Bonjour GT! Nous aimons tous le nouveau matériel - c'est agréable de travailler sur un ordinateur rapide, et de ne pas regarder toutes sortes de barres de progression et autres sabliers. Si avec les processeurs et les cartes vidéo tout est plus ou moins clair: voici une nouvelle génération, obtenez vos 10-20-30-50% de productivité, alors avec la RAM ce n'est pas si simple.
Où sont les progrès dans les modules de mémoire, pourquoi le prix d'un gigaoctet ne baisse presque pas et comment faire plaisir à votre ordinateur - dans notre programme éducatif sur le fer.
DDR4
La norme de mémoire DDR4 présente plusieurs avantages par rapport à la DDR3: de grandes fréquences maximales (c'est-à-dire une bande passante), une tension plus faible (et une dissipation thermique) et, bien sûr, une capacité doublée par module.
Le comité de normalisation de l'ingénierie des semi-conducteurs de l'Alliance des industries électroniques (mieux connu sous le nom de JEDEC) veille à ce que votre RAM Kingston corresponde à votre carte mère ASUS ou Gigabyte, et tout le monde respecte ces règles. En ce qui concerne l'électricité, la physique et les connecteurs, tout est difficile (c'est compréhensible, il faut assurer la compatibilité physique), mais en ce qui concerne les fréquences de fonctionnement, les volumes des modules et les retards de fonctionnement, les règles permettent une certaine volatilité: si vous voulez faire mieux, faites-le surtout dans les réglages standard les utilisateurs n'ont eu aucun problème.
C'est ainsi que les modules DDR3 avec une fréquence supérieure à 1600 MHz et DDR4 avec des fréquences supérieures à 3200 MHz se sont révélés à l'époque: ils dépassent les spécifications de base, et peuvent fonctionner à la fois sur des paramètres «standard» compatibles avec toutes les cartes mères et avec des profils extrêmes (XMP), testé en usine et câblé dans la mémoire du BIOS.
Progrès
Des améliorations importantes dans ce domaine sont en cours dans plusieurs directions à la fois. Premièrement, les fabricants de puces à mémoire directe (Hynix, Samsung, Micron et Toshiba) améliorent constamment l'architecture interne des puces au sein de la même technologie de processus. De révision en révision, la topologie interne est perfectionnée, assurant un chauffage uniforme et un fonctionnement fiable.
Deuxièmement, la mémoire évolue lentement vers une nouvelle technologie de processus. Malheureusement, il est impossible d'apporter des améliorations aussi rapidement que les fabricants de cartes vidéo ou de processeurs centraux (réalisés au cours des 10 dernières années): une réduction brute de la taille des pièces de travail, c'est-à-dire des transistors, nécessitera une réduction correspondante des tensions de fonctionnement, qui sont limitées par la norme JEDEC et les contrôleurs de mémoire intégrés au CPU. .
Par conséquent, il ne reste plus qu'à «resserrer» les normes de production, mais aussi à augmenter simultanément la vitesse de chaque microcircuit, ce qui nécessitera une augmentation correspondante de la tension. En conséquence, les deux fréquences augmentent et les volumes d'un module.
Il existe de nombreux exemples d'une telle évolution. En 2009-2010, le choix entre 2/4 gigaoctets de DDR3 1066 MHz et DDR3 1333 MHz par module était normal (les deux ont été effectués en utilisant la technologie de traitement à 90 nm). Aujourd'hui, une norme mourante est prête à vous offrir 1600, 1866, 2000 et même 2133 MHz de fréquences de fonctionnement sur des modules de 4, 8 et 16 Go, bien que 32, 30 et même 28 nm soient à l'intérieur.
Malheureusement, une telle mise à niveau coûte beaucoup d'argent (principalement pour la recherche, l'achat d'équipement et le débogage du processus de production), vous n'aurez donc pas à attendre une réduction radicale du prix de 1 Go de RAM avant DDR5: eh bien, nous verrons un autre doublement des caractéristiques utiles avec les mêmes coût de production.
Le prix des améliorations, l'overclocking et la recherche d'équilibre
Le volume et la vitesse de travail croissants affectent directement un autre paramètre de la RAM - les retards (ce sont aussi des timings). Le fonctionnement des microcircuits à haute fréquence ne veut toujours pas violer les lois de la physique, et certains intervalles de temps sont nécessaires pour diverses opérations (recherche d'informations sur un microcircuit, lecture, écriture, mise à jour d'une cellule). Réduire le processus technique est payant et les temporisations augmentent plus lentement que les fréquences de fonctionnement, mais ici, il est nécessaire de trouver un équilibre entre la vitesse de lecture linéaire et la vitesse de réponse.
Par exemple, la mémoire peut fonctionner sur des profils 2133 MHz et 2400 MHz avec le même ensemble de temporisations (15-15-15-29) - dans ce cas, l'overclocking est justifié: avec une fréquence de retard plus élevée de plusieurs cycles d'horloge, il ne fera que diminuer et vous n'obtiendrez pas seulement une augmentation de la vitesse linéaire lecture, mais aussi la vitesse de réponse. Mais si le prochain seuil (2666 MHz) nécessite une augmentation des délais de 1-2, voire 3 unités, cela vaut la peine d'être considéré. Faisons quelques calculs simples.
Divisez la fréquence de fonctionnement par la première synchronisation (CAS). Plus le ratio est élevé, mieux c'est:
2133/15 = 142,2
2400/15 = 160
2666/16 = 166,625
2666/17 = 156.823
La valeur résultante est le dénominateur dans la fraction 1 seconde / X * 1 000 000. Autrement dit, plus le nombre est élevé, plus le délai entre la réception d'informations du contrôleur de mémoire et l'envoi de données est faible.
Comme le montrent les calculs, l'augmentation la plus importante est une mise à niveau de 2133 à 2400 MHz avec les mêmes horaires. Une augmentation du retard de 1 horloge, nécessaire pour un fonctionnement stable à une fréquence de 2666 MHz, donne toujours des avantages (mais pas si graves), et si votre mémoire fonctionne à une fréquence accrue uniquement avec une augmentation du timing de 2 unités, les performances diminueront même légèrement par rapport à 2400 MHz.
L'inverse est également vrai: si les modules ne veulent absolument pas augmenter les fréquences (c'est-à-dire que vous avez trouvé la limite pour votre jeu de mémoire particulier) - vous pouvez essayer de regagner un peu de performances «gratuites» en réduisant les retards.
En fait, il y a quelques facteurs de plus, mais même ces calculs simples aideront à ne pas gâcher l'overclocking de la mémoire: cela n'a aucun sens de faire sortir la vitesse maximale des modules si les résultats deviennent pires que la moyenne.
L'application pratique de l'overclocking de la mémoire
En termes de logiciels, ces manipulations bénéficient principalement de tâches qui exploitent constamment la mémoire non pas en mode lecture en continu, mais en tirant des données aléatoires. Autrement dit, jeux, photoshop et toutes sortes de tâches de programmation.
Cependant, les systèmes matériels avec des graphiques intégrés dans le processeur (et dépourvus de leur propre mémoire vidéo) reçoivent une augmentation significative des performances à la fois lors de la réduction des retards et de l'augmentation des fréquences de fonctionnement: un simple contrôleur et une faible bande passante deviennent très souvent un goulot d'étranglement des GPU intégrés. Donc, si vos "Tanks" préférés rampent à peine sur les graphiques intégrés d'un vieil ordinateur - vous savez ce que vous pouvez essayer de faire pour améliorer la situation.
Mainstream
Curieusement, les utilisateurs moyens bénéficient le plus de ces améliorations. Non, bien sûr, les overclockers, les professionnels et les joueurs avec un portefeuille complet obtiennent leurs performances de 0,5% en utilisant des modules extrêmes avec des fréquences scandaleuses, mais leur part de marché est faible.
Qu'y a-t-il sous le capot?
Les radiateurs en aluminium blanc sont faciles à retirer. Pas de zéro: nous sommes mis à la terre sur la batterie ou un autre contact métallique avec la terre et laissons la statique se vider - nous ne voulons pas donner un accident ridicule pour tuer un module de mémoire?
Première étape: nous chauffons le module de mémoire avec un sèche-cheveux ou avec des charges de lecture-écriture actives (dans le deuxième cas, vous devez éteindre rapidement le PC, éteindre et retirer la RAM pendant qu'il est encore chaud).
Deuxième étape: trouvez le côté sans autocollant et prenez doucement le radiateur avec quelque chose au centre et sur les bords. Il est possible d'utiliser une carte de circuit imprimé comme base pour le levier, mais avec prudence. Choisissez soigneusement un point d'appui, essayez d'éviter la pression sur les éléments fragiles. Il vaut mieux agir selon le principe «lentement mais sûrement».
Troisième étape: ouvrez le radiateur et déconnectez les serrures. Les voici, de précieux jetons. Soudé d'un côté. Fabricant - Micron, modèle de puce 6XA77 D9SRJ.
8 pièces de 1 Go chacune, le profil d'usine est de 2400 MHz @ CL16.
Il est vrai que cela ne vaut pas la peine de retirer les distributeurs de chaleur à la maison - vous déchirez le sceau et votre garantie d'un an pleure. Oui, et les radiateurs natifs font un excellent travail des fonctions qui leur sont assignées.Essayons de mesurer l'effet de l'overclocking de la RAM en utilisant l'exemple du kit
HyperX Fury HX426C16FW2K4 / 32. Le décodage du nom nous donne les informations suivantes: HX4 - DDR4, 26 - fréquence d'usine 2666 MHz, retards C16 - CL16. Vient ensuite le code couleur des radiateurs (dans notre cas, blanc), et la description du kit K4 / 32 est un ensemble de 4 modules avec un volume total de 32 Go. Autrement dit, il est déjà visible que la RAM est légèrement overclockée pendant la production: au lieu du 2400 standard, le profil à 2666 MHz avec les mêmes synchronisations est cousu.
En plus du plaisir esthétique de contempler les quatre «Blanche-Neige» dans le cas de votre PC, cet ensemble est prêt à offrir pesant 32 gigaoctets de mémoire et s'adresse aux utilisateurs de processeurs classiques qui ne se livrent pas vraiment à l'overclocking du CPU. Les Intel modernes sans la lettre K à la fin ont complètement perdu toutes les possibilités d'obtenir des performances gratuites et ne reçoivent pratiquement aucun bonus de la mémoire avec une fréquence supérieure à 2400 MHz.
Nous avons pris deux ordinateurs comme bancs d'essai. L'un est basé sur l'Intel Core i7-6800K et la carte mère ASUS X99 (il représente une plate-forme pour les amateurs avec un contrôleur de mémoire à quatre canaux), le second avec un Core i5-7600 à l'intérieur (celui-ci fera exploser le matériel principal avec des graphiques intégrés et l'overclocking manquant). Le premier, nous vérifierons le potentiel d'overclocking de la mémoire, et le second, nous mesurerons les performances réelles des jeux et des logiciels de travail.
Potentiel d'overclocking
Avec les profils JEDEC standard et la mémoire XMP d'usine, les modes de fonctionnement sont les suivants:
DDR4-2666 CL15-17-17 à 1,2 V
DDR4-2400 CL14-16-16 à 1,2 V
DDR4-2133 CL12-14-14 à 1,2 V
Il est facile de remarquer que les paramètres de synchronisation pour 2400 MHz rendent la mémoire moins sensible que les profils 2133 et 2666 MHz.
2133/12 = 177,75
2400/14 = 171,428
2666/15 = 177,7 (3)
Les tentatives de démarrage de la mémoire à une fréquence de 2900 MHz avec des retards croissants à 16-17-18, 17-18-18, 17-19-19 et même avec une augmentation de la tension à 1,3 Volts n'ont pas fonctionné. Sans charges importantes, l'ordinateur fonctionne, mais Photoshop, l'archiveur ou le benchmark crachent des erreurs ou vident le système en BSOD. Il semble que le potentiel de fréquence des modules soit sélectionné jusqu'au bout, et il ne nous reste plus qu'à réduire le retard.
Le meilleur résultat obtenu avec un ensemble de test de 4 modules - 2666 MHz avec des temporisations CL13-14-13. Cela augmentera considérablement la vitesse d'accès aux données aléatoires (2666/13 = 205.07) et devrait montrer une bonne amélioration des résultats dans le benchmark du jeu. En mode double canal, la mémoire accélère mieux: les
spécialistes d'oclab ont réussi à amener un ensemble de deux modules de 16 Go à une fréquence de 3000 MHz @ CL14-15-15-28 avec une augmentation de tension jusqu'à 1,4 Volts - un excellent résultat.
Tests grandeur nature
Pour notre i5 avec carte graphique intégrée, nous avons choisi GTA V. Le jeu n'est pas jeune, il utilise l'API DirectX 11, qui est connue depuis longtemps et parfaitement léché dans les pilotes Intel, aime consommer de la RAM et charge le système à la fois sur tous les fronts: GPU, CPU, Ram lecture à partir du disque. Classique Parallèlement à cela, GTA V utilise le soi-disant "Rendu différé", en raison duquel le temps de calcul de trame dépend moins de la complexité de la scène, c'est-à-dire que la procédure de test sera plus propre et les résultats plus clairs.
Pour le FPS moyen, nous prenons les valeurs qui correspondent au cours normal du jeu: le vol d'un avion, rouler en ville, la destruction des adversaires ont un profil de charge uniforme. Pour de telles scènes (en rejetant 1% des meilleurs et des pires résultats du tableau de données) et obtenez le FPS de jeu moyen.
Les rabattements peuvent être déterminés à partir de scènes avec des explosions et des effets complexes (une cascade sous un pont, des paysages au coucher du soleil) d'une manière similaire.
Des frises de brouillage et désagréables lors d'un changement d'environnement brutal (passage d'un cas de test à un autre) se produisent même sur une monstrueuse GTX 1080Ti, nous allons essayer de les noter, mais nous ne les prendrons pas dans les résultats: cela ne se produit pas dans le jeu, et c'est probablement le montant du benchmark lui-même.
Configuration du support de démonstrationProcesseur: Intel Core i5-7500 (4c4t @ 3,8 GHz)
GPU: Intel HD530
RAM: 32 Go HyperX Fury White (2133 MHz CL12, 2666 MHz CL15 et 2666 MHz CL13)
Mo: ASUS B250M
SSD: Kingston A400 240 Go
Pour commencer, définissons les fréquences standard du profil XMP: 2666 MHz avec des temporisations 15-17-17. Le benchmark intégré GTA V produit des FPS identiques et les mêmes baisses aux réglages minimum et moyen en résolution 720p: dans la plupart des scènes, le compteur fluctue autour de 30–32, et dans les scènes lourdes et lors du changement d'un emplacement à un autre, le FPS s'affaisse.
La raison en est évidente: les capacités du GPU sont suffisantes, mais les unités de tramage n'ont tout simplement pas le temps de collecter et de dessiner un plus grand nombre d'images par seconde. Avec des paramètres graphiques «élevés», les résultats se dégradent rapidement: le jeu commence à reposer directement sur les modestes capacités informatiques des graphiques intégrés.
2133 MHz CL12
Le GPU n'a pas sa propre mémoire et il est obligé de tirer constamment sur le système. La bande passante de la DDR4 en mode deux canaux à une fréquence de 2133 MHz sera de 64 bits (8 octets) × 2133000000 MHz × 2 canaux - environ 34 Gb / s, avec de petites pertes (jusqu'à 10%) de surcharge.
À titre de comparaison, la bande passante du sous-système de mémoire de la carte NVIDIA GTX 1030 discrète la plus modeste est de 48 Gb / s, et la GTX 1050 Ti (qui émet facilement GTA V 60 FPS aux paramètres maximum en FullHD) est déjà de 112 Gb / s.
En arrière-plan, vous pouvez voir la même cascade sous le pont, drainant les FPS dans le benchmark en jeu.Les résultats de référence ont chuté à 28 FPS en moyenne, et accusent un retard lors du changement de lieu et les explosions de leurs retraits sans stress se sont transformées en microfreezes désagréables.
2666 MHz CL13
La diminution des délais a considérablement réduit le temps d'attente pour une réponse de la mémoire, et nous avons déjà des résultats standard avec cette fréquence: nous pouvons comparer trois repères et obtenir une image claire. La bande passante pour 2666 MHz est déjà de 21,3 Gb / s × 2 canaux ~ 40 Gb / s, comparable à la plus récente NVIDIA.
Le FPS maximum n'a pratiquement pas augmenté (0,1 n'est pas un indicateur et est au bord d'une erreur de mesure) - ici, nous nous reposons toujours sur les modestes capacités des ROP, mais tous les rabattements sont devenus moins perceptibles. Dans les scènes avec une cascade, en raison de la charge de calcul élevée, le résultat n'a pas changé, dans tout le reste - c'est-à-dire, sur les téléchargements, les explosions et autres joies qui ont ralenti le noyau vidéo, il a augmenté en moyenne de 10 à 15%. Au lieu de 25-27 images dans des épisodes chargés d'événements, confiant 28-29. En général, le jeu a commencé à se sentir beaucoup plus à l'aise.
TL; DR et résultats
Vous ne pouvez pas évaluer la vitesse de la RAM sur une seule fréquence. La DDR4 a des retards d'horloge assez importants, et toutes choses étant égales par ailleurs, il vaut la peine de choisir une mémoire qui non seulement satisfait les besoins de votre matériel en fréquence et en volume de fonctionnement, mais prête également attention à ce paramètre.
Les tests ont montré que les ordinateurs basés sur la série Intel Core i avec carte graphique intégrée bénéficient d'une amélioration notable des performances lors de l'utilisation d'une mémoire haute vitesse à faible latence. Le cœur vidéo ne dispose pas de ses propres ressources pour stocker et traiter les données et utilise le système répond parfaitement (jusqu'à une certaine limite) à l'augmentation de fréquence et à la réduction des timings, car le temps de rendu d'une image avec de nombreux objets dépend directement de la vitesse d'accès à la mémoire.
La chose la plus importante! La ligne Fury est disponible en plusieurs couleurs: blanc, rouge et noir - vous pouvez choisir non seulement une mémoire rapide, mais également adapter le reste des composants avec style, comme le
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La loi de Kirchhoff et un peu de magie scolaire permettent de dire que la mémoire avec des radiateurs noirs sera un peu plus froide au travail que les autres options. Eh bien, pour ceux qui ne croient pas en la sainte physique, il y a une merveilleuse preuve sur la chaîne éducative MEPhI.Si tout est clair avec les solutions grand public, alors dans le segment haut de gamme, où chaque ingénieur système est une petite œuvre d'art, l'utilisation de la mémoire et des lecteurs HyperX de lignes de produits ordinaires est une marque de qualité. Lors de la création de chaque projet personnalisé, de nombreux facteurs doivent être pris en compte: les charges thermiques, les souhaits d'un client capricieux, la distribution de l'air, les problèmes acoustiques (un ordinateur puissant et un ordinateur puissant et silencieux sont des tâches dont la complexité diffère d'un ordre de grandeur).
HyperPC améliore constamment ses processus et reste fidèle à des composants fiables - d'où les excellents résultats dans leurs assemblages uniques. Mais si vous préférez les ordinateurs prêts à l'emploi - calcul automatique, alors un kit similaire ou des modules DDR4 HyperX Fury uniques peuvent être
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C'est tout, mais nous ne disons pas au revoir. Cool summer - sujets brûlants, abonnez-vous à notre
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1 - En raison des particularités de la législation russe, une garantie «à vie» ne sera valable que 10 ans à compter de la date d'achat. Cependant, en termes de matériel informatique avec le rythme actuel de développement technologique et 10 ans, la période n'est pas courte, et là la législation peut changer.