Что дает разгон оперативной памяти

Почему вам стоит разгонять оперативную память (это легко!)

Любая программа на ПК использует для работы оперативную память, RAM. Ваша RAM работает на определённой скорости, заданной производителем, но несколько минут копания в BIOS могут вывести её за пределы стандартных спецификаций.

Да, скорость работы памяти имеет значение

Каждая запускаемая вами программа загружается в память с вашего SSD или жёсткого диска, скорость работы которых гораздо ниже, чем у памяти. После загрузки программа обычно остаётся в памяти некоторое время, и CPU получает к ней доступ по необходимости.

Улучшение скорости работы памяти может напрямую улучшить эффективность работы CPU в определённых ситуациях, хотя существует и точка насыщения, после которой CPU уже не в состоянии использовать память достаточно быстро. В повседневных задачах несколько дополнительных наносекунд не принесут вам особой пользы, но если вы занимаетесь обработкой больших массивов чисел, вам может помочь любое небольшое увеличение эффективности.

В играх скорость RAM может ощущаться гораздо сильнее. У каждого кадра есть только несколько миллисекунд на обработку кучи данных, поэтому если вы играете в игру, зависящую от скорости CPU (к примеру, CSGO), ускорение памяти может увеличить частоту кадров. Посмотрите на это измерение скорости от Linus Tech Tips:

Средняя частота кадров вырастает на несколько процентов с увеличением скорости RAM, когда большую часть работы делает CPU. Сильнее всего скорость памяти проявляется на минимальном показателе частоты; когда загрузка новой области или нового объекта должна произойти за один кадр, он будет прорисовываться дольше обычного, если будет ожидать загрузки данных в память. Это называется «микрозаикание», или «фриз», и игра может производить впечатление заторможенности даже при хороших показателях средней частоты кадров.

Разгонять память не страшно

Разгонять память совсем не так страшно, как разгонять CPU или GPU. Разгоняя CPU, вы должны следить за его охлаждением, за тем, справится ли охлаждение с увеличением частоты. Работать CPU или GPU могут гораздо громче, чем обычно [видимо, имеется в виду работа кулеров / прим. перев.].

Память не особенно перегревается, поэтому разгонять её довольно безопасно. Даже на нестабильных частотах худшее, что может произойти – это выявление ошибки при тесте на стабильность. Однако если вы проводите эти эксперименты на ноутбуке, вам нужно убедиться, что вы сможете очистить CMOS (восстановив настройки в BIOS по умолчанию), если что-то пойдёт не так.

Скорость, тайминги и CAS-латентность

Скорость работы памяти обычно измеряют в мегагерцах, МГц [так в оригинале; конечно, в герцах измеряют частоту, а частота влияет на скорость работы / прим. перев.]. Это мера тактовой частоты (сколько раз в секунду можно получить доступ в память), совпадающая с мерой скорости CPU. Стоковая частота DDR4 (современного типа памяти) обычно составляет 2133 МГц или 2400 МГц. Однако на самом деле это немного маркетинг: DDR обозначает «удвоенную скорость данных», то есть что память читает и пишет дважды за один такт. Так что на самом деле её скорость составляет 1200 МГц, или 2400 мегатактов в секунду.

Но большая часть DDR4 RAM работает на 3000 МГц, 3400 МГц или выше – благодаря XMP (Extreme Memory Profile). XMP, по сути, позволяет памяти сообщить системе: «Да, я знаю, что DDR4 должна поддерживать частоту до 2666 МГц, но почему бы тебе не ускорить меня?» Это ускорение из коробки, предварительно настроенное, проверенное и готовое к запуску. Оно достигается на уровне железа, при помощи чипа на памяти под названием Serial Presence Detect (SPD), поэтому на одну планку может быть только один профиль XMP:

У каждой планки памяти есть несколько встроенных вариантов тактовой частоты; стоковый вариант использует ту же самую систему SPD под названием JEDEC. Любая частота, превышающая скорость JEDEC, считается разгоном – то есть, XMP получается просто профилем JEDEC, разогнанным на заводе.

Тайминги RAM и CAS-латентность – два разных способа измерять скорость памяти. Они измеряют задержку (то, насколько быстро RAM реагирует на запросы). CAS-латентность – это мера того, сколько тактов проходит между командой READ, отправленной в память, и получением процессором ответа. Её обычно обозначают «CL» и указывают после частоты памяти, например: 3200 Mhz CL16.

Она обычно связана со скоростью работы памяти – чем больше скорость, тем больше CAS-латентность. Но CAS-латентность – лишь один из множества разных таймингов и таймеров, с которыми работает RAM; все остальные обычно просто называются таймингами памяти. Чем меньше тайминги, тем быстрее будет ваша память. Если вам захочется подробнее узнать о каждом из таймингов, прочитайте руководство от Gamers Nexus.

XMP не будет делать всё за вас

Вы можете купить планку памяти от G.Skill, Crucial или Corsair, но эти компании не производят сами чипы DDR4, лежащие в основе RAM. Они покупают чипы у фабрик, изготавливающих полупроводниковые устройства, что означает, что вся память на рынке происходит из небольшого количества главных точек: Samsung, Micron и Hynix.

Кроме того, модные планки памяти, которые помечаются как 4000 МГц и выше, и у которых заявлена низкая CAS-латентность, на самом деле не отличаются от «медленной» памяти, стоящей в два раза дешевле. Оба варианта используют чипы памяти Samsung B-die DDR4, просто у одного из них золотистый радиатор, цветные огоньки и украшенный стразами верх (да, это реально можно купить).

Приходя с фабрики, чипы подвергаются проверкам при помощи процесса под названием «биннинг». И не вся память показывает наилучшие результаты. Некоторые чипы хорошо ведут себя на частотах 4000 МГц и выше с низкой CAS-латентностью, а некоторые не работают выше 3000 МГц. Это называется кремниевой лотереей, и именно она повышает цену на высокоскоростные планки.

Но заявленная скорость не обязательно ограничивает реальный потенциал вашей памяти. Скорость XMP – это просто рейтинг, гарантирующий, что планка памяти будет работать на указанной скорости 100% времени. Тут играют большую роль маркетинг и сегментация продуктов, чем ограничения RAM; никто не запрещает вашей памяти работать за пределами спецификаций, просто включить XMP легче, чем разгонять память самому.

Также XMP ограничен определённым набором таймингов. Согласно представителям Kingston, в памяти «настраиваются только ’основные’ тайминги (CL,RCD,RP,RAS)», и поскольку у SPD есть ограниченное место для хранения профилей XMP, всё остальное решает материнская плата, которая не всегда делает верный выбор. В моём случае материнка Asus в режиме «авто» установила очень странные значения некоторых таймингов. Моя планка памяти отказалась работать по умолчанию, пока я не исправил эти тайминги вручную.

Кроме того, биннинг на фабрике жёстко задаёт диапазон напряжения, в котором должна работать память. К примеру, фабрика протестирует память с напряжением в 1,35 В, не будет продолжать тест, если память не покажет максимальных результатов, и даст ей метку «3200 МГц», под которую попадает большинство планок. Но что, если запустить память с напряжением в 1,375 В? А 1,39 В? Эти цифры еще очень далеки от опасных для DDR4 напряжений, но даже небольшой прирост напряжения может помочь значительно увеличить частоту памяти.

Как разгонять память

Самое сложное в разгоне памяти – определить, какие частоты и тайминги нужно использовать, поскольку в BIOS есть более 30 различных настроек. К счастью, четыре из них считаются «основными» таймингами, и их можно подсчитать при помощи программы Ryzen DRAM Calculator. Она предназначена для систем на базе AMD, но будет работать и для пользователей Intel, поскольку в основном предназначена для расчётов таймингов памяти, а не CPU.

Скачайте программу, введите скорость памяти и тип (если он вам неизвестен, то быстрый поиск серийного номера в Google может выдать вам результаты). Нажмите кнопку R-XMP для загрузки спецификаций, и нажмите Calculate SAFE [безопасный вариант] или Calculate FAST [быстрый вариант], чтобы получить новые тайминги.

Эти тайминги можно сравнить с прописанными спецификации при помощи кнопки Compare timings – тогда вы увидите, что на безопасных настройках всё немножечко подкручено, а основная CAS-латентность уменьшена на быстрых настройках. Будут ли у вас работать быстрые настройки – вопрос удачи, поскольку это зависит от конкретной планки, но у вас, вероятно, получится заставить память работать с ними в безопасном диапазоне напряжений.

Скриншот программы лучше отправить на другое устройство, поскольку вам понадобится редактировать настройки таймингов в BIOS компьютера. Затем, когда всё работает, вам нужно будет проверить стабильность разгона при помощи встроенного в калькулятор инструмента. Это процесс долгий, и вы можете прочитать наше руководство по разгону памяти, чтобы узнать все его подробности.

Как разогнать оперативную память: исчерпывающее руководство

Какие характеристики определяют скорость работы оперативной памяти

Скорость работы компьютера зависит от объёма оперативной памяти. А насколько быстро она сама даёт записывать и считывать данные, покажут эти характеристики.

Эффективная частота передачи данных

Скорость работы памяти зависит от количества операций передачи данных, которые можно провести за одну секунду. Чем выше эта характеристика, тем быстрее работает память.

Формально скорость измеряется в гигатрансферах (GT/s) или мегатрансферах (MT/s). Один трансфер — одна операция передачи данных, мегатрансфер — миллион таких операций, гигатрансфер — миллиард.

Но почти всегда скорость указывают в мегагерцах или гигагерцах — производители решили, что покупателям так будет понятнее. Если на вашу планку памяти нанесена, например, маркировка DDR4‑2133, то её скорость передачи данных — 2 133 MT/s или 2 133 МГц.

Модуль памяти с частотой 2 133 МГц и рабочим напряжением 1,2 В. Фото: Wikimedia Commons

Но эффективная частота передачи данных памяти DDR вдвое выше её тактовой частоты. Собственно, DDR — это double data rate, удвоенная скорость передачи данных.

В таких модулях данные за каждый такт передаются дважды: импульс считывается и по фронту сигнала, и по его спаду, то есть один цикл — это две операции. Таким образом, реальная частота, на которой работает память DDR-2666 — 1 333 MT/s или 1 333 МГц.

Если у вас установлены планки памяти с разной частотой, то система будет работать на наименьшей из них. Конечно же, материнская плата должна поддерживать эту частоту.

Тайминги

CAS‑тайминги (Column Access Strobe) — это задержки в процессе работы оперативной памяти. Они показывают, сколько тактов нужно модулю памяти для доступа к битам данных. Чем ниже тайминги, тем лучше.

По сути, память — это прямоугольная таблица, которая состоит из ячеек в строках и столбцах. Чтобы получить доступ к данным, нужно найти правильную строку, открыть её и обратиться к ячейке в определённом столбце.

Обычно тайминги записываются в таком формате: 15‑17‑17‑39. Это четыре разных параметра:

• Собственно, CAS Latency — задержка сигнала между отправкой адреса столбца в память и началом передачи данных. Отражает время, за которое будет прочитан первый бит из открытой строки.
• RAS to CAS Delay — минимальное количество тактов между открытием строки памяти и доступом к её столбцам. По сути, это время на открытие строки и чтение первого бита из неё.
• RAS Precharge Time — минимальное количество тактов между подачей команды предварительной зарядки (закрытием строки) и открытием следующей строки. Отражает время до считывания первого бита памяти из ячеек с неверной открытой строкой. В этом случае неверную строку нужно закрыть, а нужную — открыть.
• DRAM Cycle Time tRAS/tRC — отношение интервала времени, в течение которого строка открыта для переноса данных, ко времени, в течение которого завершается полный цикл открытия и обновления строки. Этот параметр отражает быстродействие всей микросхемы памяти.

Если у оперативной памяти высокая тактовая частота и большие тайминги, она может работать медленнее, чем вариант с меньшей частотой, но и более низкими таймингами. Вы можете разделить тактовую частоту на CAS Latency (первое число в строке таймингов) и понять, сколько инструкций в секунду способна выполнить память. Это позволит оценить, насколько она быстрая.

Напряжение

В документации к оперативной памяти вы можете увидеть много различных параметров: напряжение контроллера (SOC), тренировки памяти при запуске системы (DRAM Boot), источника опорного напряжения (Vref) и так далее. Для разгона важен в первую очередь SOC. Он зависит от класса памяти — нормой считаются такие значения:

• DDR2 — 1,8 В;
• DDR3 — 1,5 В;
• DDR4 — 1,2 В.

Также для каждого класса памяти есть пиковые значения напряжений, которые при разгоне превышать не стоит:

• DDR2 — 2,3 В;
• DDR3 — 1,8 В;
• DDR4 — 1,5 В.

При повышении частоты оперативной памяти потребуется увеличенное напряжение. Но чем оно выше, тем больше риск преждевременного выхода модулей из строя.

Оперативная память бывает одно-, двух- и четырехранговой. Ранг — это число массивов из микросхем памяти, распаянных на одном модуле. Ширина одного массива (банка), как правило, равна 64 битам, в системах с ЕСС (кодом коррекции ошибок) — 72 бита.

Одноранговые модули (single rank) обычно включают 4 или 8 чипов на одной планке. Двухранговые (double rank) — 16 таких чипов. Четырехранговые (quad rank) — 32 чипа, и такой формат встречается достаточно редко.

Обычно этот показатель помечается буквой в названии: S (single) — одноранговая, D (double) — двухранговая, Q (quad) — четырехранговая.

Одноранговые чипы обычно дешевле и имеют больше перспектив для разгона. Двухранговые модули изначально работают с большей производительностью, но прирост при разгоне будет меньше.

Любую ли оперативную память можно разогнать

Это зависит в первую очередь от материнской платы. Если она поддерживает оверклокинг (разгон), то, скорее всего, и с разгоном памяти проблем не будет.

Материнские платы на базе чипсетов B350, B450, B550, X370, X470, X570 для процессоров AMD поддерживают разгон, на А320 — нет. На этой странице вы сможете уточнить, есть ли возможность оверклокинга у вашей модели.

Для систем с процессорами Intel для оверклокинга подходят платы на чипсетах Х- и Z‑серий. Модели из линеек W-, Q-, B- и H‑серий разгон не поддерживают. Уточнить данные по вашей материнской плате можно здесь.

Считается, что оперативная память Samsung обеспечивает наиболее высокий прирост при разгоне. Прирост производительности чипов Hynix и Micron будет меньше.

Подчеркнём: речь идёт именно о чипах. Некоторые бренды, например Kingston или Crucial, могут выпускать память на чипах Samsung, Hynix или Micron.

Вопрос лишь в том, зачем вам разгонять память. Если вы таким образом хотите ускорить сёрфинг в интернете, то вряд ли достигнете заметных результатов. А вот для повышения FPS в играх, ускорения обработки фото в Adobe Lightroom и видео в Adobe AfterEffects или Premiere разгон оправдан — можно «выжать» рост производительности на 15–20%.

Отметим также, что у процессоров AMD Ryzen частота оперативной памяти связана с частотой внутренней шины, которой соединяются два блока ядер. Поэтому для систем на базе AMD разгон напрямую влияет на производительность центрального процессора.

Но в любом случае гарантия производителей не распространяется на память, параметры которой вы изменили. Так что любой разгон вы делаете на свой страх и риск.

Как подготовиться к разгону оперативной памяти

Чтобы добиться результата и не навредить компьютеру, выполните эти шаги.

Почистите компьютер

Любой разгон ведёт к повышению температуры комплектующих. Чтобы система охлаждения эффективно справилась с этим, проведите генеральную уборку внутри системного блока или ноутбука. На этой странице вы найдёте инструкцию для ноутбука, с ПК всё окажется даже проще: комплектующие на виду, разбирать системный блок легче.

Установите ПО

Эти утилиты расскажут о характеристиках вашей системы и помогут протестировать её после разгона. Вам точно потребуется программа для определения параметров памяти и бенчмарк для тестов. Рекомендуем такие варианты ПО:

— пожалуй, самая популярная в среде оверклокеров утилита для определения параметров памяти. Цена — от 26 долларов в год. — небольшая бесплатная программа, которая поможет уточнить характеристики памяти и системы в целом. — также показывает параметры системы и включает бенчмарки для тестирования. На официальном сайте есть платные варианты и бесплатные демоверсии. — бесплатная утилита, поможет выставить оптимальные параметры разгона оперативной памяти для систем на базе AMD Ryzen. Также ПО включает бенчмарк для тестирования памяти, который подходит и для систем на базе процессоров Intel. — бесплатный бенчмарк для тестирования стабильности системы: он хорошо нагружает и процессор, и оперативную память. При использовании нужно выбрать вариант Blend, чтобы добиться значительной нагрузки на память. — бенчмарк, в котором вы найдёте больше данных и алгоритмов для проверки. Для работы программы потребуется флешка — на неё вы запишете образ диска с тестами. Затем нужно загрузить компьютер с флеш‑накопителя (выставить в BIOS / UEFI загрузку с USB) и запустить тесты. Бесплатной версии достаточно для разгона ОЗУ.

Найдите свежую версию BIOS / UEFI материнской платы

Обновите программное обеспечение материнской платы перед разгоном. Загрузить свежий BIOS / UEFI можно с сайта производителя.

Как правило, новые версии работают стабильнее, в них меньше ошибок и факторов риска. К тому же старые прошивки некоторых моделей плат могут не поддерживать разгон памяти, а новые — уже включают эту функцию.

Как разогнать оперативную память в BIOS

Разгон в BIOS — самый универсальный способ. Он требует много усилий и времени, так как подбирать параметры приходится вручную. Порой на достижение оптимальных характеристик может уйти день‑другой. Но работает всегда — разумеется, если ваша материнская плата поддерживает оверклокинг. Главное — не увеличивать напряжение выше пиковых значений и не игнорировать ошибки в тестах стабильности системы.

Определите характеристики оперативной памяти

В Thaiphoon Burner нажмите Read и выберите нужный модуль памяти. Характеристики показываются отдельно для каждого из них.

Разгон — это просто: оперативная память

Мы уже рассказывали о том, как разгонять процессоры и видеокарты. Еще один компонент, достаточно ощутимо влияющий на производительность отдельно взятого компьютера, – оперативная память. Форсирование и тонкая настройка режима работы ОЗУ позволяют повысить быстродействие ПК в среднем на 5–10%. Если подобный прирост достигается без каких-либо денежных вложений и не влечет риски для стабильности системы – почему бы не попробовать? Однако начав готовить данный материал, мы пришли к выводам о том, что описания собственно процесса разгона будет недостаточно. Понять, почему и для чего надо изменять определенные настройки работы модулей, можно, лишь вникнув в суть работы подсистемы памяти компьютера. Потому в первой части материала мы кратко рассмотрим общие принципы функционирования ОЗУ. Во второй приведены основные советы, которых следует придерживаться начинающим оверклокерам при разгоне подсистемы памяти.

Основные принципы функционирования оперативной памяти одинаковы для модулей разных типов. Ведущий разработчик стандартов полупроводниковой индустрии JEDEC предоставляет возможность каждому желающему ознакомиться с открытыми документами, посвященными этой тематике. Мы же постараемся кратко объяснить базовые понятия.

Итак, оперативная память – это матрица, состоящая из массивов, именуемых банками памяти. Они формируют так называемые информационные страницы. Банк памяти напоминает таблицу, каждая ячейка которой имеет координаты по вертикали (Column) и горизонтали (Row). Ячейки памяти представляют собой конденсаторы, способные накапливать электрический заряд. С помощью специальных усилителей аналоговые сигналы переводятся в цифровые, которые в свою очередь образуют данные. Сигнальные цепи модулей обеспечивают подзарядку конденсаторов и запись/считывание информации.

Алгоритм работы динамической памяти можно описать такой последовательностью:

1. Выбирается чип, с которым будет осуществляться работа (команда Chip Select, CS). Электрическим сигналом проводится активация выбранной строки (Row Activate Selection). Данные попадают на усилители и могут быть считаны определенное время. Эта операция в англоязычной литературе называется Activate.
2. Данные считываются из соответствующей колонки/записываются в нее (операции Read/Write). Выбор колонок проводится командой CAS (Column Activate Selection).
3. Пока строка, на которую подан сигнал, остается активной, возможно считывание/запись соответствующих ей ячеек памяти.
4. При чтении данных – зарядов конденсаторов – их емкость теряется, поэтому требуется подзарядка или закрытие строки с записью информации в массив памяти (Precharge).
5. Конденсаторы-ячейки со временем теряют свою емкость и требуют постоянной подзарядки. Эта операция – Refresh – выполняется регулярно через отдельные промежутки (64 мс) для каждой строки массива памяти.

На выполнение операций, происходящих внутри оперативной памяти, уходит некоторое время. Именно его и принято называть таким знакомым словом «тайминги» (от англ. time). Следовательно, тайминги – временные промежутки, необходимые для выполнения тех или иных операций, осуществляющихся в работе ОЗУ.

Схема таймингов, указываемых на стикерах модулей памяти, включает в себя лишь основные задержки CL-tRCD-tRP-tRAS (CAS Latency, RAS to CAS Delay, RAS Precharge и Cycle Time (или Active to Precharge)). Все остальные, в меньшей мере оказывающие влияние на скорость работы ОЗУ, принято называть субтаймингами, дополнительными или второстепенными таймингами.

Приводим расшифровку основных задержек, возникающих при функционировании модулей памяти:

CAS Latency (CL) – пожалуй, самый важный параметр. Определяет минимальное время между подачей команды на чтение (CAS) и началом передачи данных (задержка чтения).

RAS to CAS Delay (tRCD) определяет интервал времени между подачей команд RAS и CAS. Обозначает число тактов, необходимых для поступления данных в усилитель.

RAS Precharge (tRP) – время, уходящее на перезарядку ячеек памяти после закрытия банка.

Row Active Time (tRAS) – временной промежуток, на протяжении которого банк остается открытым и не требует перезарядки.

Command Rate 1/2T (CR) – время, необходимое для декодирования контроллером команд и адресов. При значении 1T команда распознается за один такт, при 2T – за два.

Bank Cycle Time (tRC, tRAS/tRC) – время полного такта доступа к банку памяти, начиная с открытия и заканчивая закрытием. Изменяется вместе с tRAS.

DRAM Idle Timer – время простоя открытой информационной страницы для чтения данных с нее.

Row to Column (Read/Write) (tRCD, tRCDWr, tRCDRd) напрямую связан с параметром RAS to CAS Delay (tRCD). Вычисляется по формуле tRCD(Wr/Rd) = RAS to CAS Delay + Rd/Wr Command Delay. Второе слагаемое – величина нерегулируемая, определяет задержку на выполнение записи/чтения данных.

Пожалуй, это базовый набор таймингов, зачастую доступный для изменения в BIOS материнских плат. Расшифровку остальных задержек, как и детальное описание принципов работы и определение влияния тех или иных параметров на функционирование ОЗУ можно найти в спецификациях уже упомянутой нами JEDEC, а также в открытых datasheet производителей наборов системной логики.

Основные тайминги памяти

Подобную формулу задержек часто можно обнаружить на стикерах модулей ОЗУ. В ней представлены лишь основные тайминги, в наибольшей мере влияющие на производительность подсистемы памяти.

Понять, что обозначают эти четыре задержки, и для начала хотя бы запомнить названия, – один из шагов к успешному разгону. Данные тайминги по возможности следует понижать до минимума.

Объяснение одного из таймингов tRP (Read to Precharge, RAS Precharge) с помощью типичной схемы в datasheet от JEDEC. Расшифровка подписей: CK и CK – тактовые сигналы передачи данных, инвертированные один относительно другого (Differential Clock); COMMAND – команды, поступающие на ячейки памяти; READ – операция чтения; NOP – команды отсутствуют; PRE – подзарядка конденсаторов – ячеек памяти; ACT – операция активации строки; ADDRESS – адресация данных к банкам памяти; DQS – шина данных (Data Strobe); DQ – шина ввода-вывода данных (Data Bus: Input/Output); CL – CAS Latency в данном случае равен двум тактам; DO n – считывание данных со строки n. Один такт – временной промежуток, необходимый для возврата сигналов передачи данных CK и CK в начальное положение, зафиксированное в определенный момент.

Упрощенная блок-схема, объясняющая основы работы памяти стандарта DDR2. Она создана с целью демонстрации возможных состояний транзисторов и команд, которые их контролируют. Как видите, чтобы разобраться в столь «простой» схеме, потребуется не один час изучения основ работы ОЗУ (мы уже не говорим о понимании всех процессов, происходящих внутри чипов памяти).

Основы разгона оперативной памяти

Быстродействие ОЗУ в первую очередь определяют два показателя: частота работы и тайминги. Какой из них окажет большее влияние на производительность ПК, следует выяснять индивидуально, однако для разгона подсистемы памяти нужно использовать оба пути. На что же способны ваши модули? С достаточно высокой долей вероятности поведение плашек можно спрогнозировать, определив названия используемых в них чипов. Наиболее удачные оверклокерские микросхемы стандарта DDR – Samsung TCCD, UCCC, Winbond BH-5, CH-5; DDR2 – Micron D9xxx; DDR3 – Micron D9GTR. Впрочем, итоговые результаты будут зависеть и от типа РСВ, системы, в которой установлены модули, умения владельца разгонять память и просто от удачи при выборе экземпляров.

Пожалуй, первый шаг, который делают новички, – повышение рабочей частоты ОЗУ. Она всегда привязана к FSB процессора и выставляется с помощью так называемых делителей в BIOS платы. Последние могут выражаться в дробном виде (1:1, 1:1,5), в процентном выражении (50%, 75%, 120%), в режимах работы (DDR-333, DDR2–667). При разгоне процессора путем увеличения FSB автоматически возрастает частота работы памяти. К примеру, если мы использовали повышающий делитель 1:1,5, то при изменении частоты шины с 333 до 400 МГц (типично для форсирования Core 2 Duo) частота памяти поднимется с 500 МГц (333×1,5) до 600 МГц (400×1,5). Поэтому, форсируя ПК, следите, не является ли камнем преткновения предел стабильной работы оперативной памяти.

Следующий шаг – подбор основных, а затем дополнительных таймингов. Их можно выставлять в BIOS материнской платы или же изменять специализированными утилитами на лету в ОС. Пожалуй, самая универсальная программа – MemSet, однако владельцам систем на базе процессоров AMD Athlon 64 (K8) очень пригодится A64Tweaker. Прирост производительности можно получить лишь путем понижения задержек: в первую очередь CAS Latency (CL), а затем RAS to CAS Delay (tRCD), RAS Precharge (tRP) и Active to Precharge (tRAS). Именно их в сокращенном виде CL4-5-4-12 указывают изготовители модулей памяти на стикерах продуктов. Уже после настройки основных таймингов можно переходить к понижению дополнительных.

Модули стандартов: a) DDR2; b) DDR; c) SD-RAM.

1. Чипы (микросхемы) памяти. Комбинация «чипы + РСВ» определяет объем, количество банков, тип модулей (с коррекцией ошибок или без).
2. SPD (Serial Presence Detect) – микросхема энергонезависимой памяти, в которую записаны базовые настройки любого модуля. Во время старта системы BIOS материнской платы считывает информацию, отображенную в SPD, и выставляет соответствующие тайминги и частоту работы ОЗУ.
3. «Ключ» — специальная прорезь платы, по которой можно определить тип модуля. Механически препятствует неверной установке плашек в слоты, предназначенные для оперативной памяти.
4. smd-компоненты модулей (резисторы, конденсаторы). Обеспечивают электрическую развязку сигнальных цепей и управление питанием чипов.
5. На стикерах производители обязательно указывают стандарт памяти, штатную частоту работы и базовые тайминги.
6. РСВ – печатная плата. На ней распаиваются остальные компоненты модуля. От качества РСВ зачастую зависит результат разгона: на разных платах одинаковые чипы могут вести себя по-разному.

На результаты разгона оперативной памяти значительное влияние оказывает увеличение напряжения питания плашек. Безопасный для длительной эксплуатации предел зачастую превышает заявленные производителями значения на 10–20%, однако в каждом случае подбирается индивидуально с учетом специфики чипов. Для наиболее распространенной DDR2 рабочее напряжение зачастую равно 1,8 В. Его без особого риска можно поднять до 2–2,1 В при условии, что это влечет за собой улучшение результатов разгона. Впрочем, для оверклокерских модулей, использующих чипы Micron D9, производители заявляют штатное напряжение питания на уровне 2,3–2,4 В. Превышать эти значения рекомендуется только для кратковременных бенчинг-сессий, когда важен каждый дополнительный мегагерц частоты. Отметим, что при длительной эксплуатации памяти при напряжениях питания, отличающихся от безопасных для используемых чипов значений, возможна так называемая деградация модулей ОЗУ. Под этим термином понимают снижение разгонного потенциала модулей со временем (вплоть до неспособности работать в штатных режимах) и полного выхода плашек из строя. На деградационные процессы особо не влияет качество охлаждения модулей – даже холодные чипы могут быть им подвержены. Конечно, есть и примеры длительного успешного использования ОЗУ при высоких напряжениях, но помните: все операции при форсировании системы вы проводите на свой страх и риск. Не переусердствуйте.

Прирост производительности современных ПК можно получить, используя преимущества двухканального режима (Dual Channel). Это достигается за счет увеличения ширины канала обмена данными и роста теоретической пропускной способности подсистемы памяти. Такой вариант не требует специальных знаний, навыков и тонкой настройки режимов работы ОЗУ. Для активации Dual Channel достаточно иметь два или четыре модуля одинакового объема (при этом необязательно использовать полностью идентичные плашки). Двухканальный режим включается автоматически после установки ОЗУ в соответствующие слоты материнской платы.

Зависимость разгона модулей Team TXDD1024M1066HC5-D от напряжения питания и основных таймингов

Типичная диаграмма, иллюстрирующая зависимость результатов разгона от задержек и напряжения питания ОЗУ. Частота работы модулей с ухудшением (увеличением значений) таймингов почти всегда возрастает очень ощутимо. Поднятие напряжения питания сверх установленных производителем значений позволяет раскрыть весь потенциал модулей памяти. Правда, разные чипы реагируют на подобные манипуляции неодинаково.

Все описанные манипуляции приводят к увеличению быстродействия подсистемы памяти, однако заметить прирост невооруженным глазом зачастую сложно. При хорошей настройке и ощутимом повышении частоты работы модулей можно рассчитывать на прибавку производительности порядка 10–15%. Среднестатистические показатели более низкие. Стоит ли овчинка выделки и нужно ли тратить время на игры с настройками? Если хотите детально изучить повадки ПК – почему бы и нет?

ЕРР и XMP – разгон ОЗУ для ленивых

Далеко не все пользователи изучают особенности настройки ПК на максимальное быстродействие. Именно для новичков оверклокинга ведущие компании предполагают простые способы повышения производительности компьютера.

В отношении ОЗУ все началось с технологии Enhanced Performance Profiles (EPP), представленной NVIDIA и Corsair. Материнские платы на базе nForce 680i SLI первыми предоставили максимальную функциональность в плане настройки подсистемы памяти. Суть ЕРР довольно проста: производители ОЗУ подбирают гарантированные нестандартные скоростные режимы функционирования собственных продуктов, а разработчики системных плат предоставляют возможность их активировать через BIOS. EPP – расширенный перечень настроек модулей, дополняющий базовый набор. Существует две версии ЕРР – сокращенная и полная (два и одиннадцать резервных пунктов соответственно).

Дальнейшее развитие данной темы – концепция Xtreme Memory Profiles (ХМР), представленная компанией Intel. По своей сути данное новшество не отличается от ЕРР: расширенный набор настроек для ОЗУ, гарантированные производителями скоростные режимы записаны в SPD планок и при необходимости активируются в BIOS платы. Поскольку Xtreme Memory Profiles и Enhanced Performance Profiles предоставлены разными разработчиками, модули сертифицируются под их собственные наборы системной логики (на чипсетах NVIDIA или Intel). XMP, как более поздний стандарт, относится только к DDR3.

Безусловно, несложные в активации резервов ОЗУ технологии EPP и XMP пригодятся новичкам. Однако позволят ли производители модулей просто так выжать максимум из своих продуктов? Хотите еще больше? Тогда нам по пути – будем глубже вникать в суть повышения быстродействия подсистемы памяти.

Итоги

Утилита MemSet – один из главных инструментов людей, занимающихся тонкой настройкой (так называемым твикингом) подсистемы памяти. Позволяет кроме основных изменять целый ряд дополнительных таймингов ОЗУ и выдает базовую сервисную информацию.

В небольшом материале сложно раскрыть все аспекты работы модулей, принципы функционирования динамической памяти вообще, показать, насколько повлияет изменение одной из настроек ОЗУ на общую производительность системы. Однако надеемся, что начало положено: тем, кто заинтересовался теоретическими вопросами, настоятельно рекомендуем изучить материалы JEDEC. Они доступны каждому желающему. На практике же опыт традиционно приходит со временем. Одна из главных целей материала – объяснение новичкам основ разгона подсистемы памяти.

Тонкая настройка работы модулей – дело довольно хлопотное, и если вам не нужна максимальная производительность, если каждый балл в тестовом приложении не решает судьбу рекорда, можно ограничиться привязкой к частоте и основным таймингам. Существенное влияние на быстродействие оказывает параметр CAS Latency (CL). Выделим также RAS to CAS Delay (tRCD), RAS Precharge (tRP) и Cycle Time (или Active to Precharge) (tRAS) – это базовый набор, основные тайминги, всегда указываемые производителями. Обратите внимание и на опцию Command Rate (наиболее актуально для владельцев современных плат на чипсетах NVIDIA). Впрочем, не стоит забывать о балансе характеристик. Системы, использующие неодинаковые контроллеры памяти, по-разному могут реагировать на изменения параметров. Разгоняя ОЗУ, следует придерживаться общей схемы: максимальный разгон процессора при пониженной частоте модулей → предельный разгон памяти по частоте с наихудшими задержками (изменением делителей) → снижение таймингов при сохранении достигнутых частотных показателей.

Просмотр содержимого SPD-модуля памяти с поддержкой Еnhanced Рerformance Рrofiles с помощью утилиты CPU-Z. Видно, что в ЕРР #1 прописан скоростной режим, позволяющий раскрыть потенциал ОЗУ.

Текущие частота работы и задержки подсистемы памяти. Программа CPU-Z позволяет оперативно определить данные настройки и отслеживать их в режиме реального времени (полезно, если вы меняете задержки, находясь в ОС).

Дальше – тестирование производительности (не ограничивайтесь лишь синтетическими приложениями!), затем новая процедура разгона модулей. Установите значения основных таймингов меньше на порядок (скажем, 4-4-4-12 вместо 5-5-5-15), с помощью делителей подберите максимальную частоту в таких условиях и протестируйте ПК заново. Таким образом возможно определить, что больше всего «по душе» вашему компьютеру – высокая частота работы или низкие задержки модулей. После чего переходите к тонкой настройке подсистемы памяти, поиску минимальных значений для субтаймингов, доступных для корректировки. Желаем удачи в этом нелегком деле!

Для чего разгоняют оперативную память

К аждая программа на Вашем ПК работает через ОЗУ. Ваша оперативная память работает на определенной скорости, установленной производителем, но несколько минут в BIOS могут значительно увеличить ее характеристики.

Скорость оперативной памяти имеет значение

Каждая программа, которую Вы запускаете, загружается в ОЗУ с Вашего SSD или жесткого диска, что намного медленнее. Как только она загружена, она обычно остается там некоторое время, и центральный процессор получает к нему доступ всякий раз, когда ему это нужно.

Повышение скорости, с которой работает Ваша ОЗУ, может напрямую улучшить производительность Вашего ЦП в определенных ситуациях, хотя существует момент снижения отдачи, когда ЦП просто не может перебрать больше памяти достаточно быстро.

Тем не менее, в играх скорость оперативной памяти может оказать заметное влияние. Каждый кадр может обрабатывать много данных всего за несколько миллисекунд, поэтому, если игра, в которую Вы играете, связана с процессором, более быстрая ОЗУ может улучшить частоту кадров.

Разгон оперативки не страшен

Разгон оперативной памяти не так страшен или небезопасен, как разгон процессора или графического процессора. Когда Вы разгоняете процессор, Вам нужно беспокоиться о том, справится ли Ваше охлаждение. Разогнанный процессор или графический процессор может быть намного громче, чем работающий на стандартных настройках.

ОЗУ не выделяют много тепла, так что это совершенно безопасно. Даже при нестабильном разгоне худшее, что может случиться, это то, что Вы получите ошибку при тестировании стабильности. Хотя, если Вы пытаетесь сделать это на ноутбуке, Вам нужно убедиться, что Вы можете очистить CMOS (сбросить настройки BIOS по умолчанию), если что-то пойдет не так.

Скорость, время и задержка CAS

Скорость ОЗУ обычно измеряется в мегагерцах, обычно сокращенно «МГц». Это мера тактовой частоты (сколько раз в секунду ОЗУ может обращаться к своей памяти) и аналогично измерению скорости процессора. «Стандартная» скорость для DDR4 (новейшего типа памяти) обычно составляет 2133 МГц или 2400 МГц. DDR означает «Двойная скорость передачи данных», что означает, что ОЗУ считывает и записывает дважды для каждого тактового цикла. На самом деле, скорость составляет 1200 МГц, или 2400 мегабит в секунду.

Но большая часть оперативной памяти DDR4 обычно имеет 3000 МГц, 3200 МГц или выше. Это из-за XMP (Extreme Memory Profile). XMP — это, по сути, оперативная память, сообщающая системе: «Эй, я знаю, что DDR4 должен поддерживать скорость до 2666 МГц, но почему бы Вам не разогнать меня до большей скорости?» Это заводской разгон, уже настроенный, протестированный и готовый к работе. Это достигается на аппаратном уровне с помощью микросхемы в самой ОЗУ, называемой микросхемой обнаружения серийного присутствия, поэтому на каждый чип приходится только один профиль XMP.

В каждом наборе оперативной памяти есть несколько скоростей; Стандартные скорости используют одну и ту же систему обнаружения присутствия и называются JEDEC. Все, что выше стандартных скоростей JEDEC, — это разгон, означающий, что XMP — это просто профиль JEDEC, который был разогнан на заводе.

Время ОЗУ и задержка CAS — это другой показатель скорости. Они измеряют задержку (как быстро реагирует Ваша RAM). Задержка CAS — это мера количества тактов между отправкой команды READ на карту памяти и процессором, получающим ответ. Обычно это называется «CL» после скорости ОЗУ, например, «3200 МГц CL16».

Обычно это связано со скоростью ОЗУ — чем выше скорость, тем выше задержка CAS. Но задержка CAS — это только один из множества разных таймингов и тактов, которые заставляют работать ОЗУ; остальные, как правило, просто упоминаются как «тайминги ОЗУ». Чем ниже и плотнее время, тем быстрее будет работать ОЗУ. Если Вы хотите узнать больше о том, что на самом деле означает каждое время, Вы можете прочитать это руководство от Gamers Nexus.

XMP не сделает все за Вас

Вы можете купить свою оперативную память G.Skill, Crucial или Corsair, но эти компании не производят настоящие микросхемы памяти DDR4. Они покупают их у полупроводниковых литейных заводов, что означает, что вся оперативная память на рынке поступает только из нескольких основных мест: Samsung, Micron и Hynix.

Кроме того, флэш-наборы памяти, рассчитанные на 4000+ МГц при низких задержках CAS, — это то же самое, что «медленная» память, которая стоит половину цены. Они оба используют чипы памяти Samsung B-die DDR4, за исключением того, что у одного есть распределитель тепла золотистого цвета, RGB-подсветка и украшенный драгоценными камнями верх.

Когда чипы поступают с завода, они тестируются в процессе, называемом биннингом. Некоторая оперативная память работает очень хорошо на частоте 4000+ МГц с низкой задержкой CAS, а другая оперативная память не может разогнаться после 3000 МГц. Это называется силиконовая лотерея, и это делает высокоскоростные комплекты дорогими.

Но скорость на коробке не всегда совпадает с истинным потенциалом Вашей оперативной памяти. Скорость XMP — это просто рейтинг, который гарантирует, что память будет работать с номинальной скоростью 100% времени. Речь идет больше о маркетинге и сегментации продукта, чем о пределах оперативной памяти; ничто не мешает Вашей оперативной памяти работать за пределами спецификации производителя, кроме того, включить XMP проще, чем разогнать ее самостоятельно.

XMP также ограничен несколькими конкретными временами. По словам представителя в Кингстоне, они «настраивают только «первичные» тайминги (CL, RCD, RP, RAS)», а поскольку система SPD, используемая для хранения профилей XMP, имеет ограниченный набор записей, остальное зависит от материнской платы, которая не всегда делает правильный выбор.

Кроме того, заводской процесс биннинга будет иметь заданный диапазон напряжения, в котором они хотят работать. Например, они могут связать свои наборы ОЗУ с напряжением 1,35 В, не проводить расширенное тестирование, если оно не прошло, и бросить его в «3200МГц среднего уровня», в который попадает большинство наборов памяти. Но что, если Вы запустили память на 1,375 вольт? А как насчет 1,390 вольт? И то, и другое по-прежнему близко к небезопасным напряжениям для DDR4, и даже небольшое добавочное напряжение может значительно повысить тактовую частоту памяти.

Как разогнать оперативную память

Самая сложная часть разгона оперативной памяти — выяснить, какую скорость и время Вы должны использовать, потому что в BIOS имеется более 30 отдельных настроек, которые Вы можете настроить. К счастью, только четыре из них считаются «первичными» таймингами, и их можно рассчитать с помощью инструмента «Ryzen DRAM Calculator». Он предназначен для систем AMD, но все равно будет работать для пользователей Intel, так как он в основном связан с таймингами памяти, а не с процессором.

Загрузите инструмент и укажите скорость Вашего ОЗУ и тип, который у Вас есть. Нажмите фиолетовую кнопку «R — XMP», чтобы загрузить номинальные характеристики Вашего комплекта, а затем нажмите «Calculate SAFE» или «Calculate FAST», чтобы просмотреть новые тайминги.

Вы можете сравнить эти временные характеристики с номинальными характеристиками, используя кнопку «Compare timings», и Вы обнаружите, что в настройках SAFE все немного ужесточается, а основная задержка CAS уменьшается в настройках FAST.

Как только все заработает, Вам нужно будет убедиться, что разгон стабилен с помощью встроенного в калькулятор тестера памяти.