Частота оперативной памяти и процессора: должны ли они совпадать?
Приветствую, дорогие читатели моего блога! Тема сегодняшней публикации – частота процессора и частота оперативной памяти. Вы узнаете, что важнее для производительности компьютера и какое соотношение следует выбирать.
Как это работает
Не буду изобретать велосипед и приведу аналогию, уже давно придуманную известным блогером (а, чтобы и мой замечательный и полезный блог обрел заслуженную известность, вы можете поделиться этой статьей в социальных сетях). Хорошим тоном считается сравнивать камень и оперативку со сборочным конвейером и складом.
Действительно, процесс похожий: как конвейер собирает детали, так ЦП производит расчеты. Готовая продукция, а часто промежуточный результат, отправляется на склад (в оперативку). В этом случае многоядерный процессор – цех с несколькими сборочными линиями. Частота оперативки – скорость, с которой специально обученный рабочий возит вещи между конвейером и складом вперед назад.
Двое таких рабочих – это спаренные модули памяти. Если у них синхронизированы перекуры (тайминги ОЗУ), то эффективность логистики увеличивается (активируется двухканальный режим). Остальные аналогии вы можете придумать сами, почитав подробнее об оперативной памяти и ее основных характеристиках.
Возможны неприятные явления в виде простоя конвейера (процессора), когда рабочие не успевают возить детали на склад (память работает существенно медленнее, чем камень). Возможны – не значит, что это действительно случится.
- Во-первых, и процессор, и оперативка выполняют миллионы операций в секунду, поэтому человек попросту не заметит мгновения простоя.
- Во-вторых, как к каждому конвейеру, администрация завода приставляет соответствующего по квалификации рабочего, так и производители комплектующих синхронизируют параметры разных модулей для их полного соответствия.
Как правильно подобрать комплектующие под материнку
С публикацией о лучшем выборе ЦП для системного блока вы можете ознакомиться здесь. Однако при сборке компьютера в первую очередь следует учитывать параметры материнской платы – базы, к которой крепятся все прочие детали.
Многие в курсе, что заказывать комплектующие в интернет-магазине дешевле и удобнее. Однако большинство магазинов не указывают в спецификации ЦП поддерживаемые типы памяти. К счастью, их легко можно найти на сайте производителя.
При этом все спецификации по материнке, как правило, указаны. Нас, в первую очередь, интересует поддерживаемая память – тип, и т.д., чипсет (так как на всякий камень «дружит» с каждым чипсетом) и слот ЦП (который, естественно, должен соответствовать). Еще один параметр – максимальный объем ОЗУ, который можно поставить.
Не стоит покупать ОЗУ с тактовой больше чем поддерживает материнка – она попросту или не будет работать, или переключится на меньшую. Естественно, частота шины материнки и оперативки должны и могут совпадать.
Опять же, если частота больше у какой-либо детали, вся система синхронизируется под меньшую. Зачем переплачивать за неиспользуемые опции? Ориентируясь на максимальную производительность, будьте готовы раскошелиться – дополнительные герцы и байты стоят хороших денег. В плане соотношения частоты памяти ЦП и оперативки, у пользователей часто возникает вопрос: должны ли они совпадать, и зависит ли этот параметр ОЗУ от камня? Полностью могут не совпадать, но будет хорошо, если они будут иметь одинаковые значения. Частота памяти CPU, при этом может быть и больше, и меньше(относительно ОЗУ).
Сегодня(в 2021 году) можно собрать конфигурацию, где частота ОЗУ будет выше, чем частота памяти у ЦП. Здесь все будет зависеть в большей степени от характеристик двух комплектующий(материнки и озу). Естественно, это не дешево. А на старых ПК в большенстве случаев не актуально.
Если же, речь идет об основном показателе частоты ЦП(не памяти), то тут к счастью, производители решают проблему за нас: сегодня сложно собрать конфигурацию, у которой частота процессора будет ниже частоты оперативки: детали могу попросту быть несовместимы.
Так, вполне нормально работает, например, компьютер с четырёхъядерным процессором и тактовой частотой 4,1 ГГц в связке с 8 Гб оперативки DDR4 (2,6ГГц), частота которой ниже. Зависит ли от этого общая производительность системы? Не особо.
Учитывайте, что все же на производительность, в первую очередь, влияют параметры процессора.
Рекомендации
Я не буду пытаться спровоцировать очередной холивар на тему, что лучше – Intel или AMD, однако в плане соотношения цены к производительности могу порекомендовать процессор i5 девятого поколения(пожалуй, самую популярную модель), который отлично совместим с этим вариантом оперативной памяти на DDR4 (Гарантия 998 мес. — круто не правда ли).
Как сказано выше, отталкивайтесь от параметров материнской платы. Про лучшие материнские платы за 2018 год для игрового ПК по мнению блога читайте здесь. Какую конкретно выбрать, рассчитывайте исходя из финансовых возможностей.
На этом, дорогие читатели, я прощаюсь с вами, всего лишь до завтра. Не забудьте подписаться на рассылку, чтобы получать уведомления о новых публикациях.
С уважением автор блога Андрей Андреев
Влияние частоты DDR4 2133-4000 МГц на производительность процессоров AMD Ryzen 5 5600X и AMD Ryzen 9 5950X
Архитектура Zen 3 в процессорах AMD Ryzen 5000 сделала заметный рывок производительности благодаря увеличению показателя выполнения операций за такт на 19% и повышения рабочих тактовых частот.
Основным нововведением архитектуры Zen 3 стала перекомпоновка внутренних «модулей» со значительными микроархитектурными изменениями. Инженеры объединили два CCX-комплекса внутри каждого восьмиядерного кристалла в единый блок. Это позволило всем восьми ядрам в одном CCX-комплексе иметь полный доступ к кеш-памяти, что ускорило работу всей подсистемы памяти и снижает задержки при обмене данными. Благодаря такому шагу в шести- и восьмиядерных процессорах Zen 3 основная шина Infinity Fabric стала полностью разгружена от межъядерного траффика и стала отвечать лишь за взаимодействие с контроллерами интерфейсов DRAM DDR4 и PCI Express 4.0. Однако она не потеряла полностью своего предназначения со старшими двенадцати- и шестнадцатиядерными процессорами, где связь между двумя CCD-чиплетами сохранена.
Второй важной особенностью является принцип работы шины Infinity Fabric. Она имеет собственный тактовый домен, синхронизируемым с физической частотой памяти. Благодаря оптимизациям и некоторой разгрузке межъядерного обмена данными стабильной работы можно добиться в режиме DDR4-3600 в синхронном режиме и более в асинхронном режиме.
Однако в общий алгоритм работы вмешивается еще один участник – непосредственно контроллер памяти DRAM DDR4. Поскольку он независим от процессорных ядер, то также имеет свою рабочую частоту. В совокупности мы получаем, что работа подсистемы памяти процессоров семейства Ryzen 5000 имеет три независимых параметра – частоту оперативной памяти, частоту шины Infinity Fabric и частоту контроллера памяти. Инженеры AMD постарались согласовать все три генератора в соотношении 1:1:1 в режиме до DDR4-3600 включительно, после чего работа каждого компонента изменяются согласно таблице.
| Частота памяти (MCLK) | Частота Infinity Fabric (FCLK) | Частота контроллера памяти (UCLK) | |
| До DDR4-3600 | до 1800 МГц | FCLK = MCLK | UCLK = MCLK |
| DDR4-3600 | MCLK = 1800 МГц | FCLK = MCLK | UCLK = MCLK |
| После DDR4-3600 | выше 1800 МГц | FCLK = 1800 МГц | UCLK = ½ MCLK |
Поэтому в разгоне важно следить за частотой оперативной памяти выше 3600 МГц, вручную активируя частоту шину Infinity Fabric равную половине показателя DDR4 и не забывать выставлять режим UCLK=MemCLK.
Для нашего тестирования мы будем использовать младший процессор AMD Ryzen 5 5600X с единственным CCD-чиплетом и самую старшую модель Ryzen 9 5950X, имеющую два полноценных CCD-чиплета, что позволит наглядно и в полной мере изучить влияние частоты оперативной памяти на показатели быстродействия процессоров с обменом данных, обработки информации и игровую производительность.
В качестве основной платформы выступит материнская плата MSI MEG B550 Unify-X, установившая несколько рекордов разгона оперативной памяти.
MSI MEG B550 Unify-X построена на шестислойном текстолите черного цвета с увеличенной толщиной медных слоев. В дизайне применим строгий внешний вид с минимальным количеством пластика и отличным охлаждением цепей питания. Последняя насчитывает 16 фаз (14+2) с мосфетами Infineon TDA21490 (по 90А), управляемые полноценным шестнадцатиканальным контроллером Infineon XDPE132G5C.
Важнейшей особенностью материнской платы MSI MEG B550 Unify-X является переработанная оптимизированная разводка линий и только два слота DIMM DDR4 для достижения наилучшей производительности и уменьшения задержек.
Производителем предусмотрены индикаторы POST-кодов, кнопки включения и перезагрузки, кнопки прошивки BIOS и сброса настроек на задней панели, а также простой доступ к важным перемычкам на плате. В наборе с MSI MEG B550 Unify-X имеется специальный пак DIY Stands Set с подставками для превращения платформы в открытый стенд с возможностью обдува снизу и легкой доступностью к компонентам.
Завещающим основной «треугольник» комплектующих становится набор оперативной памяти Team T-Force Xtreem 8Pack 4500MHz 16Gb.
Модули построены на чипах Samsung B-Die и расчетной формулой таймингов CL18-20-20-44 при напряжении 1.45 В.
В качестве графической составляющей выступает видеокарта MSI Radeon RX 6700 XT Gaming X.
Тестовый стенд
- Материнская плата: MSI MEG B550 Unify-X;
- Процессоры:
- AMD Ryzen 5 5600X;
- AMD Ryzen 9 5950X;
Методика тестирования
BIOS материнской платы MSI MEG B550 Unify-X обновлен до последней стабильной версии A30 (7D13vA3).
Для мониторинга показателей системы использовалась утилита HWINFO64.
Процессоры AMD Ryzen 5000 работают на стоковых частотах.
Оперативная память Team Xtreem 8Pack оснащена XMP-профилем с высокой тактовой частотой:
- XMP Profile #1: DDR4-4466 CL18-20-20-44 при напряжении 1.45В.
Пределом стабильной работы для процессоров в синхронном режиме стала частота оперативной памяти 4000 МГц, контроллера памяти и шины Infinity Fabric – 2000 МГц. Тайминги понижены до «16-16-16 32-Т1», уменьшены вторичные тайминги. Остальные параметры выставлены в режиме «Auto», включая напряжения SoC, VDDP, VDDG.
Частота оперативной памяти 4000 МГц и тайминги будет отправной точкой для нашего тестирования. Другие частоты будут достигаться уменьшением множителя с указанными параметрами, включая шину Infinity Fabric и контроллер памяти, кроме частоты 2133 МГц с автоматическими настройками по умолчании.
Режим MCLK:FCLK:UCLK = 1:1:1
Для максимальной стабильной частоты DDR4-4000 и демонстрации производительности добавлен асинхронный режим MCLK:FCLK:UCLK = 1:1:2.
Результаты тестирования
В первую очередь взглянем на AIDA64 бенчмарк кэша и памяти на системе с различной частотой памяти DDR4.
Наблюдаем взрывной рост производительности до частоты DDR4-3600, заявленной компанией AMD как наиболее оптимальной для высокоэффективного быстродействия процессоров AMD Ryzen 5000 в независимости от компоновки CCX-комплексов и чипсетов. Дальнейшее повышение частоты ведет к менее значительному росту.
Латентность оперативной памяти.
Задержки памяти также заметно снижаются, но до порога DDR4-3200. Отметим, что асинхронный режим в значительной степени пока лишь продемонстрировал падение в данном тесте.
Тест быстродействия обработки данных WinRAR.
В обработке потока данных тест быстродействия WinRAR демонстрирует прирост производительности на 34% для младшего процессора AMD Ryzen 5 5600X с одним CCX при разгоне от 2133 МГц до 4000 МГц в синхронном режиме и на внушительные +52% для двух комплексного CCX старшего процессора Ryzen 9 5950X.
Игровую производительность оценивали в «Ведьмак 3: Дикая Охота» с минимальными настройками графики в разрешении 720p для уменьшения влияния графической составляющей.
Игра The Witcher 3: Wild Hunt блестяще реагирует на многоядерность системы, и мы снова наблюдаем как частота памяти и шины Infinity Fabric влияет на взаимосвязь в старшем процессоре Ryzen 9 5950X. При стоковой частоте DDR4-2133 она даже ниже младшей модели, но по мере оверклокинга наблюдается ошеломительный прирост до отметки DDR4-3600 МГц.
Графические пакеты бенчмарки 3DMark Fire Strike и Time Spy, показатели Physics Score и CPU Score соответственно.
Тест 3DMark Fire Strike практически не замечает разгона оперативной памяти.
Однако пакет Time Spy значительно лучше демонстрирует связь частоты и влияния связи шины Infinity Fabric между CCX-комплектами: напомним, что Ryzen 5 5600X имеет один блок CCX с шестью ядрами, а Ryzen 9 5950X – два блока CCX, соединенные шиной IF. Прирост составляет 13,5% и потрясающие 42,4%% соответственно. Для моделей Ryzen 7 5800X и Ryzen 9 5900X ситуация будет аналогичная (один и два CCX).
Результаты бенчмарков Cinebench R20 и Cinebench R23 от компании Maxon.
Текущие тесты, наоборот, продемонстрировали небольшой спад производительности при многоядерном прогоне. Перегрев был исключен. Возможно, с ростом частот значительнее возрастает нагрузка на контроллер памяти, который сказывался на системе процессора по удержанию заданного лимита (CPU функционировали в стоке), поэтому, как и на решениях Intel чем сильнее разгон оперативной памяти, тем сильнее нагрузка на соответствующие блоки и тем выше нагрев и потребление.
Заключение
Влияние частоты оперативной памяти на процессоры AMD Ryzen 5000 неоспоримо и как мантра повторяется уже чуть ли не по телевидению. Однако нам хотелось подробнее изучить данный вопрос с обновлением прошивок BIOS, последней версией AGESA и драйверами, влияющие на оптимизации и быстродействия конечных продуктов, и конечно же на взаимосвязь младшего и старшего процессоров с различной компоновкой.
AMD Ryzen 5 5600X остается бодрым шестиядерным процессором c одним CCD-чиплетом и IOD-чиплетом, где основная связь возлагается на шину Infinity Fabric. Как мы убедились последняя зависит от частоты оперативной памяти, как и контроллер памяти, поэтому отправной точкой для Ryzen 5 5600X и, следовательно, для Ryzen 7 5800X является частота в режиме DDR4-3200, а более благоприятная отметка достигается при DDR4-3600. Дальнейший рост наблюдается, однако, каждый шаг достигается все более высокими жертвами и меньшей выручкой. В общем итоге средний прирост составляет +28,5%! Если вы приобрели подобную систему и неуверенно разбираетесь в «железе», то нашей рекомендацией будет текущая проверка на какой частоте памяти DDR4 работает ваша система: нередко пользователи и сборщики забывают активировать хотя бы профиль XMP и работают на пониженной частоте 2133-2400 МГц, когда нашим минимумом является 3200 МГц!
Для топового процессора AMD Ryzen 9 5950X справедливы все вышесказанные утверждения. Но не стоит забывать, что у него и версии Ryzen 5 5900X один блок CCX стоит особняком и там связь держится на той же шине IF, которая чувствительна к любому «чиху». Поэтому даже после частоты DDR4-3600 мы наблюдаем менее линейный, но прирост быстродействия: здесь стоит побороться хотя бы за частоту памяти 3800 МГц, а отметка ниже DDR4-3200 карается наказанием самого себя потерей драгоценных FPS в играх и лишних минутах при обработке больших потоков данных! Средний прирост производительности от 2133 МГц к 4000 МГц составляет аж +48%!
Источник https://infotechnica.ru/pro-kompyuteryi/ob-operativnoy-pamyati/i-chastote-protsessora-dolzhna-li-oni-sovpadat/
Источник https://club.dns-shop.ru/review/t-100-protsessoryi/54855-vliyanie-chastotyi-ddr4-2133-4000-mgts-na-proizvoditelnost-protsess/