Что такое частота и тайминги оперативной памяти
Оперативная память: что такое тайминги и насколько важна тактовая частота
Если вам нужно собрать компьютер или улучшить старый, то вам придется столкнуться с оперативной памятью и ее техническими характеристиками. Одна из главных — тактовая частота, которая выражается в МГц (Мегагерц). В общем и целом это и есть выражение скорости работы оперативной памяти, но, как обычно, присутствуют определенные нюансы. Сделает ли более быстрая память более стабильным показатель частоты кадров в играх? Пригодится ли более быстрая память для работы? Что обозначают другие характеристики? Попробуем разобраться.
Что такое оперативная память (RAM) и как она работает?
RAM (Random Access Memory, память с произвольной выборкой — информация записывается и считывается в любом порядке) — это временное и очень быстрое хранилище данных, которые обрабатываются центральным процессором компьютера (CPU). Запуск любой программы приводит к ее загрузке в оперативную память, благодаря чему доступ процессора к ней обеспечивается на порядки быстрее.
Каждый чип RAM состоит из миллионов микроскопических транзисторов и конденсаторов. Каждая пара «транзистор-конденсатор» представляет собой ячейку, и именно в этих ячейках хранится информация.
Эти ячейки могут хранить и выпускать электрический заряд — так информация записывается, считывается и стирается. Процесс записи и чтения происходит гораздо быстрее, чем в случае с традиционными жесткими дисками и даже SSD-накопителями.
При этом RAM энергозависима — при отключении питания все данные в ячейках пропадают. Именно поэтому хранить приложения и игры в памяти постоянно не получится (разве что ваш ПК никогда не выключается, а рядом стоит емкий ИБП).
Тактовая частота и тайминги
Скорость работы оперативной памяти — штука непростая. Нельзя просто взять тактовую частоту в МГц и использовать ее для сравнения. Для выяснения реальной скорости нужно знать и частоту, и скорость отклика — тайминг.
CAS-тайминги (Column Access Strobe) определяет задержку (в циклах), которая проходит между получением памятью конкретной команды и ее исполнением. Они записываются в формате вроде 15-17-17-35.
Таким образом, оперативная память с высокой тактовой частотой и высокими CAS-таймингами может быть не намного лучше более дешевой памяти с более низкой частотой и более низкой задержкой.
Чтобы выяснить реальную скорость работы RAM, нужно поделить ее тактовую частоту — скажем, 3200 МГц — на первое число в строчке CAS-таймингов — скажем, 14. В шанем примере это будет 228.58 млн — именно столько инструкций сможет в секунду исполнить такая память.
Опять-таки для примера возьмем менее быструю RAM с тактовой частотой 2133 МГц и CAS-задержкой 6. Ее реальная скорость — 355.5 млн циклов в секунду. На 55% лучше!
Стоит упомянуть и разгон. Максимальная стандартная тактовая частота оперативной памяти типа DDR4 — 2133 МГц. Если в характеристиках указана более высокая частота — это означает, что производитель гарантирует беспроблемный разгон до указанной скорости. Обычно это означает использование XMP-профилей в BIOS материнской платы, которые автоматически выставляют все нужные параметры так, как было задумано инженерами.
Можно ли одновременно использовать модули RAM с разными характеристиками?
Это достаточно комплексный вопрос с комплексным ответом. Впрочем, на него можно дать и краткий ответ — «да».
В теории каждая планка оперативной памяти совместима с другими, которые имеют отличающиеся тайминги и тактовую частоту. Но! Чем больше разница, тем больше работы по синхронизации придется выполнять материнской плате.
К примеру, две планки памяти с одной тактовой частотой (скажем, 2133 МГц) и немного разными CAS-таймингами (которые отличаютя на 1-2) почти наверняка смогут работать вместе без проблем. При этом скорость работы обеих будет автоматически выбрана наименьшая.
Чем больше разница, тем нестабильнее будут две планки работать одновременно (если их больше двух — ситуация ухудшается на порядок, так что больше двух разных планок использовать точно не советуем). В этом случае может понадобиться ручной контроль тактовой частоты и таймингов в настройках BIOS.
Чуть менее краткий ответ на заданный вопрос? «Без убедительной причины лучше не пробовать — можно заработать лишнюю головную боль».
Пропускная способность
Объем, тактовая частота и тайминги — это еще далеко не все. Пропускная способность заслуживает собственной статьи, но если говорить о ней в нескольких абзацаз, то стоит сказать о том, что она влияет на максимальную скорость передачи данных — на каждую планку памяти и с нее.
Объяснить это можно на примере широкой многополосной дороги — чем больше у нее полос, тем больше машин сможет проехать по ней одновременно. Тактовая частота и тайминги при этом — ограничение максимальной скорости движения авто. Ну а сама память — громадный гараж, в который эти машины едут.
Таким образом, двухканальная память работает куда быстрее одноканальной, а четырехканальная (ее поддержка зависит от процессора и материнской платы) — еще быстрее.
Кстати, об объеме. Кратко: оптимальный минимум для любого домашнего ПК в 2019 году — 8 ГБ RAM, но лучше всего начать с 16 ГБ. Больше оперативной памяти нужно устаналивать в компьютеры, которые будут использоваться для стриминга или же для работы в серьезных профессиональных пакетах ПО (например, архитектурных или для редактирования изображений и видео).
Насколько важна тактовая частота и скорость RAM в целом?
Что ж, мы выяснили значение нескольких важных характеристик оперативной памяти и их влияние на общую скорость работы системы. Но насколько заметно это влияния в играх и профессиональном ПО? Стоит ли тратить больше денег на высокоскоростную память?
Многочисленные тесты, результаты которых легко можно найти в сети (пример), говорят о том, что перед нами тоже достаточно сложная ситуация.
Многие «синтетические» игровые тесты не показывают особой разницы даже между памятью с частотой 2133 МГц и 3200 МГц — различие в итоговом показателе частоты кадров можно даже списать на погрешность оценки. Такая же картина складывается в играх вроде Assassin’s Creed Odyssey и им подобных. Все потому, что эти тесты гораздо больше полагаются на скорость работы процессора и видеокарты, чем на скорость RAM.
А вот в играх, которые работают на высоких показателях частоты кадров в секунду (скажем, больше 90), ситуация иная. Разница в той же Overwatch может составлять несколько десятков fps — если вы используете монитор с высокой частотой развертки (120, 144 или 240 Гц — в общем, больше стандартных 60), то разницу заметить будет просто.
Таким образом, на высокоскоростную память стоит обращать внимание тем любителям видеоигр, которые играют в соревновательные дисциплины вроде Counter-Strike: Global Offensive, DotA 2, League of Legends, Overwatch и прочие. Это те игры, где исход матча может быть решен разницей в несколько кадров в секунду. Остальным же лучше потратить деньги на память большего объема или более мощную видеокарту.
Также на высокоскоростную память стоит обратить внимание тем, кто много работает в ПО для 3D-моделирования, архитектурном ПО и прочем ПО, которое постоянно выполняет сложные вычисления. И, понятное дело, если вы собираетесь зарабатывать стримингом видеоигр, быстрые планки RAM очень пригодятся — одновременно с игрой будет работать несколько других программ, которым тоже понадобится доступ к оперативной памяти.
Как выбрать оперативную память
Оперативная память не менее важный компонент персонального компьютера, чем процессор или видеокарта. Но выбрать хорошую и, что главное, подходящую оперативку, пожалуй, даже сложнее.
Как узнать, какая оперативная память установлена в ПК
Проще всего это сделать с помощью утилиты CPU-Z. Программа покажет не только объем, но и название производителя чипов памяти. В нашем случае производитель планок памяти — Corsair, а чипов памяти — Micron.
Кроме того, CPU-Z выводит и множество другой полезной информации: тайминги, количество установленных модулей, объем одного модуля, режим работы (двухканальный или одноканальный) и ранг памяти. Подробнее читайте в нашей статье «Как узнать, какая оперативная память установлена на компьютере с Windows».
Сколько оперативной памяти нужно
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать, для каких целей используется компьютер. Если нужно только посидеть в соцсетях, посмотреть видео или выполнить другие несложные задачи, то будет достаточно 8 или на худой конец 4 гигабайт.
Однако для более комфортной работы необходимо 16 гигабайт. Даже интернет-серфинг может съедать очень много оперативной памяти. Если открыто всего несколько вкладок, то это не критично. Но если их штук 60 (при активной работе так бывает), то 8 гигабайт уже вряд ли хватит. Ведь кроме браузера, есть еще множество других процессов, которым тоже нужна свободная память.
Для бюджетного гейминга можно начать с 8 гигабайт, но оптимально — 16 гигабайт. Большие объемы пока не дают существенного преимущества, но если вы собираетесь стримить или нужна многозадачность, лишними не будут и 32 гигабайта. Также большой объем памяти всегда пригодится для профессиональных приложений, монтажа видео, обработки фото или 3D-моделирования.
Что такое частота и тайминги
Основные характеристики, по которым можно судить о производительности памяти — это частота и тайминги. Например, такие: 3600 МГц и 17−21−21−32. В идеале частота должна быть как можно выше, а тайминги при этом как можно ниже.
Тем не менее переплачивать за дорогие комплекты памяти стоит, только если вы знаете, зачем вам это нужно. В зависимости от сценария использования разница в производительности может быть несущественной. Кроме того, быстрые комплекты памяти будут бесполезны, когда производительность ограничивает другой компонент системы. Поэтому быструю память следует покупать к топовым комплектующим.
Выбирать комплект памяти следует в зависимости от платформы. На Intel до 11-го поколения разгон памяти доступен только на топовом Z-чипсете. К примеру, процессоры 10-го поколения Core i3 и i5 будут работать на частоте 2666 МГц, а Core i7 и i9 — на 2933 МГц, если материнская плата не поддерживает разгон. Если материнская плата на Z-чипсете, то достаточно будет выбрать профиль XMP с более высокой частотой, например 3600 МГц.
На 11-м поколении процессоров Intel присутствует делитель памяти с двумя режимами (Gear 1 и Gear 2), который может ограничивать частоту работы контроллера памяти до половины частоты ОЗУ. Согласно тестам, контроллер памяти работает в режиме Gear 1 (т. е. на синхронной с ОЗУ частоте) до 3600 МГц включительно. Если выставить частоту памяти выше, то включается Gear 2. Если же вы не собираетесь разгонять память, нужно придерживаться рекомендуемых значений Intel.
На AMD все несколько проще, так как все материнские платы AM4 позволяют разгонять память. На свежих чипсетах X570, B550 и A520 вполне можно ставить память 3600 МГц. На предыдущих поколениях все будет зависеть от конкретной связки материнской платы и процессора. На каких-то конфигурациях может работать 3600 МГц, а может не «завестись» 3200 МГц. Если не уверены, что дорогой комплект памяти заработает, лучше придерживайтесь рекомендаций производителя. Не мешает также ознакомиться со списком поддерживаемой памяти от производителя материнской платы.
Вообще, все что выше заявленной поддерживаемой частоты, уже будет считаться разгоном, и каких-либо гарантий в этом случае нет. Производители памяти указывают гарантированную частоту, но достижима ли она на вашей системе — большой вопрос.
Что важнее частота или тайминги? Обе характеристики важны, но отталкиваться нужно в первую очередь от таймингов. Разгон зачастую работает таким образом, что, повышая частоту, придется повышать и тайминги. И это не всегда оправдано. Если память стабильно работает только при высоких таймингах, то производительность может даже упасть. То обычно выгоднее снизить частоту, чтобы обеспечить более низкие тайминги.
Количество модулей и двухканальный режим
Чтобы память работала в двухканальном режиме, нужно как минимум 2 планки памяти. Есть также и четырехканальный режим, но он реализован на системах для энтузиастов и профессионалов, например, на сокете LGA 2066.
В двухканальном режиме производительность существенно вырастает, поэтому пренебрегать им — идея так себе. Память лучше сразу брать комплектом из двух планок. В крайнем случае можно купить одну планку и добавить вторую такую же через некоторое время.
Важно учитывать количество слотов на материнской плате. Если их четыре, то можно взять два модуля меньшего объема: 2 модуля по 4 гигабайта, вместо одного на 8 гигабайт. Тогда и возможность апгрейда остается, и двухканальный режим будет работать сразу. В некоторых случаях производительность будет даже выше. Однако это не всегда справедливо. Так, на системах с Ryzen первого поколения наблюдались проблемы с увеличением частоты памяти при использовании 4-х модулей.
Важно также устанавливать комплект памяти в правильные слоты на материнской плате. Если на материнской плате 4 слота, то память вставляется не в соседние слоты, а через один. Парные слоты могут быть одного цвета.
Также, если вы устанавливаете разные комплекты памяти, то могут не работать профили XMP. Память запустится с автоматическими настройками на штатной частоте. Наилучший вариант, конечно, купить сразу готовый комплект нужного объема, чтобы избежать проблем с совместной работой разных модулей.
Нужен ли радиатор
Наличие радиатора не играет решающей роли по цене, чтобы на этом можно было серьезно сэкономить. Другое дело, если вы ищете самую дешевую память, скорее всего, это окажется простой модуль зеленого цвета без охлаждения и с не самыми лучшими характеристиками.
Как правило, если память работает в штатном режиме с небольшим напряжением, то дополнительное охлаждение не нужно. Тем не менее, среди высокочастотной памяти вы и вовсе не найдете «голых комплектов», поэтому вопрос не актуален. В крайнем случае всегда можно заказать комплект радиаторов с Aliexpress.
В любом случае охлаждение не повредит. Единственный момент — радиаторы увеличивают габариты планок, и это может помешать установке, если у вас, например, громоздкая система охлаждения процессора.
Если же вы реально хотите сэкономить, то лучше откажитесь от подсветки модулей. Хотя и в этом случае разница может быть несущественной, даже в модельном ряду одного производителя.
Что такое XMP
XMP или Extreme Memory Profiles представляет собой готовые настройки параметров работы оперативной памяти, которые можно применить в BIOS для автоматического разгона. У AMD аналогичная технология называется DOCP.
В отличие от ручного разгона вы сможете активировать только те режимы работы, которые зашиты в профиль. Также будут доступны только совместимые с оборудованием профили. То есть вы не получите частоту выше 2666 МГц на все том же Intel Core i5-10400 °F. Однако если материнская плата под Intel позволяет разгонять память, то даже с этим процессором (без индекса К) все будет работать.
Обратите внимание, не все материнские платы и модули памяти поддерживают XMP. Проверяйте совместимость заранее.
Двухранговая и одноранговая память
Ранг памяти — это область памяти с шириной 64 бита, образованная определенным количеством чипов, которые распаяны на плате. Если память двухранговая, то, говоря простым языком, она представляет собой два виртуальных модуля.
Для простого пользователя важно знать, что двухранговая память обычно дает небольшое преимущество в производительности. Однако беспокоиться о ранге памяти стоит лишь владельцам топовых комплектующих. В том случае, если нужно выжать максимум кадров в секунду. В остальных случаях разницу в производительности можно и вовсе не заметить.
Как опознать двухранговую и одноранговую память? Если в характеристиках памяти не указан ранг, то проверить его можно несколькими способами. Во-первых, можно посмотреть ранг в программе CPU-Z. Однако такой вариант доступен лишь после покупки, поэтому подойдет не всем.
Во-вторых, до приобретения комплекта можно понять по внешнему виду модуля, если он не прикрыт радиатором (или если есть возможность заглянуть под него). Обычно, но не всегда, память, у которой чипы распаяны с обеих сторон, — двухранговая. В действительности дело вовсе не в расположении чипов. Но еще лучше посчитать количество самих чипов. Если их 8 — память одноранговая, 16 — двухранговая. То есть 8 чипов по 8 бит дают в итоге массив 64 бита.
Также стоит помнить, что модули памяти на 8 гигабайт в основном одноранговые, на 16 чаще встречаются двухранговые, а на 32 они всегда двухранговые.
Как разогнать оперативную память и зачем это делать
Содержание
Содержание
После установки оперативная память работает на минимальной частоте. Купив планку ОЗУ с тактовой частотой 2400 МГц, можно с удивлением обнаружить, что она функционирует на 1600 МГц.
Зачем добиваться максимальной производительности оперативной памяти
Чем больше МГц, тем выше пропускная способность чтения и записи, больше операций выполняется за одну секунду. Архивация файлов с помощью WinRAR происходит на 40% быстрее. В этом обзоре наглядно показано, как влияет разгон Kingston HyperX FURY на скорость обработки информации.
Чтобы сэкономить себе время на поиски оптимального тайминга, можно воспользоваться программой «Drum Calculator for ryzen». ОЗУ, работающая с минимальным таймингом и максимальной частой, больше нагружает процессор, что отражается на количестве FPS в играх. Пример использования калькулятора и удачного разгона здесь.
А здесь можно посмотреть детальное и полномасштабное тестирование изменения частот и таймингов с приростом 6–14 FPS.
Совместимость
Оперативная память работает на частоте самого медленного модуля. Если установлено несколько планок разных производителей или серий, может возникнуть конфликт совместимости, тогда операционная система не запустится.
Чтобы выжать из железа максимум, надо устанавливать модули памяти из одной серии. В этом обзоре показана разница между двухканальным и одноканальным режимом работы ОЗУ.
В двухканальном режиме необходимо устанавливать планку через один слот. Тут продемонстрирована комплексная работа планок оперативки из одной серии.
Правила разгона
Не все материнские платы поддерживают разгон. Китайские «ноунеймы» в особенности любят блокировать возможность увеличить производительность вручную, оставляя только автоматическое поднятие частот.
Turbo Boost — это всегда разгон в щадящем режиме, протестированный производителем и максимально безопасный. Чтобы получить производительности на 5–10% больше, потребуется поработать ручками. Контроллер памяти процессора не даст разогнать оперативную память выше собственных параметров частоты.
Спасительная кнопка отката
Вывести из строя оперативную память, меняя частоту — невозможно. Со слишком высокими параметрами ПК просто не запустится. Если после нескольких загрузок все еще появляется «синий экран смерти», необходимо сбросить настройки на заводские параметры. Делается это с помощью перемычки «CLR CMOS», на некоторых материнках он подписан, как «JBAT».
Настройка частоты и тайминги памяти
Есть два способа разгона — автоматический и ручной. Первый вариант безопасен, второй позволяет добиться большей производительности, но есть риск сбоя ОС и физического повреждения ОЗУ. Для увеличения частоты оперативной памяти используется BIOS.
Автоматическая настройка
Специальное программное обеспечение «Extreme Memory Profiles» для процессоров Intel позволяет быстро настроить уже готовые профили разгона. У фанатов AMD есть свой софт от MSI. Применяя автоматические настройки, мы получаем оптимальные параметры задержки.
Разгон серверной ОЗУ
Рассмотрим автонастройки частоты на примере материнской платы x79 LGA2011 с процессором Intel Xeon E5-2689. Серверная оперативная память — 2 планки Samsung по 16 Gb с частотой 1333 MHz, работающие в двухканальном режиме, тайминг — 9-9-9-24.
Путь к разгону лежит через BIOS, вкладка «Chipset», раздел «Northbridge» — параметры северного моста.
Выбираем настройку «DDR Speed». Параметр «Auto» меняем на «Force DDDR3 1600». Сохраняем, перезагружаемся. Запускаем тест в программе AIDA 64, выбрав в меню «Сервис» задачу «Тест кэша и памяти», затем жмем «Start Benchmark».
В синтетическом тесте скорость чтения, записи и копирования увеличилась почти на 20%. «Memory Bus» поднялся до 800 MHz, тайминг — 11-11-11-28.
Возвращаемся в BIOS, ставим «Force DDDR3 1866».
При таких настройках прирост производительности достигает 39%. Процессор разогнался автоматически с 2600 MHz до 3292,5 MHz, прирост CPU составил 26%, параметры тайминга — 12-12-12-32.
Разгон с помощью профиля XMP от MSI
В современные планки ОЗУ устанавливается SPD-чип с предустановленными профилями разгона, позволяя увеличивать частоту до 3200 MHz. Для разгона такой оперативки выбираем функцию «XMP» в BIOS.
Опускаемся вниз, не трогая остальные настройки, указываем «Профиль 1». Сохраняем изменения, тестируем в Benchmark.
Ручная настройка
Включаем компьютер. Для перехода в BIOS нажимаем клавишу «F1» или «Delete» — в зависимости от материнки. Переходим в раздел, отвечающий за центральный процессор и оперативную память, ищем строку с параметром частоты ОЗУ.
Если в BIOS есть пункт «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», нажимаем «Ctrl + F1» в главном меню — должна появиться еще одна категория с настройками. В ней находим строку «System Memory Multiplier».
Если пункта M.I.T. нет, скорей всего, используется «AMI BIOS». Ищем вкладку «Advanced BIOS Features», переходим к параметру «Advanced DRAM Configuration».
Если установлен «UEFI BIOS», нажимаем «F7» — раздел «Advanced Mode», переходим к вкладке «Ai Tweaker», изменяем частоту, используя выпадающее меню «Memory Frequency».
Метод научного тыка
Теперь рассмотрим подробнее, как разогнать частоту, тайминг. Сразу «давить на газ» не стоит, параметр частоты увеличиваем плавно. Для сохранения нажимаем «F10», перезагружаемся и смотрим результаты с помощью теста Benchmark в AIDA 64 или в другой программе. Универсальных параметров разгона ОЗУ нет, данные ниже предоставлены для ориентира.
Параметр «System Memory Multiplier» позволяет разогнать ОЗУ, изменяя множитель. При изменении частоты, автоматически меняются и базовые тайминги.
Поиграв с вариациями частоты, переходим к нижней строчке «DRAM Timing Control», выставляем тайминги, переключившись с режима «Auto» на желаемые параметры.
Управление временем
Высокая частота и низкие тайминги позволяют увеличить производительность, высокие тайминги и высокая частота — снижают ее. Тайминги или задержка — это количество тактовых импульсов для выполнения операций ОЗУ. Уменьшаем значения с минимальным шагом — 0,5. Получив повышение показателей производительности, можно продолжить, снизив время отклика. Подбирать правильные настройки придется методом проб и ошибок.
Повысить производительность оперативки можно, увеличивая напряжение с помощью параметра «Voltage Setting», безопасно 1.2–1.35 В, максимум — 1.6 В. С этим пунктом стоит быть очень острожным, электричество — не игрушки, есть риск спалить ОЗУ и потерять гарантию.
Увеличение частоты оперативной памяти с помощью готовых профилей — самый простой и быстрый способ получить желаемую производительность. Вариант с ручными настройками больше подходит энтузиастам, для которых дополнительный прирост быстродействия на дополнительные 10–15% — дело принципа.