Нередко вся раздумье над оперативной памятью нового ПК сводятся к определению её объема. В этом нет ничего удивительного, ведь это самый важный параметр, но знание другие характеристик оперативной памяти позволит вам сделать лучший выбор. Так как эти знания распространены слабо, мы решили собрать полезную информацию в одном месте, чтобы вы могли получить максимум производительности от имеющейся машины.
Упомянутый критерий емкости сводится фактически к констатации: 4 ГБ – это сегодня абсолютный минимум (которого будет даже недостаточно для многих современных игр), 8 ГБ – приемлемый стандарт, а 16 ГБ позволяет достаточно спокойно запускать приложения и игры.
Не надо забывать, что память – это самая легкая вещь для расширения и, как правило, нужно только докупить дополнительные модули (исключение составляют материнские платы оснащены двумя разъемами, которые уже заняты). Тем более, что в ситуации чуть более плотного бюджета лучше для начала купить менее емкие, но более эффективные модули стандарта DDR5.
В этом месте важна следующая заметка: если вы планируете разгон, то выбирайте модели с радиаторами, потому что, вопреки расхожему мнению, память также может сильно греться. С другой стороны, нет смысла переплачивать, если чипсет все равно не позволит разогнать память.
Отдельного упоминания заслуживают процессоры со встроенной видеосистемой. При такой конфигурации процессор очень активно использует оперативную память. В этом случае также очень большое значение имеет пропускная способность, так как быстрые модули заметно улучшат возможности этих GPU, возможностей которых часто достаточно для e-спортивных игр – речь идет о процессорах со встроенной картой Radeon Vega.
CL оперативной памяти: как меньше опаздывать
Давайте начнем с терминов, – потому что, хотя они и непротиворечивы, могут ввести в заблуждение – и нескольких простых, но полезных арифметических действий.
В качестве примера нам послужит маркировка памяти компании Patriot семейства Viper Steel версии 2x8 ГБ и 2x16 ГБ. Первые имеют на коробке надпись PC4-35200 4400 Гц, что де-факто является дублирование одной и той же, но полезной информации. Так вот, первая часть названия сообщает нам о теоретической максимальной пропускной способности, выраженной в мегабайтах в секунду (здесь 35200 МБ/с), а вторая о количестве передач в течение секунды.
Это не реальная частота работы – хотя для простоты так говорят – потому что память DDR в каждом цикле совершает две передачи (именно это и означает аббревиатура DDR: Double Data Rate), так что фактическая тактовая частота составляет 2200 Мгц (это отлично показывают диагностические программы, например CPU-Z в поле DRAM Frequency показывает реальную скорость модуля).
Шина памяти имеет ширину 64 бита, то есть 8 байт. Давай посчитаем так: 8 байт x 2200 Мгц (это частота) x 2 (в каждом цикле две передачи) = 35 200 мегабайт в секунду. Просто, не так ли? Второй способ информирования о скорости памяти запись DDR4-4400 (без каких-либо единиц) указывает, что тактовая частота составляет 2200 Мгц.
Давайте немного усложним вычисления, задав вопрос о величине задержки CL, выраженной в наносекундах. Для этого нам нужно знать значение параметров синхронизации – для протестированного набора 2x8 ГБ они составляют 19-19-19-39 при DDR4-4266. Итак, сначала мы определяем, сколько времени занимает один такт, а затем умножаем его на значение параметра CL. Мы делим второе на 2133 МГц – что дает 0,468 нс – и затем умножаем на 19. Результат равен 8,9 нс. Эта формула может быть записана в виде дроби, которая имеет вид 2*1000*CL в числителе и число после тире в знаменателе. В нашем примере задержка составит: 2*1000*CL/4266.
Значение, рассчитанное таким образом, используется для определения того, какие настройки представляют интерес, а какие вряд ли окажут положительное влияние на производительность. Так что если у вас модуль DDR4-3200 с CL 14 и DDR4-3600 в CL 16, то теоретически эти компоненты очень близки.
Сказ о CL: откуда берутся задержки
На общую скорость работы памяти влияют прежде всего два фактора: частота и задержки. Вторая особенность связана со структурой оперативной памяти, но не касается непосредственно самих ячеек, которые хранят биты. Можно провести аналогию с деревом: для каждого листа – если мы движемся только с ветвей – самая короткая дорога только одна, но её невозможно пройти за один шаг, потому что на каждой развилке нужно время на решение, которое в совокупности вносит какие-то задержки.
Это похоже на модуль DDR4 – вы не можете достичь цели за один шаг. Конечно, ОЗУ строится по-разному, потому что одна интегральная схема состоит из, так называемых, банок, каждая из которых представляет собой матрицу ячеек памяти, адресуемых по столбцу и порядку. Это заставляет использовать соответствующие интервалы, которые мы называем таймингами – в случае модулей 2x8 ГБ, использованных в тесте, мы находим в документации, что PC4-34100 (4266 МГц) был получен при 19-19-19-39, и эти цифры просто означают сколько тактов необходимо для каждой фазы работы. Производитель записывает стандартные значения для отдельных частот в системе SPD (Serial Presence Detect), которая также может иметь данные для разгона (режим XMP/AMP).
- CL (задержка CAS или задержка выбора адреса столбца) является первым и наиболее влияющим на производительность параметром. Он сообщает о том, сколько циклов должно пройти, чтобы прочитать первый бит из указанного столбца, при условии, что строка уже выбрана.
- tRCD (задержка RAS to CAS, где RAS – выбор адреса строки) – время между указанием адреса строки и указанием адреса столбца.
- tRP (Row Precharge) – время, необходимое для обновления памяти (это связано с необходимостью поддержания нагрузки в ячейках ОЗУ) и, одновременно, для выбора следующей строки.
- tRAS (выбор адреса строки) – время, необходимое для активации другого банка – второй по важности параметр, влияющий на общее время операций с памятью.
Отчего зависит скорость RAM
Не только параметр CL и остальные тайминги влияют на конечный результат, но и способ работы контроллера памяти (в процессоре), метод получения частоты таймера, а также частоты базовой шины процессора, тип чипсета материнской платы, напряжение питания и тип работы (одно- или двухканальный).
Правда в том, что повышение производительности ОЗУ требует двух вещей: терпения и времени.
Часть чипсетов отрезает нам путь к любому разгону частоты и ограничивают влияние на тайминги. Помните, кроме того, что текущие платформы как AMD, так и Intel, официально поддерживают только память DDR4-2666, и всё, то что идёт с тактовой частотой выше, считается разгоном, то есть – так или иначе – мы делаем это на свой страх и риск.
Производители материнских плат публикуют, так называемые, QVL (Qualified Vendor List), то есть список протестированных модулей, работу которых они гарантируют. Конечно, это не означает, что другие модули памяти не будут работать правильно, но какая-то тень риска остается.
В невыгодном положении находятся владельцы компьютеров с процессорами AMD, так как Ryzen оказались более привередливы, и вы должны убедиться, что, во-первых, расширения оперативной памяти подходит для установки в машине с разъемом AM4, а, во-вторых, если первое условие выполнено, возможен ли разгон. Наибольшие шансы у нас есть, тогда, когда память построена на базе чипов от Samsung – B-die.
И хотя у нас были соответствующие модули в нашем тесте, мы также получили четкое доказательство того, что с предполагаемыми временными интервалами две самые высокие частоты не были достигнуты (или, точнее, мы не могли сделать это, возможно, некоторые более длительные манипуляции были бы успешными). Процессор Intel с чипсетом Z390 легко справился с этой задачей.
Поднимаем ставки... напряжения
Есть два способа улучшить производительность оперативной памяти. Либо мы пытаемся – не изменяя ничего – увеличивать тактовую частоту памяти, либо мы уменьшаем задержку на той же частоте.
Таким образом, шаг за шагом мы сможем найти значения таймингов и синхронизации, которые будут стабильными. Если изменение на следующем шаге не удается, мы пытаемся увеличить напряжение питания ОЗУ. Речь идёт о главном напряжении со стандартным значением 1,2 В для DDR4.
Многие модули по определению имеют заданное значение 1,35 В (а иногда и выше) для профилей XMP. Если мы покупаем ОЗУ, то, если возможно, выбираем ту, для который производитель явно разрешает такое повышение напряжения. Иногда также стоит повысить напряжение, связанное с процессором, но это тема отдельного разговора.
Когда система запускается, вам необходимо выполнить тест производительности, а затем тест стабильности. Если испытания завершатся успехом, мы можем повторить цикл поисков других стабильных, но более эффективных параметров. Так что желаем вам терпения и достаточно много свободного времени!
Модуль памяти для ПК: дайте два
Очевидно, что когда в компьютере размещается один модуль памяти, пропускная способность такой оперативной памяти будет ниже, чем если бы нам пришлось заполнить два сокета из разных каналов планками одинакового объема.
Тесты памяти в 7-Zip, HandBrake, World of Tanks enCore и Counter-Strike ясно показали, двухканальных режим всегда повышает производительность модулей памяти.
В ожидании DDR5
В феврале 2019 года организация JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), которая отвечает за стандартизацию в области микроэлектроники – прежде всего, полупроводниковых элементов – утвердила стандарт памяти DDR5.
Базовое преимущество от внедрения новой технологии – увеличение емкости благодаря использованию стеков. Ещё одно качество чипов памяти DDR5 позволяет уменьшить энергопотребление по отношению к самой популярной в настоящее время разновидности DDR4: с 1,2 В до 1,1 В.
Изменится также производительность памяти: уже в данный момент модули, изготовленные компанией SK Hynix, которые при стандартной ширине шины данных (64 бит) и работе в одноканальном режиме достигают пропускной способности до 41,6 ГБ/сек при 5200 Мгц.
Реализация запланированного повышения тактовой частоты до 6400 Мгц – позволит поднять это значение выше 100 ГБ/с при работе в двухканальном режиме. Это имеет значение не только в задачах, где оперирует большими объемами данных, но также для интегрированных графических карт, которые не имеют собственной памяти и используют оперативную память компьютера.
