Hallo GT! Wir alle lieben die neue Hardware - es ist schön, an einem schnellen Computer zu arbeiten und nicht alle möglichen Fortschrittsbalken und andere Sanduhren zu betrachten. Wenn bei Prozessoren und Grafikkarten alles mehr oder weniger klar ist: Hier ist eine neue Generation, die 10-20-30-50% der Produktivität erzielt, dann ist es mit RAM nicht so einfach.
Wo ist der Fortschritt bei Speichermodulen, warum der Preis für ein Gigabyte fast nicht sinkt und wie Sie Ihren Computer zufrieden stellen können - in unserem eisernen Bildungsprogramm.
DDR4
Der DDR4-Speicherstandard hat gegenüber DDR3 mehrere Vorteile: große maximale Frequenzen (d. H. Bandbreite), niedrigere Spannung (und Wärmeableitung) und natürlich doppelte Kapazität pro Modul.
Das Semiconductor Engineering Standardization Committee der Electronic Industries Alliance (besser bekannt als JEDEC) arbeitet daran, dass Ihr Kingston RAM mit Ihrem ASUS- oder Gigabyte-Motherboard übereinstimmt und jeder diese Regeln einhält. Was Elektrik, Physik und Steckverbinder betrifft, ist alles schwierig (es ist verständlich, es ist notwendig, die physikalische Kompatibilität sicherzustellen), aber in Bezug auf Betriebsfrequenzen, Modulvolumina und Verzögerungen im Betrieb erlauben die Regeln eine gewisse Volatilität: Wenn Sie es besser machen möchten, tun Sie es am wichtigsten in den Standardeinstellungen Benutzer hatten keine Probleme.
So stellten sich damals DDR3-Module mit einer Frequenz über 1600 MHz und DDR4 mit Frequenzen über 3200 MHz heraus: Sie übertreffen die Grundspezifikationen und können sowohl mit „Standard“ -Parametern arbeiten, die mit allen Motherboards kompatibel sind, als auch mit extremen Profilen (XMP), werkseitig getestet und mit dem BIOS-Speicher verbunden.
Fortschritt
Wesentliche Verbesserungen in diesem Bereich werden in mehrere Richtungen gleichzeitig durchgeführt. Erstens verbessern Hersteller von Direktspeicherchips (Hynix, Samsung, Micron und Toshiba) die interne Architektur der Chips innerhalb derselben Prozesstechnologie ständig. Von Revision zu Revision wird die interne Topologie perfektioniert, um eine gleichmäßige Erwärmung und einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
Zweitens bewegt sich der Speicher langsam zu einer neuen Prozesstechnologie. Leider ist es hier nicht möglich, Verbesserungen so schnell vorzunehmen wie bei den Herstellern von Grafikkarten oder Zentralprozessoren (hergestellt in den letzten 10 Jahren): Eine grobe Reduzierung der Größe der Arbeitsteile, dh der Transistoren, erfordert eine entsprechende Reduzierung der Betriebsspannungen, die durch den JEDEC-Standard und die in die CPU eingebauten Speichercontroller begrenzt sind .
Daher bleibt nur noch die Verschärfung der Produktionsstandards, sondern auch die gleichzeitige Erhöhung der Geschwindigkeit jedes Mikroschaltkreises, was eine entsprechende Spannungserhöhung erforderlich macht. Infolgedessen erhöhen sich beide Frequenzen und die Lautstärke eines Moduls.
Es gibt viele Beispiele für eine solche Entwicklung. In den Jahren 2009-2010 war die Wahl zwischen 2/4 Gigabyte DDR3 1066 MHz und DDR3 1333 MHz pro Modul normal (beide wurden mit der 90-nm-Prozesstechnologie durchgeführt). Heutzutage ist ein aussterbender Standard bereit, Ihnen Betriebsfrequenzen von 1600, 1866, 2000 und sogar 2133 MHz auf Modulen mit 4, 8 und 16 GB anzubieten, obwohl sich 32, 30 und sogar 28 nm im Inneren befinden.
Leider kostet ein solches Upgrade viel Geld (hauptsächlich für Forschung, Kauf von Ausrüstung und Debugging des Produktionsprozesses), sodass Sie nicht auf eine radikale Preissenkung von 1 GB RAM vor DDR5 warten müssen: Nun, dort werden wir eine weitere Verdoppelung der nützlichen Eigenschaften mit denselben sehen Produktionskosten.
Der Preis für Verbesserungen, Übertakten und die Suche nach Balance
Das wachsende Volumen und die Geschwindigkeit der Arbeit wirken sich direkt auf einen anderen Parameter des RAM aus - Verzögerungen (sie sind auch Timings). Der Betrieb von Mikroschaltungen bei hohen Frequenzen möchte immer noch nicht gegen die Gesetze der Physik verstoßen, und bestimmte Zeitintervalle sind für verschiedene Operationen erforderlich (Suchen nach Informationen auf einer Mikroschaltung, Lesen, Schreiben, Aktualisieren einer Zelle). Die Reduzierung des technischen Prozesses zahlt sich aus, und die Timings wachsen langsamer als die Betriebsfrequenzen. Hier muss jedoch ein Gleichgewicht zwischen linearer Lesegeschwindigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit hergestellt werden.
Zum Beispiel kann der Speicher mit den gleichen Timings (15-15-15-29) auf 2133 MHz- und 2400 MHz-Profilen arbeiten - in diesem Fall ist eine Übertaktung gerechtfertigt: Bei einer höheren Verzögerungsfrequenz von mehreren Taktzyklen nimmt sie nur ab und Sie erhalten nicht nur eine Erhöhung der linearen Geschwindigkeit Lesen, aber auch Reaktionsgeschwindigkeit. Wenn der nächste Schwellenwert (2666 MHz) eine Erhöhung der Verzögerungen um 1-2 oder sogar 3 Einheiten erfordert, ist dies eine Überlegung wert. Lassen Sie uns einige einfache Berechnungen durchführen.
Teilen Sie die Betriebsfrequenz durch das erste Timing (CAS). Je höher das Verhältnis, desto besser:
2133/15 = 142,2
2400/15 = 160
2666/16 = 166,625
2666/17 = 156,823
Der resultierende Wert ist der Nenner im Bruchteil 1 Sekunde / X * 1 000 000. Das heißt, je höher die Zahl, desto geringer ist die Verzögerung zwischen dem Empfangen von Informationen von der Speichersteuerung und dem Zurücksenden von Daten.
Wie aus den Berechnungen hervorgeht, ist der größte Anstieg ein Upgrade von 2133 auf 2400 MHz bei gleichen Zeitabläufen. Eine Erhöhung der Verzögerung um 1 Takt, die für einen stabilen Betrieb bei einer Frequenz von 2666 MHz erforderlich ist, bietet immer noch Vorteile (aber nicht so gravierend). Wenn Ihr Speicher nur mit einer Erhöhung des Timings um 2 Einheiten mit einer erhöhten Frequenz arbeitet, nimmt die Leistung im Vergleich zu 2400 MHz sogar geringfügig ab.
Das Umgekehrte gilt auch: Wenn die Module die Frequenzen absolut nicht erhöhen möchten (dh Sie haben die Grenze für Ihren bestimmten Speichersatz festgelegt), können Sie versuchen, ein wenig „freie“ Leistung zurückzugewinnen, indem Sie Verzögerungen reduzieren.
Eigentlich gibt es noch ein paar weitere Faktoren, aber selbst diese einfachen Berechnungen tragen dazu bei, das Übertakten des Speichers nicht zu beeinträchtigen: Es macht keinen Sinn, die maximale Geschwindigkeit aus den Modulen herauszuholen, wenn die Ergebnisse schlechter als der Durchschnitt werden.
Die praktische Anwendung der Speicherübertaktung
In Bezug auf Software profitieren solche Manipulationen in erster Linie von Aufgaben, bei denen der Speicher nicht im Streaming-Lesemodus ständig genutzt wird, sondern zufällige Daten abgerufen werden. Das heißt, Spiele, Photoshop und alle Arten von Programmieraufgaben.
Hardwaresysteme mit integrierter Grafik im Prozessor (und ohne eigenen Videospeicher) erhalten jedoch eine signifikante Leistungssteigerung, sowohl bei der Reduzierung von Verzögerungen als auch bei der Erhöhung der Betriebsfrequenzen: Ein einfacher Controller und eine geringe Bandbreite werden sehr oft zu einem Engpass bei integrierten GPUs. Wenn Ihre Lieblings-Panzer also kaum auf den integrierten Grafiken eines alten Computers kriechen, wissen Sie, was Sie tun können, um die Situation zu verbessern.
Mainstream
Seltsamerweise profitieren die durchschnittlichen Benutzer am meisten von solchen Verbesserungen. Nein, natürlich erhalten Overclocker, Profis und Spieler mit vollem Portemonnaie ihre Leistung von 0,5% mit extremen Modulen mit unverschämten Frequenzen, aber ihr Marktanteil ist gering.
Was ist unter der Haube?
Weiße Aluminiumheizkörper sind leicht zu entfernen. Nullschritt: Wir sind auf der Batterie oder einem anderen Metallkontakt mit der Erde geerdet und lassen die Statik ablaufen. Wir möchten keinen lächerlichen Unfall verursachen, um ein Speichermodul zu töten.
Schritt eins: Wir erwärmen das Speichermodul mit einem Haartrockner oder mit aktiven Lese- / Schreiblasten (im zweiten Fall müssen Sie den PC schnell ausschalten, den Strom ausschalten und den RAM entfernen, solange er noch heiß ist).
Schritt zwei: Finden Sie die Seite ohne Aufkleber und heben Sie den Kühler vorsichtig mit etwas in der Mitte und an den Rändern auf. Es ist möglich, eine Leiterplatte als Basis für den Hebel zu verwenden, jedoch mit Vorsicht. Wählen Sie sorgfältig einen Drehpunkt und vermeiden Sie Druck auf zerbrechliche Elemente. Es ist besser, nach dem Prinzip "langsam aber sicher" zu handeln.
Schritt drei: Öffnen Sie den Kühler und lösen Sie die Schlösser. Hier sind sie, kostbare Chips. Einseitig verlötet. Hersteller - Mikron, Chip Modell 6XA77 D9SRJ.
8 Stück à 1 GB, das Werksprofil ist 2400 MHz @ CL16.
Es lohnt sich zwar nicht, die Wärmeverteiler zu Hause zu entfernen - Sie werden das Siegel reißen und Ihre 1-Jahres- Garantie wird ausgelöst. Ja, und native Heizkörper erfüllen die ihnen zugewiesenen Funktionen hervorragend.Versuchen wir, den Effekt des Übertaktens des RAM am Beispiel des
HyperX Fury HX426C16FW2K4 / 32-Kits zu messen. Die Dekodierung des Namens gibt uns folgende Informationen: HX4 - DDR4, 26 - Werksfrequenz 2666 MHz, C16 - CL16 Verzögerungen. Als nächstes kommt der Farbcode der Heizkörper (in unserem Fall weiß), und die Beschreibung des K4 / 32-Kits besteht aus 4 Modulen mit einem Gesamtvolumen von 32 GB. Das heißt, es ist bereits sichtbar, dass der RAM während der Produktion leicht übertaktet ist: Anstelle des Standard-2400 wird das 2666-MHz-Profil mit den gleichen Timings zusammengefügt.
Neben dem ästhetischen Vergnügen, bei Ihrem PC über die vier „Schneewittchen“ nachzudenken, bietet dieses Set ein Speichervolumen von 32 Gigabyte und richtet sich an Benutzer herkömmlicher Prozessoren, die die CPU nicht wirklich übertakten. Moderne Intel ohne den Buchstaben K am Ende haben alle Möglichkeiten verloren, um kostenlose Leistung zu erhalten, und erhalten praktisch keine Boni aus dem Speicher mit einer Frequenz über 2400 MHz.
Wir haben zwei Computer als Prüfstände genommen. Einer basiert auf dem Intel Core i7-6800K und dem ASUS X99-Motherboard (es stellt eine Plattform für Enthusiasten mit einem Vierkanal-Speichercontroller dar), der zweite mit einem Core i5-7600 im Inneren (dieser wird die Mainstream-Hardware mit integrierter Grafik und fehlender Übertaktung umhauen). Zum einen prüfen wir das Übertaktungspotential des Speichers und zum anderen messen wir die tatsächliche Leistung in Spielen und funktionierender Software.
Übertaktungspotential
Mit Standard-JEDEC-Profilen und werkseitigem XMP-Speicher stehen folgende Betriebsarten zur Verfügung:
DDR4-2666 CL15-17-17 @ 1,2V
DDR4-2400 CL14-16-16 @ 1,2V
DDR4-2133 CL12-14-14 @ 1,2V
Es ist leicht zu bemerken, dass die Timing-Einstellungen für 2400 MHz den Speicher nicht so reaktionsschnell machen wie die Profile 2133 und 2666 MHz.
2133/12 = 177,75
2400/14 = 171,428
2666/15 = 177,7 (3)
Versuche, den Speicher mit einer Frequenz von 2900 MHz mit zunehmenden Verzögerungen auf 16-17-18, 17-18-18, 17-19-19 und sogar mit einer Erhöhung der Spannung auf 1,3 Volt zu starten, schlugen fehl. Ohne ernsthafte Belastungen funktioniert der Computer, aber Photoshop, Archivierer oder Benchmark spucken Fehler aus oder sichern das System in BSOD. Es scheint, dass das Frequenzpotential der Module bis zum Ende ausgewählt ist, und das einzige, was uns noch bleibt, ist die Reduzierung der Verzögerung.
Das beste Ergebnis, das mit einem Testsatz von 4 Modulen erzielt wurde - 2666 MHz mit den Timings CL13-14-13. Dies erhöht die Geschwindigkeit des Zugriffs auf zufällige Daten erheblich (2666/13 = 205,07) und sollte eine gute Verbesserung der Ergebnisse im Spiel-Benchmark zeigen. Im Zweikanalmodus beschleunigt sich der Speicher besser:
Spezialisten von oclab haben es geschafft, einen Satz von zwei 16-GB-Modulen mit einer Spannungserhöhung von bis zu 1,4 Volt
auf eine Frequenz von 3000 MHz @ CL14-15-15-28 zu bringen - ein hervorragendes Ergebnis.
Tests in vollem Umfang
Für unseren i5 mit integrierter Grafik haben wir GTA V als Benchmark gewählt. Das Spiel ist nicht jung, es verwendet die DirectX 11-API, die seit langem bekannt ist und in Intel-Treibern perfekt geleckt wird, verbraucht gerne RAM und lädt das System an allen Fronten gleichzeitig: GPU, CPU, Ram Lesen von der Festplatte. Klassisch Gleichzeitig verwendet GTA V das sogenannte "Verzögertes Rendern", aufgrund dessen die Frame-Berechnungszeit weniger von der Komplexität der Szene abhängt, dh das Testverfahren wird sauberer und die Ergebnisse klarer.
Für die durchschnittliche FPS nehmen wir die Werte, die in den normalen Spielverlauf passen: Der Flug eines Flugzeugs, das Fahren in der Stadt, die Zerstörung von Gegnern haben ein einheitliches Lastprofil. Für solche Szenen (Verwerfen von 1% der besten und schlechtesten Ergebnisse aus dem Datenarray) und erhalten Sie die durchschnittliche Spiel-FPS.
Auf ähnliche Weise können Drawdowns aus Szenen mit Explosionen und komplexen Effekten (Wasserfall unter einer Brücke, Sonnenuntergangslandschaften) ermittelt werden.
Selbst bei einer monströsen GTX 1080Ti kommt es zu Störungen und unangenehmen Friesen während eines starken Umgebungswechsels (Wechsel von einem Testfall zu einem anderen). Wir werden versuchen, sie zu notieren, aber wir werden sie nicht in die Ergebnisse einbeziehen: Sie treten im Spiel nicht auf, und dies ist eher der Pfosten des Benchmarks.
Demo-StandkonfigurationCPU: Intel Core i5-7500 (4c4t bei 3,8 GHz)
GPU: Intel HD530
RAM: 32 GB HyperX Fury White (2133 MHz CL12, 2666 MHz CL15 und 2666 MHz CL13)
MB: ASUS B250M
SSD: Kingston A400 240 GB
Lassen Sie uns zunächst die Standardfrequenzen des XMP-Profils einstellen: 2666 MHz mit den Timings 15-17-17. Der integrierte GTA V-Benchmark erzeugt identische FPS und dieselben Drawdowns bei minimalen und mittleren Einstellungen bei einer Auflösung von 720p: In den meisten Szenen schwankt der Zähler zwischen 30 und 32, und in schweren Szenen und beim Wechsel eines Standorts zu einem anderen sackt der FPS ab.
Der Grund liegt auf der Hand: GPU-Kapazitäten sind ausreichend, aber Rastereinheiten haben einfach keine Zeit, eine größere Anzahl von Frames pro Sekunde zu sammeln und zu zeichnen. Bei "hohen" Grafikeinstellungen verschlechtern sich die Ergebnisse rapide: Das Spiel beginnt sich direkt auf die bescheidenen Rechenfähigkeiten integrierter Grafiken zu stützen.
2133 MHz CL12
Die GPU verfügt nicht über einen eigenen Speicher und muss das System ständig ziehen. Die Bandbreite von DDR4 im Zweikanalmodus bei einer Frequenz von 2133 MHz beträgt 64 Bit (8 Byte) × 2 133 000 000 MHz × 2 Kanäle - etwa 34 Gbit / s mit geringen (bis zu 10%) Overhead-Verlusten.
Zum Vergleich: Die Bandbreite des Speichersubsystems der bescheidensten diskreten NVIDIA GTX 1030-Karte beträgt 48 Gbit / s, und die GTX 1050 Ti (die bei maximalen Einstellungen in FullHD problemlos GTA V 60 FPS ausgibt) beträgt bereits 112 Gbit / s.
Im Hintergrund sehen Sie denselben Wasserfall unter der Brücke, der die FPS im Benchmark im Spiel erschöpft.Die Benchmark-Ergebnisse sanken auf durchschnittlich 28 FPS und verzögerten sich, wenn Standortwechsel und Explosionen ihrer stressfreien Drawdowns zu unangenehmen Mikrofreezes führten.
2666 MHz CL13
Verkürzte Timings haben die Wartezeit für eine Antwort aus dem Speicher erheblich verkürzt, und wir haben bereits Standardergebnisse mit dieser Häufigkeit: Wir können drei Benchmarks vergleichen und ein klares Bild erhalten. Die Bandbreite für 2666 MHz beträgt bereits 21,3 Gbit / s × 2 Kanäle ~ 40 Gbit / s, vergleichbar mit der jüngeren NVIDIA.
Die maximale FPS hat sich praktisch nicht erhöht (0,1 ist kein Indikator und steht kurz vor einem Messfehler) - hier ruhen wir immer noch auf den bescheidenen Fähigkeiten von ROPs, aber alle Drawdowns wurden weniger spürbar. In Szenen mit einem Wasserfall änderte sich das Ergebnis aufgrund der hohen Rechenlast im Übrigen nicht - das heißt, bei Downloads, Explosionen und anderen Freuden, die den Videokern verlangsamten, wuchs es durchschnittlich um 10-15%. Anstelle von 25 bis 27 Bildern in Episoden, die mit Ereignissen geladen sind, zuversichtlich 28 bis 29. Im Allgemeinen fühlte sich das Spiel viel wohler an.
TL; DR und Ergebnisse
Sie können die RAM-Geschwindigkeit nicht nur auf einer Frequenz bewerten. DDR4 hat ziemlich große Taktverzögerungen, und wenn alle anderen Dinge gleich sind, lohnt es sich, einen Speicher zu wählen, der nicht nur die Anforderungen Ihrer Hardware in Bezug auf Betriebsfrequenz und Lautstärke erfüllt, sondern auch diesen Parameter berücksichtigt.
Die Tests zeigten, dass Computer, die auf der Intel Core i-Serie mit integrierter Grafik basieren, eine spürbare Leistungssteigerung erhalten, wenn Hochgeschwindigkeitsspeicher mit geringer Latenz verwendet werden. Der Videokern verfügt nicht über eigene Ressourcen zum Speichern und Verarbeiten von Daten und verwendet das System perfekt (bis zu einer bestimmten Grenze), um die Frequenz zu erhöhen und die Zeit zu verkürzen, da die Zeit zum Rendern eines Frames mit vielen Objekten direkt von der Geschwindigkeit des Zugriffs auf den Speicher abhängt.
Das wichtigste! Die Fury-Linie ist in verschiedenen Farben erhältlich: Weiß, Rot und Schwarz - Sie können nicht nur einen schnellen Speicher auswählen, sondern auch die übrigen Komponenten
stilvoll anpassen , wie dies
HyperPC- Experten
tun .
Kirchhoffs Gesetz und ein bisschen Schulmagie lassen sagen, dass das Gedächtnis mit schwarzen Heizkörpern bei der Arbeit etwas cooler ist als bei anderen Optionen. Nun, für diejenigen, die nicht an die heilige Physik glauben, gibt es auf dem Bildungskanal MEPhI einen wunderbaren Beweis .Wenn bei Mainstream-Lösungen alles klar ist, ist die Verwendung von Speicher- und HyperX-Laufwerken aus normalen Produktlinien im High-End-Segment, in dem jeder Systemingenieur ein kleines Kunstwerk ist, ein Qualitätszeichen. Bei der Erstellung jedes benutzerdefinierten Projekts müssen viele Faktoren berücksichtigt werden: thermische Belastungen, die Wünsche eines launischen Kunden, Luftverteilung, akustische Probleme (ein leistungsfähiger Computer und ein leiser leistungsstarker Computer sind Aufgaben, deren Komplexität sich um eine Größenordnung unterscheidet).
HyperPC verbessert ständig seine Prozesse und bleibt zuverlässigen Komponenten treu - daher die hervorragenden Ergebnisse in ihren einzigartigen Baugruppen. Wenn Sie jedoch vorgefertigte Computer bevorzugen - Selbstrechnung -, können Sie ein ähnliches Kit oder einzelne HyperX Fury DDR4-Module
im Yulmart-Netzwerk erwerben .
Das ist alles, aber wir verabschieden uns nicht. Cooler Sommer - heiße Themen, abonnieren Sie unseren
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1 - Aufgrund der Besonderheiten der russischen Gesetzgebung gilt eine lebenslange Garantie nur 10 Jahre ab Kaufdatum. In Bezug auf Computerhardware mit dem aktuellen Tempo der Technologieentwicklung und 10 Jahren ist der Zeitraum jedoch nicht kurz, und dort kann sich die Gesetzgebung ändern.