О важности стандартов скорости памяти

Продавая комплектующие и компьютеры интернет магазин Artline, старается соблюдать спецификации памяти от производителя центральных процессоров. Это делается, чтобы обеспечить максимальную надежность и избежать разгона контроллеров памяти, что технически может нарушить условия гарантии. Но в последние годы схемы поддержки скорости памяти на многих новых процессорах становятся все сложнее. Также продавцы техники сталкиваются с отсутствием поставки определенных модулей скорости. 

Поэтому многие стали использовать новый подход к тому, как стоит использовать память. Заключается он в том, чтобы, говоря прямо, нарушать рекомендации производителя и увеличивать скорость. Мы решили попробовать понять, что будет, если использовать данный метод.

Содержание:

1. Основная информация об оперативной памяти
   1. Понятие скорости работы
2. Исторический подход
3. Текущая ситуация
4. Как разгон повлияет на производительность памяти
5. Заключение
   1. Где купить надежный ПК или рабочую станцию?

Основная информация об оперативной памяти

Оперативная память (ОЗУ или RAM), как следует из названия, представляет собой тип краткосрочной памяти. По сравнению с обычной памятью, ОЗУ обычно работает намного быстрее. Представьте себе это такой пример. Вы хотите запустить игру на компьютере. Вы запускаете ее, и компьютер ищет копию игры в своей долговременной памяти. Сначала все идет хорошо, появляются вступительные ролики и меню. Однако когда ваш персонаж начинает что-то делать в игре, компьютер должен постоянно извлекать отдельные биты и файлы в папке с игрой, которые относятся к тому, что вы делаете.

Вы поворачиваетесь влево, и компьютер сразу же смотрит, как должна выглядеть эта часть игрового мира. Вы выпиваете чашку молока, и игра ищет звуковые файлы и файлы изображений для анимации питья. Для вас эти действия могут следовать некоторой логике. Однако для компьютера они совершенно случайны. Это также означает, что компьютер должен иметь возможность найти любую информацию максимально быстро.

Для нормальной памяти это создает проблемы. Они связаны с тем, что обычные жесткие диски и даже более быстрые накопители SSD слишком медленны для того, чтобы компьютер мог извлекать так много случайных (с его точки зрения) файлов в случайные моменты. Здесь в игру вступает оперативная память. В ней хранятся промежуточные данные о задачах, выполняемых процессором. Подробнее можете прочитать в Википедии.

Понятие скорости работы

Теперь поговорим о скорости. До выхода на рынок SDRAM эта величина выражалась в наносекундах (нс). Измеряется количество времени, необходимое модулю для доставки запроса данных. Следовательно, чем меньше наносекунд, тем быстрее выполняются все процессы. Типичные скорости были 90, 80, 70 и 60 нс. В старых машинах может быть 80 или 90. В более поздних Pentium 60 или 70. Часто последняя цифра номера детали памяти представляет скорость, например 6 – это 60 нс.

Скорость SDRAM уже измеряется в мегагерцах (МГц). Маркировка скорости на микросхемах памяти может по-прежнему соответствовать наносекундам, но в этом случае представляет собой количество наносекунд между тактовыми циклами. Кроме того, маркировка на микросхемах не соответствует значению МГц скорости. Вот таблица преобразования.

Для расчета байтов в секунду вам необходимо знать ширину и скорость шины вашего компьютера. Первое, что нужно запомнить, это то, что 8 бит = 1 байт. Если у вас 64-битная шина, за один раз она может передать более 8 байтов информации (64/8 бит = 8 байтов). Если скорость вашей шины составляет 100 МГц (100 миллионов тактовых циклов в секунду), а ширина шины составляет 1 байт, скорость составляет 100 Мб в секунду. При ширине 64 бит скорость составляет 800 Мб в секунду (64/8*100000000).

В модулях Rambus скорость измеряется в мегабайтах в секунду. Они имеют частоту 400 или 300 МГц. Поскольку они отправляют две части информации за каждый такт, вы получаете 800 или 600 МГц. Ширина их шины – 16 бит или 2 байта (16/8). Скорость модуля 400 МГц составляет 1600 Мб в секунду или 1.6 Гб в секунду ((400000000*2)*2). Модуль 300 МГц обеспечивает 1.2 Гб в секунду.

Исторический подход

На протяжении многих лет Intel и AMD официально говорили, что существует максимальная скорость памяти, которая поддерживается каждым процессором, который они производят. Хотя иногда эту информацию было трудно найти в источниках этих производителей. В некоторых случаях скорость зависела от того, сколько модулей памяти использовалось, насколько плотными были эти модули и других факторов. 

И так же долго люди, которые занимаются сборкой компьютеров и рабочих станций, превышали эти спецификации, стремясь получить лучшую производительность. Даже производители материнских плат часто тестируют и сертифицируют более высокочастотную память для использования на своих платах, чем те, что изначально были рассчитаны для них. Особенно часто это касалось моделей, которые предназначены для оверклокеров, то есть людей, которые занимались разгоном памяти. Вообще оверлокинг можно определить как работу памяти на более высоких скоростях, чем указано в спецификациях процессора. 

Хотя такой разгон памяти является широко распространенной практикой среди энтузиастов-сборщиков, официальная политика Intel и AMD гласит, что при этом аннулируются гарантии на оборудование. Это одна из основных причин, по которой мы, сотрудники Artline, не пошли по этому пути при разработке наших рабочих станций. Мы также наблюдали увеличение количества сбоев и появлений так называемого «синего экрана», связанных с использованием высокоскоростной памяти. По крайней мере, это наблюдалось при работе с некоторыми приложениями. При этом увеличение производительности было незначительным. 

Учитывая возросшую стоимость высокочастотной памяти, для нас было совершенно разумно придерживаться официально поддерживаемых скоростей ОЗУ в созданных нами системах.

Текущая ситуация

К сожалению, поддерживать старый подход к скорости памяти становится невозможно. Это связано с рядом факторов:

1. AMD уже некоторое время поддерживает разные скорости памяти на своих процессорах в зависимости от того, сколько модулей ОЗУ установлено и являются ли они одно- или двух-ранговыми. Это касается моделей с верхним пределом скорости от 2666 до 3200 МГц. Но эта информация не была широко доступна для общественности, несмотря на ее влияние на гарантийную поддержку. Если говорить простым языком, это означает, что AMD и сама иногда превышает спецификации. 
2. Компания Intel отстала от AMD в вопросе скоростей памяти на самом высоком уровне. Хотя в последнее время она начинает догонять своего конкурента и, вполне вероятно, будет использовать для этого то же самое нарушение стандартов.
3. Наиболее широко поддерживаемая скорость на данный момент, с точки зрения официальных спецификаций ЦП, - это DDR4 2933 МГц. Но модели с такой скоростью от производителей памяти, которые мы предпочитаем использовать, являются одними из самых трудных для поиска.
4. Память со скоростью 2666 МГц, которую мы использовали в течение многих лет, из-за ее надежности и широкой поддержки среди процессоров становится все более дефицитной.

Итак, что же все это нам дает? На момент публикации этого материала мы все более активно используем память DDR4 3200 МГц. Это технически быстрее, чем большинство доступных на сегодняшний день платформ, которые мы официально поддерживаем. Однако если материнская плата хорошо справляется с автоматическим понижением частоты памяти до правильной для процессора скорости, мы позволяем ей это делать. Платформа Intel X299 является хорошим примером этого: платы плавно регулируют частоту ОЗУ до 2933 МГц, что является максимальной скоростью, на которую рассчитаны процессоры Core X.

На других платформах, где материнская плата не регулирует скорость памяти автоматически в соответствии с номиналом ЦП, память будет работать на частоте 3200 МГц с таймингами JEDEC по умолчанию. Это может означать, что некоторые из конфигураций, которые мы будем продавать в будущем, будут работать с разогнанными контроллерами памяти. Но, по нашему опыту, сбои аппаратного обеспечения ЦП случаются редко, и, если какие-либо из этих изменений возникнут, мы, конечно, покроем их на протяжении гарантийного времени (чаще всего 36 месяцев).

Как разгон повлияет на производительность памяти

Возникает логичный вопрос: окажет ли более высокочастотная память большое влияние на производительность, особенно в профессиональных приложениях, которые чаще всего используются нашими пользователями? Чтобы выяснить это, мы проводили тестирование. Мы рассмотрели как основные платформы, а также платформы HEDT от Intel и AMD отреагируют на разгон. Для этого протестируем память на значениях частоты 2666 МГц (CL19), 2933 (CL21) и 3200 МГц (CL22).

Чтобы у нас не получился слишком большой набор тестов, но при этом обеспечивалось хорошее представление о том, как скорость памяти влияет на рабочие процессы в реальном мире, было решено провести большинство тестов на двух платформах: одна AMD и одна Intel. Выбор моделей тестовых процессоров от каждого производителя основывался на том, работает ли конкретное приложение лучше с высокой тактовой частотой (Intel Core i9 10900K и AMD Ryzen 9 3950X) или большим количеством ядер (Intel Core i9 10980XE и AMD Threadripper 3970X).

Из-за такого подхода некоторые процессоры были протестированы с большим количеством приложений, чем другие. Данные разбиты на диаграмму для каждого процессора, и результаты показаны как производительность относительно самой низкой скорости памяти (2666 МГц). Красная линия – результат 2666 МГц, который по определению всегда будет на уровне 100%, синяя линия показывает 2933 МГц, а зеленая – 3200 МГц. Чем выше проценты, тем лучше.

Здесь стоит отметить несколько моментов:

1. Процессоры AMD обычно демонстрируют больший прирост производительности с более быстрой памятью, в отличие от чипов Intel.
2. Intel i9 10980XE не работал стабильно с памятью 3200 МГц, так как это значение превышает официальную поддерживаемую скорость 2933 МГц. В частности, ему не удалось пройти тесты Davinci Resolve или Pix4D Park Map, поэтому по этим двум результатам на графике показано 0%.
3. Ни один из наших тестов не показал разницу более чем на 9% между самыми быстрыми и самыми медленными результатами, в подавляющем большинстве случаев разница составляла около 5%.
4. В некоторых случаях более высокая частота памяти приводила к немного более низкой производительности. Такое явление может быть связано с более высокими настройками задержки, которые сопровождали увеличение тактовой частоты памяти.

Заключение

Наша цель в Artline – сделать так, чтобы рабочие станции, которые мы продаем, качественно выполняли свою работу. Это означает, что мы хотим обеспечить максимально возможную надежность и производительность. Исторически это означало, что нужно строго придерживаться официальных спецификаций памяти ЦП от AMD и Intel, а также использовать самые надежные модули памяти (понять это можно было, если отслеживать сбои). Однако сегодня это становится практически невозможным, ведь, как было указано выше, производители сами нарушают свои же спецификации в погоне за высокой производительностью. При этом они, как и раньше, предоставляют гарантию на свои товары. Поэтому, возвращаясь к первоначальному вопросу данного материала, можем ответить, что если не очень сильно превышать рекомендуемые показатели (как это делают Intel и AMD), это повысит производительность и не повлияет на надежность. Но лучше доверять профессионалам в этом вопросе.

Где купить надежный ПК или рабочую станцию

Рекомендуем пользоваться услугами магазина Artline. Здесь есть большой набор собственных моделей рабочих станций и персональных компьютеров. Они дешевле и надежнее, чем те, которые вы можете найти у магазинов, которые просто выступают в роли перекупщиков.

г. Киев, ул. Кирилловская, 104

• (080) 033-10-06
• (044) 338-10-06
• (066) 356-10-01
• (097) 356-10-01
• (063) 356-10-01

info@artline.ua