Что значит реальная частота и эффективная частота оперативной памяти

Что нужно знать про оперативную память: тактовая частота, пропускная способность, тайминги, классы (DDR) и многое другое

Привет, Хабр! Сегодня мы поговорим про оперативную память, про то, какие ее типы можно свободно купить в магазине для сборки ПК или его модернизации. Под катом рассказ об отличиях разных типов ОЗУ друг от друга, о разгоне и охлаждении памяти, а также несколько мыслей о том, имеет ли значение, какую планку памяти стоит установить в конкретный компьютер, чтобы добиться оптимального сочетания быстродействия, энергоэффективности и стоимости. Этот пост будет интересен тем, кто не считает себя DDR-гуру и при выборе памяти не уверен на 100% какие именно нужны тайминги, типы и характеристики модулей.

Оперативная память, или RAM (random access memory) — в буквальном переводе память с произвольным доступом. Википедия утверждает, что это энергозависимая часть системы компьютерной памяти, которая хранит выполняемый машинный код, а также данные, обрабатываемые процессором. Определение технически верное, но по сути довольно абстрактное. Будет намного понятнее, если мы поймем, зачем оперативка вообще нужна.

Если говорить по-простому, то оперативная память отвечает за работу приложений, которые вы запускаете. Чем больше оперативки имеет ваш компьютер, тем больше задач он может выполнять одновременно. При этом даже необязательно, чтобы приложений было несколько. Вся нагрузка может исходить от одной единственной программы с большим количеством однотипных процессов: Photoshop (слои), Google Chrome (вкладки), Final Cut Pro (дорожки) и т.д.

Немного истории и теории

По умолчанию RAM-память бывает двух основных типов: DRAM и SRAM. В дополнение к ним нередко выделяют еще SDRAM, VRAM, NVRAM, и т.д. но все они — это не более чем вариации на тему. Например, VRAM — это та же DRAM, но используемая в видеокартах и известная нам как видеопамять. Так что в этой статье мы остановимся только на основных типах.

DRAM — это динамическая память с произвольным доступом, где каждый бит информации хранится в отдельном конденсаторе внутри интегральной схемы. Она называется так, потому что требует периодического обновления. Это та самая оперативная память, которая используется в смартфонах, планшетах, компьютерах и других электронных устройствах. Правда, сейчас оперативную память, которой оснащаются современные гаджеты, принято относить к подтипу SDRAM.

SDRAM — это синхронная динамическая память с произвольным доступом. Она является подвидом DRAM, так что ab ovo это одно и то же, просто новее и быстрее. А отличает их наличие своего рода таймера, который используется для синхронизации памяти с микропроцессором и совместной обработки данных. Отсюда же происходит и такое понятие, как DDR — double data rate. О нём мы поговорим далее, а пока переходим к SRAM.

SRAM — это статическая память с произвольным доступом, которая использует для хранения данных схему с бистабильной фиксацией. Звучит сложно, но на деле всё просто и понятно. Статическая память не требует постоянного обновления, и она намного быстрее, чем DRAM, а потому стоит дороже и используется в меньших объемах. Типичная область применения для SRAM — это кэш 2 и 3 уровня.

Применительно к компьютерам объем DRAM или SDRAM измеряется в гигабайтах. Но у пассивных устройств вроде умных колонок, фитнес-браслетов и т.д. оперативки может быть всего несколько сотен мегабайт, которых им более чем достаточно. Для кэша L2 и L3 памяти используется еще меньше. В основном это 8-10-12 или 16 МБ. Их задачи просто не требуют, чтобы объем был больше. Да и размеры имеют значение — из-за более низкой плотности 4 мегабайта SRAM-памяти примерно равноценны по размерам DRAM-планке на 128 МБ.

Размеры оперативной памяти

На физическом уровне между планками ОЗУ тоже есть свое деление, но тут всё совсем просто:

DIMM — это планки оперативной памяти стандартного формата. Их, как правило, устанавливают в стационарные компьютеры, включая моноблоки и некоторые неттопы. Они большие, поэтому требуют много места внутри корпуса. В ноутбуки их попросту не установить.

SO-DIMM — это компактные планки оперативной памяти. Они применяются в основном в ноутбуках и некоторых компактных неттопах. По своим свойствам SO-DIMM ничем не отличается от стандартизированных планок, просто имеет меньший размер. Но из-за различия в габаритах установить планку DIMM вместо SO-DIMM не выйдет и наоборот.

Бывает ещё серверная память, которая даже имеет те же размеры, что и планки DIMM, но в персональных компьютерах её не используют из-за несовместимости с контроллерами ЦПУ. Но это не тема нашей статьи, поэтому заострять внимание на этом типе ОЗУ мы не будем.

Как DDR проявляет себя в тестах

Быстродействие оперативной памяти напрямую связано с её классом. Раньше стандартом для отрасли была SDR-память, а сегодня все перешли на DDR.

DDR — современный вид оперативной памяти, который относится к типу динамической синхронной памяти с удвоенной скоростью передачи данных. Удвоение скорости стало следствием перевода этого типа памяти на новую механику считывания команд. Она позволяет распознавать их не только по фронту (переходом из состояния 0 в 1), но и по спаду тактового сигнала. Таким образом DDR-память при работе на частоте 100 МГц выдаёт эффективность, сопоставимую с работой SDR (прошлое поколение) на частоте 200 МГц.

Из-за этого даже появились понятия реальной и эффективной частоты. Например, если вы купили плату на 2133 МГц, то не удивляйтесь, что в синтетике она выдаст только 1066. Тут-то и проявляется тот самый double rate, от которого происходит название DDR-памяти. Реально она развивает вдвое меньшую скорость, чем на ней указана, но эффективность её работы будет такой, как если бы она была вдвое выше. Немного запутано, но в целом логично.

Тактовая частота оперативной памяти

Современные планки стандарта DDR4 (бывает ещё и DDR5, но подробно на них мы останавливаться не будем) работают на частоте 2133 — 3200 (3333) МГц. Это большая разница, но больше не всегда означает лучше, особенно, если ваш компьютер оснащен неподходящим процессором.

Допустим, в спецификациях вашего процессора указано дословно следующее: Up to DDR4 2133. Это значит, что ему подойдёт память DDR4 с частотой 2133 МГц. Вы можете установить планку на 3200 и даже 4800, но процессор просто не даст ей работать по максимуму, потому что сам не в силах обработать больше. Поэтому память с более высоким показателем тактовой частоты будет работать на частоте, которую ей позволяет чип, и не более того.

То же самое (урезание частоты) будет, установить в пару к тому же процессору одну плату на 2133 и другую на 1066. Они будут работать вместе без каких-либо проблем. Но процессор не сможет добавить мегагерц планке ОЗУ с меньшей частотой. Из-за этого обе — даже та, которая способна работать на более высокой частоте — не смогут разогнаться выше 1066 МГц. Если её не разгонять.

Разгон оперативной памяти

Разгон оперативки — это обычная процедура, которая позволяет принудительно повысить ее тактовую частоту. Способность конкретной планки ОЗУ к разгону зависит не от характеристики, указанной производителем, а от чипов памяти. Разгон позволяет увеличить тактовую частоту довольно существенно. Например, планки на 2666 МГц после разгона начинают работать на частоте 3200, а те, что работали на частоте 3200 — переходят на 4166.

По частоте, кстати, очень легко посчитать пропускную способность конкретной планки в мегабайтах. Просто умножайте её частоту на 8 (бит) и получите точный результат. Так, для планки DDR с частотой 2400 пропускная способность составит 19200 МБ, а для планки с частотой 3800 будет равна 30400 МБ.

Увеличение частоты, на которой работает оперативная память, сокращает задержку (Latency). Но на игры она почти не влияет. От того, на какой частоте работает ваша планка ОЗУ, показатель FPS не снизится и не увеличится, как и частота обновления экрана. Это не касается видеопамяти, которая напрямую влияет на производительность игр. Речь только о стандартной оперативке.

Тактовая частота — это «рабочий» показатель, который важен не только для совместимости с процессором, но и для выполнении профессиональных задач. Вы точно заметите разницу при работе с некоторыми специфическими приложениями, которые реально ускоряются, если вы используете высокочастотную оперативку. Например, быстрые типы ОЗУ хорошо проявляют себя в архивации. Чем выше частота планки, тем быстрее пойдет процесс.

Тайминги оперативной памяти

Другой показатель, о котором нужно знать при выборе оперативной памяти — это тайминги. По сути, это просто задержка. Они показывают время, которое проходит от момента отправки памятью команды и её фактическим исполнением. Их измеряют тактами. Поэтому, если вы посмотрите на спецификации любой платы оперативной памяти, то увидите там циферки вида 8-8-8-16.

Эти цифры обозначают выполнение четырёх операций. Именно поэтому тайминги обычно указываются в виде четырёх цифр. Хотя некоторые производители указывают только первую цифру, потому что именно она является наиболее важной. Но мы разберём, что значит каждая из них:

CAS Latency (CL — самый важный показатель) обозначает число тактов, которое проходит между отправкой запроса и началом ответа;

RAS to CAS Delay — число тактов, которое у контроллера занимает активация нужной строки банка;

RAS Precharge — число тактов, которое требуется для закрытия одной строки данных и перехода к другой;

Row Activate Time — число тактов до закрытия строки.

Не факт, что вам вообще нужно это знать, но для общего развития сгодится. Главное запомнить, что чем ниже тайминги, тем лучше. Это значит, что оперативке требуется меньше времени на доставку информации в пределах самой планки. Рассчитать фактическую скорость оперативки, используя данные о её характеристиках и зная специальную формулу, очень просто.

Например, у нас CAS Latency (CL) равен 8, а тактовая частота планки — 3600 МГц. Значит, считать будем так: 8*2000/3600 = 4,4(4) наносекунд. 2000 — здесь величина постоянная. Поэтому её берём всегда, не изменяя.

Какую оперативную память выбрать

Несмотря на то что при выборе оперативной памяти действует принцип «лучше — быстрее», слепое следование ему не всегда может быть оправдано. При выборе планки ОЗУ необходимо учитывать, с какой частотой совместимы процессор и материнская память в вашем компьютере.

Выше мы уже давали понять, что тактовая частота в том числе является характеристикой соответствия памяти, которую вы устанавливаете, и процессора, который уже установлен в системном блоке вашего ПК. Но, теперь остановимся на этом подробнее. А, чтобы было понятнее, проведём понятную всем аналогию: просто представьте, что оперативка — это гайка, которую нужно закрутить, а процессор — гаечный ключ.

Если вы, имея ключ на 12, возьмёте маленькую или, наоборот, слишком большую гайку, они просто не подойдут друг другу и у вас ничего не выйдет. Мы не можем говорить о том, что эта гайка или этот ключ хорошие или плохие. Они просто не предназначены для того, чтобы работать в паре. Поэтому как гайку и ключ нужно подбирать по размеру, так и оперативку и процессор нужно выбирать по совпадающей частоте.

Но процессор и память при удобстве этой аналогии для пояснения — это всё-таки не ключ и не гайка. Поэтому вы в принципе можете установить быструю современную оперативку в компьютер, где используется старенький проц. Но из-за несовпадения характеристик эта планка будет работать на минимальной частоте.

Охлаждение оперативной памяти

Охлаждение оперативной памяти — тема не столь популярная, как её разгон, но идущая с ней практически рука об руку. В данном случае речь идёт именно про оперативку (SDRAM), а не видеопамять (VRAM), которой охлаждение жизненно необходимо. Несмотря на то что, кажется, обычным планкам ОЗУ не от чего испытывать нагрев, это не так. Большинство из них могут нагреваться довольно сильно — до 80-90. Это их рабочий нагрев, с которым не нужно бороться.

Куда страшнее — перегрев. Оперативка, как и любая другая микросхема, может страдать от перегрева, если работает под чрезмерной нагрузкой. В частности это касается разогнанных планок, тактовую частоту которых повысили принудительно. В таких случаях вы практически всегда получите повышенный нагрев, и, если не вернуть памяти оптимальную температуру работы (а добиться её зачастую удается только принудительно), она может начать сбоить и в конечном итоге — сгореть.

Охлаждать оперативную память чаще всего предлагается пассивным способом. Для этого нужно купить специальный радиатор, который выполнен из теплопроводящего материала вроде алюминия и крепится на планку ОЗУ. Когда та начинает перегреваться, он быстро забирает её тепло на себя и за счёт увеличенной площади (радиаторы всегда больше по размерам, чем сама ОЗУ), отдаёт тепло вовне.

Стоят такие радиаторы недорого, и выглядят довольно стильно, а зачастую даже имеют собственную подсветку. За это их и любят геймеры, которые стремятся установить по радиатору на каждую используемую планку. Но, как мы уже выяснили выше, оперативке в играх не приходится испытывать повышенные нагрузки, поэтому и практической пользы от радиаторов ОЗУ для геймеров, кроме разве что внешней привлекательности, не будет.

Ноутбуку охлаждение оперативной памяти тоже не нужно. Радиаторы слишком громоздкие, чтобы установить их в корпус небольшого, пусть и игрового, лэптопа. Ему просто негде там разместиться. Поэтому запомните правило — радиаторы ОЗУ нужны только стационарным компьютерам, да и то не всем.

Сколько оперативной памяти нужно компьютеру

Стандартом для ПК в 2022 году были 8-гигабайтные планки ОЗУ. Этого объема большинству пользователей хватало за глаза и за уши. Но многие любят, чтобы всего, включая оперативку, было с запасом, да и серьёзные задачи зачастую требуют наращивания этого вида памяти. Поэтому на 2023 год «базу» всё-таки лучше не брать. Тем более, что и переплатить за планку на 16 ГБ придется не так много.

Всё, что больше — уже на ваше усмотрение. Даже если у вас много денег, особого смысла брать 32 или 64 ГБ оперативной памяти для компьютера, где она будет простаивать, просто нет. Такие объёмы считаются рабочими, и могут пригодиться только в тяжёлых сценариях использования, которые требуют одновременного выполнения нескольких задач вроде редактирования нескольких десятков слоёв в Photoshop или использовании трёх и более вкладок в Google Chrome. Шутка :).

Впрочем, надо учитывать, что некоторые компьютеры, в основном это, конечно, ноутбуки, позволяют выбрать объём оперативной памяти только один раз — на этапе покупки. Поэтому нарастить ОЗУ уже после вам не удастся. В частности, от этой проблемы страдают компьютеры Mac на процессорах Apple Silicon. Они используют так называемую объединенную память, которая распаяна на одной плате вместе с процессором и накопителем, и извлечь ее оттуда невозможно.

Как выбрать оперативную память. Итоги

При выборе оперативной памяти нужно учитывать следующие факторы:

Какой стандарт оперативной памяти (DDR3 или DDR4) поддерживает ваш процессор. Как правило, эта информация указывается прямо в его спецификациях, поэтому тут никакой тайны нет. Если у вас, камень, вышедший хотя бы в течение последних 5 лет, то он будет поддерживать планки DDR4 — их и берите. А DDR5, хоть они уже и доступны в продаже, наобум лучше не брать — они имеют ограниченную совместимость и могут не подойти. Только если вы наверняка знаете, что ваш процессор поддерживает этот класс, и вам он действительно нужен (но тогда зачем вам эта статья?).

Не гонитесь за самыми высокими показателями тактовой частоты. Во-первых, ваш процессор может просто их не потянуть, и тогда даже самая быстрая память будет работать на частоте, которую поддерживает используемый чип. Во-вторых, оперативку почти всегда можно разогнать, сэкономив на покупке планки с невысокой частотой и потом увеличив показатели ее быстродействия принудительно.

Выбирайте планки оперативной памяти одного стандарта и одной тактовой частоты. Если вы установите в свою машину ОЗУ с частотой 2133 и 3200 МГц, процессор автоматически уравняет их, и они смогут работать на минимальной частоте, не превышающей 2133 МГц.

Следите за тем, чтобы размер планки ОЗУ подходил для вашего устройства. Если помните, для обычных ПК, как правило, вам подойдёт планка DIMM-оперативки, которая имеет стандартный размер. А вот компактные SO-DIMM и тем более серверные планки лучше избегать — стандартному ПК они всё равно не подойдут.

Как узнать частоту оперативной памяти в Виндовс 11: 6 способов посмотреть частоту ОЗУ на Windows 11

Приветствуем. Не знаете, как узнать частоту оперативки на Виндовс 11? В этой статье мы расскажем про два простых метода посмотреть частоту оперативной памяти в Windows 11. А также расскажем про специализированные программы для Windows 11, в которых можно узнать частоту ОЗУ.

И, советуем прочитать нашу основную статью, как посмотреть частоту оперативной памяти на компьютере или ноутбуке, в которой мы описываем способы определения частоты ОЗУ без загрузки Windows 11.

Что такое реальная и эффективная частота оперативной памяти

Существует две разных величины, описывающих частоту оперативной памяти: реальная и эффективная. Разница не только в самих цифрах, но и в значении. Реальная – это та частота, с которой работает шина, обеспечивающая связь модуля памяти с платой. А эффективная – это увеличенная вдвое частота шины. Иными словами, если заявленная эффективная частота равна 3800МГц, то реальная при этом составляет 1900МГц. Этот момент стоит учитывать, при определении частоты оперативной памяти компьютера.

Где посмотреть частоту оперативной памяти в Windows 11

Узнаем скорость ОЗУ в диспетчере задач Windows 11

Опытные пользователи давно знают один надежный встроенный в систему инструмент, который может качественно оценить состояние важных компонентов компьютера. Речь о «Диспетчере задач». Попасть в него можно как через комбинацию «Ctrl+Alt+Delete», так и через контекстное меню «Панели задач». Независимо от выбранного метода, вам станет доступно окно утилиты.

Чтобы получить доступ к параметрам ОЗУ, переключитесь на вкладку «Производительность», где вы найдете блок «Память», включающий в себя подраздел «Скорость» с точными характеристиками. Вот как посмотреть частоту ОЗУ на Windows 11 через встроенный инструмент.

Смотрим частоту оперативки в командной строке и в PowerShell

1. Командная строка – еще одно место, где посмотреть частоту оперативной памяти в Windows 11 не составит труда. Для начала ее необходимо запустить с правами админа.

1. А когда знакомое окно с черным фоном будет открыто, впишите команду wmic MEMORYCHIP get Speed. Запустить ее выполнение сможет кнопка «Enter».

Для тех, кто хорошо владеет подобными инструментами и предпочитает «PowerShell» в качестве командной среды, предлагаем другой путь решения:

1. Открыть окно программы от имени администратора.

1. Дайте команду Get-WmiObject win32_physicalmemory | Format-Table Configuredclockspeed и подтвердите запуск нажатием «Enter».

Программы для Windows 11, в которых можно узнать частоту оперативной памяти

Рекомендуем ознакомиться со списком программ, которые легко помогут ответить на вопрос, как посмотреть скорость оперативной памяти на Виндовс 11.

Программа #1: Speccy

Вам не придется долго разбираться с настройками и пунктами меню, чтобы добраться до раздела «Оперативная память». В «Speccy» все опции интуитивно понятны, а дружественный интерфейс подскажет, как добраться до пункта «Частота DRAM».

Программа #2: HWInfo

«HWInfo» тоже удобно использоваться для поставленных целей. Все интересующие вас данные расположены на вкладке с соответствующим названием «Память».

Если вас интересуют характеристики каждой планки отдельно, переключайтесь на специальные вкладки, посвящены подробностям о модулях ОЗУ. Так вы сможете определить, нужно добавлять дополнительную планку или можно заменить устаревшую с маленьким объемом.

Программа #3: CPU-Z

Чтобы узнать точные характеристики компонентов компьютера можно обратиться к еще одной популярной и простой программе – «CPU-Z». На ее первой вкладке «Memory» пользователь получает информацию о реальной частоте и других общих данных, относящихся ко всей имеющейся оперативной памяти ПК.

Если вас интересуют возможности отдельной планки, вы можете посмотреть эту информацию на вкладке «SPD».

Программа #4: AIDA64

«AIDA64» – еще одно программное обеспечение, однозначно заслуживающее внимания. Оно быстро и точно сообщит вам все необходимые параметры, и вам не придется долго искать нужный раздел. Однако полный доступ к опциям на бесплатной основе у вас будет в течение ограниченного периода времени. Для продолжения работы понадобится оплатить программу.

Если вы ищите, как узнать частоту оперативной памяти в Windows 11, переходите сразу на вкладку «SPD». Здесь собрана информация о каждом модуле.

Теперь вы ознакомились с несколькими методами получения характеристик оперативки. Определите, какой из них для вас наиболее удобный и получайте доступ к данным.

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.

Начало новой эпохи. Как работает оперативная память стандарта DDR4

Новейшие модули памяти DDR4 уже несколько месяцев как поступили в продажу. Да вот незадача — пока что на соседних полках в магазинах нет ни одной материнской платы и ни одного центрального процессора, которые поддерживали бы новый стандарт ОЗУ. Однако скоро все изменится. В связи с официальным анонсом Intel Haswell-E и платформы X99 Express мы решили вспомнить, как развивалась технология DDR, а также уделить пристальное внимание новым архитектурным «фишкам» DDR4.

Вот и вышли процессоры Intel Haswell-E. Ferra.ru уже успела протестировать топовый 8-ядерник Core i7-5960X, а также материнскую плату ASUS X99-DELUXE. И, пожалуй, главной «фишкой» новой платформы стала поддержка стандарта оперативной памяти DDR4.

Из этой статьи вы узнаете, какими же преимуществами обладают «мозги» нового поколения, и как полученные изменения повлияют на производительность памяти. Однако для начала — небольшой экскурс в историю.

Начало новой эпохи, эпохи DDR4

О стандарте SDRAM и модулях памяти

Первые модули SDRAM появились еще в 1993 году. Их выпустила компания Samsung. А уже к 2000 году память SDRAM за счет производственных мощностей корейского гиганта полностью вытеснила с рынка стандарт DRAM.

Аббревиатура SDRAM расшифровывается как Synchronous Dynamic Random Access Memory. Дословно это можно перевести как «синхронная динамическая память с произвольным доступом». Поясним значение каждой характеристики. Динамической память является потому, что в силу малой емкости конденсаторов она постоянно требует обновления. К слову, кроме динамической, также существует и статическая память, которая не требует постоянного обновления данных (SRAM). SRAM, например, лежит в основе кэш-памяти. Помимо динамической, память также является синхронной, в отличие от асинхронной DRAM. Синхронность заключается в том, что память выполняет каждую операцию известное число времени (или тактов). Например, при запросе каких-либо данных контроллер памяти точно знает, сколько времени они будут до него добираться. Свойство синхронности позволяет управлять потоком данных и выстраивать их в очередь. Ну и пару слов о «памяти с произвольным доступом» (RAM). Это означает, что единовременно можно получить доступ к любой ячейке по ее адресу на чтение или запись, причем всегда за одно и то же время вне зависимости от расположения.

Модуль памяти SDRAM

Если говорить непосредственно о конструкции памяти, то ее ячейками являются конденсаторы. Если заряд в конденсаторе есть, то процессор расценивает его как логическую единицу. Если заряда нет — как логический ноль. Такие ячейки памяти имеют плоскую структуру, а адрес каждой из них определяется как номер строки и столбца таблицы.

В каждом чипе находится несколько независимых массивов памяти, которые представляют собой таблицы. Их называют банками. В единицу времени можно работать только с одной ячейкой в банке, однако существует возможность работы сразу с несколькими банками. Записываемая информация необязательно должна храниться в одном массиве. Зачастую она разбивается на несколько частей и записывается в разные банки, причем процессор продолжает считать эти данные единым целым. Такой способ записи называется interleaving. В теории, чем больше в памяти таких банков, тем лучше. На практике модули с плотностью до 64 Мбит имеют два банка. С плотностью от 64 Мбит до 1 Гбит — четыре, а с плотностью 1 Гбит и выше — уже восемь.

Что такое банк памяти

И несколько слов о строении модуля памяти. Сам по себе модуль памяти представляет собой печатную плату с распаянными на ней чипами. Как правило, в продаже можно встретить устройства, выполненные в форм-факторах DIMM (Dual In-line Memory Module) или SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module). Первый предназначается для использования в полноценных настольных компьютерах, а второй — для установки в ноутбуки. Несмотря на один и тот же форм-фактор, модули памяти разных поколений отличаются количеством контактов. Например, решение SDRAM имеет 144 пина для подключения к материнской плате, DDR — 184, DDR2 — 214 пинов, DDR3 — 240, а DDR4 — уже 288 штук. Конечно, речь в данном случае идет о DIMM-модулях. Устройства, выполненные в форм-факторе SO-DIMM, само собой имеют меньшее число контактов в силу своих меньших размеров. Например, модуль памяти DDR4 SO-DIMM подключается к «материнке» за счет 256 пинов.

Модуль DDR (внизу) имеет больше пинов, чем SDRAM (вверху)

Вполне очевидно и то, что объем каждого модуля памяти высчитывается как сумма емкостей каждого распаянного чипа. Чипы памяти, конечно, могут отличаться своей плотностью (или, проще говоря, объемом). К примеру, прошедшей весной компания Samsung наладила серийное производство чипов с плотностью 4 Гбит. Причем в обозримом будущем планируется выпуск памяти с плотностью 8 Гбит. Также модули памяти имеют свою шину. Минимальная ширина шины составляет 64 бит. Это означает, что за такт передается 8 байт информации. При этом нужно отметить, что также существуют 72-битные модули памяти, в которых «лишние» 8 бит отведены для технологии коррекции ошибок ECC (Error Checking & Correction). Кстати, ширина шины модуля памяти также является суммой ширин шин каждого отдельно взятого чипа памяти. То есть, если шина модуля памяти является 64-битной и на планке распаяно восемь чипов, то ширина шины памяти каждого чипа равна 64/8=8 бит.

Чтобы рассчитать теоретическую пропускную способность модуля памяти, можно воспользоваться следующей формулой: A*64/8=ПС, где «А» — это скорость передачи данных, а «ПС» — искомая пропускная способность. В качестве примера можно взять модуль памяти типа DDR3 с частотой 2400 МГц. В таком случае пропускная способность будет равняться 2400*64/8=19200 Мбайт/с. Именно это число имеется в виду в маркировке модуля PC3-19200.

Как же происходит непосредственно чтение информации из памяти? Сначала подается адресный сигнал в соответствующую строку (Row), а уже затем считывается информация из нужного столбца (Column). Информация считывается в так называемый усилитель (Sense Amplifiers) — механизм подзарядки конденсаторов. В большинстве случаев контроллер памяти считывает сразу целый пакет данных (Burst) с каждого бита шины. Соответственно, при записи каждые 64 бита (8 байт) делятся на несколько частей. К слову, существует такое понятие как длина пакета данных (Burst Length). Если эта длина равна 8, то за один раз передается сразу 8*64=512 бит.

Модули и чипы памяти также имеют такую характеристику, как геометрия, или организация (Memory Organization). Геометрия модуля показывает его ширину и глубину. Например, чип с плотностью 512 Мбит и разрядностью (шириной) 4 имеет глубину чипа 512/4=128М. В свою очередь, 128М=32М*4 банка. 32М — это матрица, содержащая 16000 строк и 2000 столбцов. Она может хранить 32 Мбит данных. Что касается самого модуля памяти, то почти всегда его разрядность составляет 64 бита. Глубина же легко высчитывается по следующей формуле: объем модуля умножается на 8 для перевода из байтов в биты, а затем делится на разрядность.

На маркировке без труда можно найти значения таймингов

Необходимо сказать несколько слов и о такой характеристике модулей памяти, как тайминги (задержки). В самом начале статьи мы говорили о том, что стандарт SDRAM предусматривает такой момент, что контроллер памяти всегда знает, сколько времени выполняется та или иная операция. Тайминги как раз и указывают время, требующееся на исполнение определенной команды. Это время измеряется в тактах шины памяти. Чем меньше это время, тем лучше. Самыми важными являются следующие задержки:

• TRCD (RAS to CAS Delay) — время, которое необходимо для активации строки банка. Минимальное время между командой активации и командой чтения/записи;
• CL (CAS Latency) — время между подачей команды чтения и началом передачи данных;
• TRAS (Active to Precharge) — время активности строки. Минимальное время между активацией строки и командой закрытия строки;
• TRP (Row Precharge) — время, необходимое для закрытия строки;
• TRC (Row Cycle time, Activate to Activate/Refresh time) — время между активацией строк одного и того же банка;
• TRPD (Active bank A to Active bank B) — время между командами активации для разных банков;
• TWR (Write Recovery time) — время между окончанием записи и подачей команды закрытия строки банка;
• TWTR (Internal Write to Read Command Delay) — время между окончанием записи и командой чтения.

Конечно, это далеко не все существующие в модулях памяти задержки. Можно перечислить еще добрый десяток всевозможных таймингов, но лишь указанные выше параметры существенно влияют на производительность памяти. Кстати, в маркировке модулей памяти и вовсе указываются только четыре задержки. Например, при параметрах 11-13-13-31 тайминг CL равен 11, TRCD и TRP — 13, а TRAS — 31 такту.

Со временем потенциал SDRAM достигла своего потолка, и производители столкнулись с проблемой повышения быстродействия оперативной памяти. Так на свет появился стандарт DDR.1

Пришествие DDR

Разработка стандарта DDR (Double Data Rate) началась еще в 1996 году и закончилась официальной презентацией в июне 2000 года. С приходом DDR уходящую в прошлое память SDRAM стали называть попросту SDR. Чем же стандарт DDR отличается от SDR?

После того как все ресурсы SDR были исчерпаны, у производителей памяти было несколько путей решения проблемы повышения производительности. Можно было бы просто наращивать число чипов памяти, тем самым увеличивая разрядность всего модуля. Однако это отрицательно сказалось бы на стоимости таких решений — уж очень дорого обходилась эта затея. Поэтому в ассоциации производителей JEDEC пошли иным путем. Было решено вдвое увеличить шину внутри чипа, а передачу данных осуществлять также на вдвое повышенной частоте. Кроме этого, в DDR предусматривалась передача информации по обоим фронтам тактового сигнала, то есть два раза за такт. Отсюда и берет свое начало аббревиатура DDR — Double Data Rate.

Модуль памяти DDR производства Kingston

С приходом стандарта DDR появились такие понятия, как реальная и эффективная частота памяти. К примеру, многие модули памяти DDR работали на скорости 200 МГц. Эта частота называется реальной. Но из-за того, что передача данных осуществлялась по обоим фронтам тактового сигнала, производители в маркетинговых целях умножали эту цифру на 2 и получали якобы эффективную частоту 400 МГц, которую и указывали в маркировке (в данном случае — DDR-400). При этом в спецификациях JEDEC указано, что использовать термин «мегагерц» для характеристики уровня производительности памяти и вовсе некорректно! Вместо него необходимо использовать «миллионы передач в секунду через один выход данных». Однако маркетинг — дело серьезное, указанные в стандарте JEDEC рекомендации мало кому были интересны. Поэтому новый термин так и не прижился.

Также в стандарте DDR впервые появился двухканальный режим работы памяти. Использовать его можно было при наличии четного числа модулей памяти в системе. Его суть заключается в создании виртуальной 128-битной шины за счет чередования модулей. В таком случае происходила выборка сразу 256 бит. На бумаге двухканальный режим может поднять производительность подсистемы памяти в два раза, однако на практике прирост скорости оказывается минимален и далеко не всегда заметен. Он зависит не только от модели оперативной памяти, но и от таймингов, чипсета, контроллера памяти и частоты.

Четыре модуля памяти работают в двухканальном режиме

Еще одним нововведением в DDR стало наличие сигнала QDS. Он располагается на печатной плате вместе с линиями данных. QDS был полезен при использовании двух и более модулей памяти. В таком случае данные приходят к контроллеру памяти с небольшой разницей во времени из-за разного расстояния до них. Это создает проблемы при выборе синхросигнала для считывания данных, которые успешно решает как раз QDS.

Как уже говорилось выше, модули памяти DDR выполнялись в форм-факторах DIMM и SO-DIMM. В случае DIMM количество пинов составляло 184 штуки. Для того чтобы модули DDR и SDRAM были физически несовместимы, у решений DDR ключ (разрез в области контактной площадки) располагался в ином месте. Кроме этого, модули памяти DDR работали с напряжением 2,5 В, тогда как устройства SDRAM использовали напряжение 3,3 В. Соответственно, DDR обладала меньшим энергопотреблением и тепловыделением в сравнении с предшественником. Максимальная частота модулей DDR составляла 350 МГц (DDR-700), хотя спецификациями JEDEC предусматривалась лишь частота 200 МГц (DDR-400).

Память DDR2 и DDR3

Первые модули типа DDR2 появились в продаже во втором квартале 2003 года. В сравнении с DDR, оперативная память второго поколения не получила существенных изменений. DDR2 использовала всю ту же архитектуру 2 n -prefetch. Если раньше внутренняя шина данных была вдвое больше, чем внешняя, то теперь она стала шире в четыре раза. При этом возросшую производительность чипа стали передавать по внешней шине с удвоенной частотой. Именно частотой, но не удвоенной скоростью передачи. В итоге мы получили, что если у DDR-400 чип работал на реальной частоте 200 МГц, то в случае DDR2-400 он функционировал со скоростью 100 МГц, но с вдвое большей внутренней шиной.

Также DDR2-модули получили большее количество контактов для присоединения к материнской плате, а ключ был перенесен в другое место для физической несовместимости с планками SDRAM и DDR. Вновь было снижено рабочее напряжение. Если модули DDR работали при напряжении 2,5 В, то решения DDR2 функционировали при разности потенциалов 1,8 В.

По большому счету, на этом все отличия DDR2 от DDR заканчиваются. Первое время модули DDR2 в отрицательную сторону отличались высокими задержками, из-за чего проигрывали в производительности планкам DDR с одинаковой частотой. Однако вскоре ситуация вернулась на круги своя: производители снижали задержки и выпускали более быстрые наборы оперативной памяти. Максимальная частота DDR2 достигала отметки эффективных 1300 МГц.