Какая должна быть задержка памяти ns
Каждый компонент персонального компьютера вносит свой вклад в уровень итоговой производительности системы. Это и процессор, и видеокарта, и жёсткий диск, и конечно оперативная память. Главными характеристиками памяти является её тип, частота и тайминги.
Тайминги памяти — величина довольно абстрактная, это не секунды или миллисекунды. Это такты. Но главное (с чем напрямую связаны тайминги памяти) — это латентность памяти. Латентность памяти — время, затрачиваемое процессором на получение байта информации из оперативной памяти. В этой статье мы разберемся как понизить латентность оперативной памяти DDR4 для Ryzen.
Латентность оперативной памяти для Ryzen может быть вычислена с помощью специальных тестов производительности. На этикетке продаваемых модулей памяти величина затрачиваемого на обмен информацией времени между процессором и модулем памяти показана в виде набора таймингов. Основные из них: CL, TRCD, TRP и TRAS (для DDR4 TRAS неактуален), иногда к ним ещё добавляется пятый параметр — Command rate.
Частота влияет на пропускную способность памяти. Если для выполнения задачи достаточно и просто пропускной способности с запасом, то ещё больше ускорить выполнение такой задачи может помочь лишь снижение латентности памяти.
Также латентность играет важную роль в задачах, в которых нужен максимально быстрый отклик на действия пользователя или других программ.
Как уменьшить латентность памяти Ryzen
Лучше покупать разогнанные модули памяти с предустановленными в них профилями XMP. Такой профиль сразу позволит использовать минимальные тайминги для данного модуля, активировав его в настройках BIOS материнской платы.
Вариант посложнее — купить обычную неразогнанную память с хорошими чипами от Samsung, Hynix или Micron и самому настроить тайминги памяти. Для процессоров Ryzen имеется утилита DRAM Calculator for Ryzen, позволяющая подобрать тайминги памяти и тем самым снизить латентность (см. статью об утилите: Как пользоваться Ryzen DRAM Calculator).
Попробуем добиться некоторого снижения латентности памяти в обычных модулях, без XMP.
1. Тестирование до снижения латентности
Ещё до коррекции таймингов памяти проведём тестирование времени отклика (латентности) с помощью Теста кэша и памяти утилиты AIDA64:
И ещё сделаем это с помощью теста MEMbench (MEMbench mode: Easy) утилиты DRAM Calculator for Ryzen:
2. Технические особенности модулей памяти
С помощью программы Thaiphoon Burner мы можем более подробно посмотреть характеристики модулей памяти. Данные модули используют микросхемы Micron MT40A1G8SA-062E:J.
Для этих микросхем есть техническая документация в Интернет. В ней имеются интересующие нас технические характеристики:
Электрические спецификации данных чипов памяти следующие:
- VDD: от -0,4 В до 1,5 В;
- TSTG: от -55 о С до 150 о С.
При этом рекомендуемая температура не должна превышать 85 о С.
Из показанного выше следует: мы можем аккуратно повышать напряжение до 1,4 В, если при этом будем соблюдать безопасный температурный режим памяти.
Внимание: повышение напряжения влечёт за собой серьёзный нагрев чипов! Для того, чтобы избежать этого, необходимо купить для них специальные радиаторы и установить их на модули памяти. В противном случае из-за повышенных температур возможна деградация чипов памяти и, соответственно, выход модулей из строя.
В процессе изучения спецификаций чипов памяти сравнивались чипы B-die и J-die, в следствие чего были сделан вывод, что отличаются данные чипы только диапазоном температур (у J-die диапазон более широкий) и разными токами, но незначительно. В интерфейсе утилиты DRAM Calculator for Ryzen нет опции выбора чипов J-die, поэтому мы выберем в разделе Memory Type чипы Micron E/H-die, так как они в данной серии являются, судя по документации, наиболее некачественными.
3. Подбор таймингов — профиль V1
Как было сказано выше, подбирать тайминги чтобы снизить латентность памяти мы будем с помощью утилиты DRAM Calculator for Ryzen. Перейдите на вкладку Main, выберите характеристики вашего оборудования:
- Processor: ZEN + AM4. Процессор в моём компьютере Ryzen 2700.
- Memory Type: Micron E/H-die.
- Profile version: V1.
- Memory Rank: 1. Данные модули памяти одноранговые.
- Frequency (MT/s): 2933 МГц. Чипы могут функционировать и при гораздо более высоких частотах. Однако, так как нашей целью является уменьшение задержек, выбрана именно данная частота — для неё не нужно дополнительно настраивать контроллер памяти в процессоре (см. статью о разгоне памяти: Как разогнать память на Ryzen).
- BCLK (100-104.8): 100 МГц.
- DIMM Modules: 2 модуля.
- Motherboard: B350/X370.
Нажимаем на кнопку Calculate FAST для выполнения расчёта таймингов. Программа выдаёт следующие результаты для выбранных нами стартовых параметров:
Теперь необходимо зайти в настройки BIOS (UEFI) компьютера и установить вычисленные нами ранее значения.
После установки этих значений наш стендовый компьютер, к сожалению, отказался загружаться. Вычисленные тайминги не подошли. С помощью джампера сбрасываем настройки BIOS до заводского состояния (см. статью: Как сбросить BIOS на заводские настройки). Затем надо попытаться подобрать тайминги по втором профилю. Данная версия профиля рекомендуется для менее качественных чипов памяти.
4. Подбор таймингов — профиль V2
Перезагрузив Windows, вновь запускаем утилиту DRAM Calculator for Ryzen, выбрав ваши параметры:
Нажимаем на кнопку Calculate FAST для выполнения расчёта таймингов. Получаем следующие результаты:
Перезагружаем компьютер, вносим изменения в значения таймингов, опять перезагружаем компьютер, загружаем настройки BIOS. Теперь компьютер работоспособен.
5. Тонкий подбор таймингов памяти
Так как между сформированными с помощью профилей V1 и V2 наборами таймингов может быть достаточное количество промежуточных вариантов, непосредственно в BIOS пробуем потихоньку уменьшать значения, взятые из рассчитанных для профиля V2, до значений аналогичных таймингов, рассчитанных для профиля V1.
Есть основные тайминги: tCL, tRCDWR, tRCDRD, tRP, tRAS и CL. Их сначала не трогаем. Остальные тайминги устанавливаем в значения, рассчитанные для V1. Проверяем работоспособность компьютера. Если компьютер работает корректно, меняем по одному указанные выше тайминги и проверяем каждый раз работоспособность. В случае, если работоспособность оказалась нарушена, откатываемся на шаг назад.
Опытным путём выясняем, что тайминги для профиля V1 работоспособны с отличием всего в одном параметре: значение tRP — вместо 14 должно равняться 15. Именно к настройкам, рассчитанным для профиля V1, следует стремиться максимально приблизиться — они наиболее интересны в плане производительности, в то время как тайминги для профиля V2 — скорее усреднённые, более безопасные.
Скриншоты с выполненными настройками:
Теперь вы знаете как понизить латентность памяти, сделаем ещё немного тестов.
6. Проверка табильности
После завершения настройки параметров памяти конечно же необходимо протестировать стабильность её работы. Для этого можно использовать Тест стабильности системы утилиты AIDA64, его составляющие:
- Stress CPU;
- Stress FPU;
- Stress cache;
- Stress system memory.
Нажимаем кнопку Start. Тест пройдён не был.
Перезапускаем компьютер, заходим в настройки BIOS и повышаем параметр напряжения DRAM Voltage до 1,36 В.
Сохраняем настройки BIOS и перезагружаемся. Вновь запускаем Тест стабильности системы утилиты AIDA64. Тест вновь завершён с ошибкой.
Опять в настройках BIOS немного повышаем значение параметра DRAM Voltage, но не выше чем максимальное возможное для ваших чипов памяти. В данном случае до 1,39 В, опять перезагружаемся и запускаем тест.
Опять ошибка. После этого перезагружаем компьютер и немного увеличиваем в настройках BIOS значения для таймингов tRCDWR и tRCDRD, например:
Перезагружаемся и запускаем тот же тест. Стресс-тест выполнялся 7 минут, ошибок обнаружено не было. Далее попробуем снизить значение параметра напряжения питания памяти DRAM Voltage, например, к значению 1,34 В.
Перезагрузка и выполнение теста. Процесс длился 7 минут, ошибок не было.
7. Тестирование после снижения латентности
После выполнения всех тестов необходимо оценить результаты выполнения всех настроек функционирования оперативной памяти для снижения задержек чтобы понять насколько снизилась латентность оперативной памяти для Ryzen Для этого выполним вновь Тест кэша и памяти утилиты AIDA64:
Кроме этого выполним ещё и тест MEMbench (MEMbench mode: Easy) утилиты DRAM Calculator for Ryzen:
Для сравнения с другими процессорами можно дополнительно выполнить тест Задержка памяти утилиты AIDA64:
Сравним полученный уровень латентности памяти до и после подбора таймингов.
Наглядно это видно на скриншоте:
Итак, по данным утилиты AIDA64 нам удалось уменьшить латентность памяти Ryzen на 8,91 %, а по данным утилиты DRAM Calculator for Ryzen — на 10,23 %.
В тесте Задержка памяти утилиты AIDA64 наш процессор AMD Ryzen 7 2700 по латентности оперативной памяти обошёл занесённый в базу процессор AMD Ryzen 7 2700X и почти догнал Intel Core i7-5820K.
Выводы
Сегодня на практике мы изучили такое понятие, как латентность памяти для Ryzen. Фактически был построен новый профиль XMP для использованных нами конкретных модулей памяти. Используя эту инструкцию, вы также можете понизить латентность оперативной памяти DDR4 для Ryzen на своем компьютере, если желаете иметь максимальную отзывчивость системы. Также данная инструкция будет полезна тем, кто уже разогнал память по параметру частоты. В таком случае дальнейший рост производительности возможен только при снижении уровня латентности памяти (уменьшении таймингов памяти).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Я не спец по разгону оперативной памяти, но знаю, что для Ryzen это полезно.
XMP профиль 3000 CL15. Разгон до 3200 делается спокойно, прирост пропускной ощутимый.
Но после 3200 прирост идет просто никакущий, на частоте 3600 пропускная ОЗУ ниже 50 тысяч на чтение и копирование + очень высокая задержка(см. скрин). При этом смотрю обзоры и разгоны других людей даже с такой же ОЗУ и у них на более низких частотах пропускная в разы выше, до 56-60 тысяч и задержка около 62ns.
Может я что-то не так делаю? Или чипы настолько убогие, что их макс производительность на 3000-3200 :\
ОЗУ - Corsair CMK16GX4M2B3000C15 Hyniz AFR A-Die 1 Rank
Мать - ASUS B450M Pro Gaming
Проц - Ryzen 3600
- Вопрос задан более двух лет назад
- 5044 просмотра
Если хотите 3600 МГц и больше, с низкими таймингами и высокой производительностью - готовьте кошелёк) На такой же матери как у вас, но с другой памятью, а именно из линейки crucial ballistix sport LT на 3000 МГц, смог получить 3533 МГц. Выше 3600 гнать большого смысла уже нет. Поставьте XMP на 3200, попробуйте вручную снизить тайминги до 15-16-16-35. Должно быть лучше.
Мне не очень нравится скорость чтения, как правило, скорость чтения и копирования довольно близки, а у вас большой разрыв.
Ну и не нужно ставить самоцелью поднятие частоты. Нужно стремиться к оптимальному сочетанию частоты, таймингов и латентности. Но если на этой памяти вы сможете сделать ниже 70нс - уже будет неплохо. Опирайтесь на скорости чтения, записи и копирования.
P. S. На интел латентность будет ниже, но что поделать. Лично я не страдаю при работе с компом вообще ни разу.
Пример с сайта Overclockers, память у пользователя была такая же, другая мать и проц.
Но различия достаточно существенные. У меня частоты более высокие берутся проще, но прирост никакущий, у него танцы с бубном, но прирост есть. (
Нижеследующие таблицы содержат значения требуемого времени доступа к RAM для различных внешних частот и временных задержек (wait state), а также фактические документированые характеристики чипов памяти. Приведены теоретические измышления, на практике все может отличаться как в лучшую, так и в худшую сторону. Тем не менее знание этих сведений может быть полезно при покупке памяти и настройке BIOS.
| Временные параметры системы | Требования системы к временным параметрам памяти (ns) | Временные параметры памяти по спецификации (ns) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Циклы временных задержек | Внешняя частота (MHz) | Период таймера (ns) | tAA | tPC | tRAC | Тип RAM | tAA | tPC | tRAC | ||
| 6-3-3-3 | 50 | 20 | 60 | 60 | 100 | -70 | FPM | 35 | 40 | 70 | |
| 60 | 16.7 | 50 | 50 | 83.5 | -70 | FPM | 35 | 40 | 70 | ||
| 66 | 15 | 45 | 45 | 75 | -70 | FPM | 35 | 40 | 70 | ||
| 75 | 13.3 | 40 | 40 | 66.5 | -60 | FPM | 30 | 35 | 60 | ||
| 83 | 12 | 36 | 36 | 60 | -60 | FPM | 30 | 35 | 60 | ||
| 6-2-2-2 | 50 | 20 | 40 | 40 | 100 | -70 | EDO | 35 | 30 | 70 | |
| 60 | 16.7 | 33.4 | 33.4 | 83.5 | -60 | EDO | 30 | 25 | 60 | ||
| 66 | 15 | 30 | 30 | 75 | -60 | EDO | 30 | 25 | 60 | ||
| 75 | 13.3 | 26.6 | 26.6 | 66.5 | -50 | EDO | 25 | 20 | 50 | ||
| 83 | 12 | 24 | 24 | 60 | -50 | EDO | 25 | 20 | 50 | ||
| 5-2-2-2 | 50 | 20 | 40 | 40 | 80 | -70 | EDO | 35 | 30 | 70 | |
| 60 | 16.7 | 33.4 | 33.4 | 66.8 | -60 | EDO | 30 | 25 | 60 | ||
| 66 | 15 | 30 | 30 | 60 | -60 | EDO | 30 | 25 | 60 | ||
| 75 | 13.3 | 26.6 | 26.6 | 53.2 | -50 | EDO | 25 | 20 | 50 | ||
| 83 | 12 | 24 | 24 | 48 | -50 | EDO | 25 | 20 | 50 | ||
Красным обозначены значения временных параметров, требующих более быстрой памяти.
Красные числа в колонке спецификаций указывают на параметры, значение которых превышены.
Что такое тайминги RAM?
Основные сроки
tRCD можно рассматривать как минимальное время, необходимое ОЗУ для перехода к новому адресу.
В случае открытия неправильной строки (это называется пропуском страницы), строка должна быть закрыта (так называемая предварительная зарядка), а следующая должна быть открыта. Только после этой предварительной зарядки можно получить доступ к столбцу в следующей строке. Следовательно, общее время увеличивается до tRP + tRCD + CL.
Технически он измеряет задержку между выдачей команды предварительной зарядки для ожидания или закрытия одной строки и активацией команды для открытия другой строки. tRP идентичен второму числу tRCD, поскольку одни и те же факторы влияют на задержку в обеих операциях.
tRAS измеряет минимальное количество циклов, которое строка должна оставаться открытой для правильной записи данных.
Командная скорость (CR / CMD / CPC / tCPD)
Также есть определенный суффикс –T, который часто можно увидеть при разгоне и который обозначает командную скорость. AMD определяет Command Rate как количество времени в циклах между выбором микросхемы DRAM и выполнением команды. Это либо 1T, либо 2T, где 2T CR может быть очень полезным для стабильности при более высоких тактовых частотах памяти или для конфигураций с 4 модулями DIMM.
CR иногда также называют командным периодом. В то время как 1T быстрее, 2T может быть более стабильным в определенных сценариях. Он также измеряется в тактах, как и другие тайминги памяти, несмотря на уникальное обозначение –T. Разница в производительности между ними незначительна.
Влияние более низкого тайминга памяти
Поскольку тайминги обычно соответствуют задержке набора RAM, более низкие тайминги лучше, поскольку это означает меньшую задержку между различными операциями RAM. Как и в случае с частотой, существует точка уменьшения отдачи, когда улучшение времени отклика будет в значительной степени сдерживаться скоростью других компонентов, таких как ЦП или общей тактовой частотой самой памяти. Не говоря уже о том, что снижение таймингов определенной модели ОЗУ может потребовать от производителя дополнительного биннинга, что, в свою очередь, приведет к снижению урожайности и более высокой стоимости.
Точка убывающей доходности быстро устанавливается, особенно если мы опускаемся ниже CL15. На этом этапе, как правило, время и задержка не являются факторами, сдерживающими производительность ОЗУ. Другие факторы, такие как частота, конфигурация ОЗУ, возможности ОЗУ материнской платы и даже напряжение ОЗУ, могут быть задействованы в определении производительности ОЗУ, если задержка достигает точки убывающей отдачи.
Время и частота
Частота и тайминги ОЗУ взаимосвязаны. Просто невозможно получить лучшее из обоих миров в массовых потребительских наборах RAM. Как правило, по мере увеличения номинальной частоты комплекта RAM тайминги становятся более слабыми (тайминги увеличиваются), чтобы несколько компенсировать это. Частота, как правило, немного перевешивает влияние таймингов, но бывают случаи, когда доплачивать за высокочастотный комплект RAM просто не имеет смысла, поскольку тайминги становятся слабее, а общая производительность страдает.
Хорошим примером этого являются споры между ОЗУ DDR4 3200 МГц CL16 и ОЗУ DDR4 3600 МГц CL18. На первый взгляд может показаться, что комплект 3600Mhz быстрее и тайминги не намного хуже. Однако, если мы применим ту же формулу, которую мы обсуждали при объяснении задержки CAS, история принимает другой оборот. Ввод значений в формулу: (CL / Скорость передачи) x 2000 для обоих комплектов RAM дает результат, что оба комплекта RAM имеют одинаковую реальную задержку 10 нс. Хотя да, существуют и другие различия в субтимингах и способе настройки ОЗУ, но аналогичная общая скорость делает комплект 3600 МГц худшим из-за его более высокой цены.
Как и в случае с таймингом, мы довольно скоро достигаем точки уменьшения отдачи и с частотой. Как правило, для платформ AMD Ryzen DDR4 3600 МГц CL16 считается оптимальным выбором как по таймингу, так и по частоте. Если мы перейдем к более высокой частоте, такой как 4000 МГц, то не только ухудшатся тайминги, но даже поддержка материнской платы может стать проблемой для чипсетов среднего уровня, таких как B450. Мало того, что на Ryzen часы Infinity Fabric и часы контроллера памяти должны быть синхронизированы с частотой DRAM в соотношении 1: 1: 1 для достижения наилучших возможных результатов, а выход за пределы 3600 МГц нарушает эту синхронизацию. Это приводит к увеличению задержки, общей нестабильности и неэффективной частоте, что делает эти комплекты ОЗУ в целом плохим соотношением цены и качества. Как и в отношении таймингов, необходимо установить золотую середину, и лучше всего придерживаться разумных частот, таких как 3200 МГц или 3600 МГц, при более жестких временных интервалах, таких как CL16 или CL15.
Разгон
Заключительные слова
ОЗУ, безусловно, является одним из наиболее недооцененных компонентов системы, который может существенно повлиять на производительность и общую скорость отклика системы. Тайминги ОЗУ играют большую роль в этом, определяя задержку, которая присутствует между различными операциями с ОЗУ. Более сжатые тайминги, безусловно, приводят к повышению производительности, но есть точка уменьшения отдачи, которая затрудняет ручной разгон и ужесточение таймингов для минимального прироста производительности.
Читайте также: