устройствах. IDE интерфейс позволяет «увидеть» системе жёсткие диски. Шина LPC обеспечивает передачу данных и управление SIO (это такие устройства, как клавиатура, мышь, параллельный, последовательный порт, инфракрасный порт и флоппи-контроллер) и BIOS ROM (флэш).
APM или ACPI функции позволяют перевести компьютер в «спящий режим» или выключить его.
Системная память CMOS, поддерживаемая питанием от батареи, позволяет создать ограниченную по объёму область памяти для хранения системных настроек (настроек BIOS).
Меню настроек Bios.
Северный и южный мосты материнской платы вкупе составляют одно целое устройство управления всей системой так сказать глаза, уши, руки ЦП. Вкупе эти два чипа называются – чипсет.
Чипсет (англ. chipset) — набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора каких-либо функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), ввода-вывода и других. Чипсеты так можно встретить и в других устройствах, например, в радиоблоках сотовых телефонов.
Чаще всего чипсет современных материнских плат компьютеров состоит из двух основных микросхем северного и южного моста (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор (англ. System Controller Hub, SCH):
Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232, LPT, PS/2.
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.
Создание полноценной вычислительной системы для персонального и домашнего компьютера на базе, состоящих из столь малого количества микросхем (чипсет и микропроцессор) является следствием развития техпроцессов микроэлектроники развивающихся по закону Мура.
В создании чипсетов, обеспечивающих поддержку новых процессоров, в первую очередь заинтересованны фирмы-производители процессоров. Исходя из этого, ведущими фирмами (Intel и AMD) выпускаются пробные наборы, специально для производителей материнских плат, так называемые англ. referance-чипсеты. После обкатки на таких чипсетах, выпускаются новые серии материнских плат, и по мере продвижения на рынок лицензии (а учитывая глобализацию мировых производителей, кросс-лицензии) выдаются разным фирмам-производителям и, иногда, субподрядчикам производителей материнских плат.
Список основных производителей чипсетов для архитектуры x86: Intel, NVidia, ATI/AMD: (после перекупки в 2006 году ATi вошла в состав Advanced Micro Devices), Via, SiS
Микропроцессор (ЦП)- является полным механизмом вычисления.
BIOS (Basic Input-Output System) микросхемы основной системы ввода/вывода.
Технология Dual Bios на материнских платах производства Gigabyte. В случае сбоя основного bios его можно восстановить из резервной микросхемы.
Батарейка CMOS. Служит для хранения настроек BIOS и для поддержания системного времени в актуальном состоянии.
Аудиокодек (англ. Audio codec; аудио кодер/декодер) — компьютерная программа или аппаратное средство, предназначенное для кодирования или декодирования аудиоданных.
Сетевой контроллер (Onboard LAN).
Сетевой контроллер (Onboard LAN) представляет собой отдельную микросхему. Как и в случае с аудио кодеком при выходе из строя может сильно греться. Ремонтируется так же заменой или демонтажем.
Иногда, при неисправности внуренней сетевухи или звуковухи компьютер может не стартануть вводя в ступор южник. Можно починить материнскую плату просто отпаяв микросхему и как правило с вероятностью 80% компьютер заводится и тогда отключив в BIOS
сеть и/или звук и вставив внешнюю плату можно пользоваться компьютером без опаски.
Как правильно подключить переднюю панель к материнской плате
Зачастую человек, впервые (а бывает, что далеко и не в первый раз) собирающий компьютер, сталкивается с тем, что не знает, как правильно да и куда вообще подключать кнопки reset, power, LED-индикаторы, спикер, который издает писк при включении. Я покажу несколько примеров, по которым вы сможете понять принцип, как правильно подключается вообще любая передняя панель, расскажу некоторые секреты, которые использую сам в своей работе.
Ничего сложного в этом нет, если придерживаться простых правил и рекомендаций, о которых сейчас и пойдет речь.
Куда подключать коннекторы?
Этот раздел для тех, кто не в курсе, куда именно подключается передняя панель. Если это не про вас, переходите сразу к следующему разделу и читайте дальше.
Для начала давайте разберемся, как вообще выглядит то место на материнской плате, куда подключается передняя панель компьютера. Для наглядности просто хочу показать несколько фотографий, по ним вы легко определите, как выглядит этот разъем на материнской плате:
Как видите, они могут слегка отличаться друг от друга. Также хочу обратить внимание, что расположение снизу справа не является обязательным, иногда эти контакты располагаются и по центру снизу материнской платы.
Как правильно подключить коннекторы передней панели?
На большинстве материнских плат уже нанесена разметка, что и куда подключать. Вот самый простой и наглядный пример:
Слева-направо на фото:
+MSG- (желтый цвет) – подключение индикатора работы компьютера;
+HD- (синий цвет) – подключение индикатора работы жесткого диска (HDD);
+PW- (красный цвет) – подключение кнопки питания (Power);
-RES+ (зеленый цвет) – подключение кнопки сброс (Reset);
+SPEAK- (оранжевый цвет) – подключение спикера (тот, который издает писк при включении);
Цвета здесь ничего не значат, просто производитель решил сделать такую разметку.
Правила подключения коннекторов:
Есть простые общие правила, используя которые, вы правильно и легко подключите коннекторы передней панели к материнской плате:
- Подключение кнопок Power и Reset не имеет полярности, так как эти кнопки попросту работают на замыкание контактов. Несмотря на то, что на плате указаны + и – для этих кнопок, никакого значения они не имеют.
- Важно соблюдать полярность при подключении светодиодов и спикера, иначе работать не будут.
- На материнской плате для каждого типа коннекторов его плюс всегда слева, а минус – справа. Это справедливо для всех материнских плат. Если нет обозначений + и — , используйте это правило.
- На проводах светодиодов – любой цветной провод это плюс, а черный или белый – минус.
Но у меня все не так, и вообще нет подписей! Что мне делать??
Многие контактные площадки на современных ATX-платах имеют такой вид:
В таком случае лучше всего поискать инструкцию к материнской плате и найти там вот такой (или похожий) раздел:
+PWR_LED- – индикатор работы;
+HDD_LED- – индикатор работы жесткого диска;
PWR_SW – кнопка включения (Power);
RESET – кнопка «сброс»;
SPEAKER – спикер (та самая нудная пищащая хрень �� )
Данная схема подключения передней панели используется для большинства современных ATX-плат.
Как подключить переднюю панель, если совсем ничего непонятно
Посмотрите на фото ниже:
Вот хороший пример — старый тип распайки, к тому же мой самый не любимый. Во-первых, ничего не подписано, а во-вторых, контакты никак не скомпонованы, и не понятно какие из них образуют пары.
Здесь есть два решения проблемы:
Решение номер раз:
Найти инструкцию к материнской плате и посмотреть, где и какие контакты. Гениально, правда? Кэп отдыхает
Решение номер два:
Если нет инструкции, то можно воспользоваться следующим способом: компьютер включается в электрическую сеть, а затем по очереди кратковременно замыкаются отверткой рядом стоящие пары контактов. Когда при очередном замыкании компьютер запустится, — та пара контактов и отвечает за кнопку включения (Power). Таким же способом находится кнопка сброс (reset), только уже при работающем компьютере (при замыкании контактов для кнопки Reset компьютер перезагрузится)
Индикаторы работы жесткого диска и работы компьютера придется уже искать методом «втыка», пока они не заработают.
На этом я заканчиваю разбор подключений передней панели. В будущем планируется еще много интересных и полезных статей – подписывайтесь на обновления, чтобы быть в курсе событий на сайте.
Если у вас все еще остались вопросы – задавайте их в комментариях, не стесняйтесь — помогу чем смогу ��