Компьютеры
10 ноября 2009, 00:01

Разгон памяти DDR3 на платформе Intel LGA1156

С выходом новой платформы вопрос разгона памяти поднимается снова и снова, так как появляется возможность либо сэкономить при покупке комплекта модулей, либо раскрыть потенциал процессора и системы в целом. После того, как компания Intel перенесла в CPU контроллер памяти, разгон несколько изменился. И даже в представленных недавно процессорах с разъемом LGA1156 были проведены некоторые коррективы в подсистеме памяти.

Разработав микроархитектуру Nehalem, компания Intel полностью отказалась от системной шины FSB, и теперь передача данных между памятью и процессором последнего поколения происходит напрямую. Да и частота памяти теперь формируется не за счет делителей, как это было в платформе LGA775, а за счет определенных коэффициентов умножения и базовой частоты. Теперь разгонять системы с Core i7 стало несколько проще, и практически все процессоры нового семейства способны покорять частоты порядка 4 ГГц, а то и выше. Модули памяти также не отстают от CPU и теперь запросто могут работать на 2000 МГц, а с выходом более доступной платформы LGA1156 – и на более высокой частоте.

Мы уже освещали вопрос разгона памяти с процессорами Core i7-9xx на базе ядра Bloomfield, который в значительной степени зависел от конкретного экземпляра CPU. Дело в том, что из-за архитектурных особенностей частота контроллера памяти и кэша третьего уровня (данный блок называется Uncore) должна превышать частоту памяти в два раза, т.е. может достигать 4 ГГц, с которыми не каждый процессор будет стабильно функционировать. А чтобы увеличить стабильность, необходимо поднимать напряжение питания на Uncore (вплоть до 1,5-1,6 В), что влечет за собой сильный нагрев CPU, с которым уже не справятся системы воздушного охлаждения.

Для наглядности приведем блок-схему, где показано формирование частот основных узлов платформы LGA1366.

Blok-shema_formirovania_chastot_v_platforme_LGA1366

Блок-схема формирования частот в платформе LGA1366

Итак, за счет базовой частоты (Bclk, номинал 133 МГц) и множителей (xM1, xM2, xM3 и xM4) получаются частоты модулей памяти, контроллера памяти и L3-кэша, процессорных ядер и шины QPI. Из всего списка коэффициентов умножения на повышение жестко ограничны лишь процессор и шина QPI, а остальные можно менять в широких пределах. И только экстремальные версии Core i7 лишены таких ограничений, что позволяет их разгонять путем поднятия множителя, а не опорной частоты. Все возможные диапазоны коэффициентов умножения процессоров LGA1366 сведены в следующую таблицу:

Частота процессора, ГГцМножитель CPU*Множитель UncoreМножитель памяти**Множитель QPI
Core i7-975 EE3,33x12-x25-x63x16-x34x6, x8, x10, (x12, x14, x16)x18, x20, x24
Core i7-965 EE3,2x12-x24-x63x16-x34x6, x8, x10, (x12, x14, x16)x18, x20, x24
Core i7-9503,06x12-x23x16-x34x6, x8, (x10, x12, x14, x16)x18
Core i7-9402,93x12-x22x16-x34x6, x8, (x10, x12, x14, x16)x18
Core i7-9202,66x12-x20x16-x34x6, x8, (x10, x12, x14, x16)x18

* - для экстремальных версий процессоров указан также максимальный множитель
** - в скобках указаны не официально поддерживаемые множители;
все множители эффективные, т.е. реальные в два раза меньш
е

Разгон памяти в платформе LGA115 несколько изменился, и теперь ограничений со стороны блока Uncore практически нет. После снижения количества каналов в контроллере памяти необходимость в высокой частоте последнего и L3-кэша отпала и инженеры Intel вообще заблокировали множитель для этого блока на одном значении: x18 для процессоров серии Core i7-800, и x16 для серии Core i5-700. С переносом в CPU контроллера шины PCI Express стало возможным полностью отказаться от привычного северного моста – чипсет на базе одной микросхемы PCH общается с процессором по интерфейсу DMI, используемому ранее для связи северного и южного мостов. Но даже с такой высокой интеграцией передача данных между CPU и PCI-E происходит по… шине QPI.

Blok-shema_formirovania_chastot_v_platforme_LGA1156

Блок-схема формирования частот в платформе LGA1156

Хорошо хоть множитель QPI не зафиксировали и теперь при необходимости его можно снижать с x18 до x16. Все остальные коэффициенты умножения процессоров LGA1156 приведены в таблице:

Частота, ГГцМножитель CPUМножитель UncoreМножитель памяти*Множитель QPI
Core i7-8702,93x9-x22x18x6, x8, x10, x12x16, x18
Core i7-8602,8x9-x21x18x6, x8, x10, x12x16, x18
Core i5-7502,66x9-x20x16x6, x8, x10x16, x18

* - множители эффективные, т.е. реальные в два раза меньше

Итак, теперь память в системах с доступными процессорами Core i7 при разгоне может спокойно работать на частоте 2400 МГц, а то и выше, при этом блок Uncore будет функционировать на стабильных 3,6 ГГц, чего не удавалось сделать с CPU на базе Bloomfield. Вот только память с Core i5 ограничится меньшими значениями, так как максимальный множитель всего лишь x10. Проблема стабильности контроллера памяти также решается поднятием напряжения питания на нем, но, в отличие от процессоров LGA1366, достаточно лишь 1,3-1,35 В (против номинальных 1,1 В), что уже никак не повлияет на перегрев процессора.

Проверка возможностей памяти DDR3 в паре с чипсетом P55 и CPU с разъемом LGA1156 осуществлялась на плате ASUS Maximus III Formula и процессоре Intel Xeon X3470. В качестве памяти использовался четырехгигабайтный комплект от давно известной в кругах оверклокеров компании GeIL.

GeIL GU34GB1600C7DC (2x2GB, PC3-12800, CL7-7-7-24)

Набор памяти GeIL GU34GB1600C7DC относится к серии Ultra и поставляется в небольшой коробочке с изображением спортивного мотоцикла, подчеркивающего, что эта память предназначена для экстремальных систем.

p_Upakovka_pamjati_GeIL_GU34GB1600C7DC_1

p_Upakovka_pamjati_GeIL_GU34GB1600C7DC_2

Упаковка памяти GeIL GU34GB1600C7DC

Для большей защищенности модули дополнительно упакованы в блистер, который позволяет избежать повреждения планок при транспортировке. Так же в комплекте можно обнаружить вкладыш-памятку, в которой сказано о необходимости поднятия напряжения и изменения настроек таймингов до заявленных производителем.

p_Blister

Блистер

Планки выполнены на PCB зеленого цвета и оснащены обычными голубыми алюминиевыми радиаторами. Аналогичная система охлаждения использовалась еще на модулях DDR2 этого производителя.

p_Moduli_pamjati_GeIL_GU34GB1600C7DC

Модули памяти GeIL GU34GB1600C7DC

Даже своеобразный замок, за счет которого половинки радиатора имеют дополнительное сцепление, остался прежним:

p_Sistema_ohlazhdenija_modulej

Система охлаждения модулей

Но, в отличие от ранее выпускавшейся памяти GeIL, модули GU34GB1600C7DC лишились голографической наклейки, и теперь бирка на каждой планке представляет собой стандартную белую бумажку с отпечатанными характеристиками комплекта. Каждый модуль объемом 2 ГБ рассчитан на частоту 1600 МГц при таймингах 7-7-7-24 и рабочем напряжении 1,6 В.

Markirovka_modulja_GeIL_GU34GB1600C7DC

Маркировка модуля GeIL GU34GB1600C7DC

Для большей совместимости с различными палатами в SPD планок прописаны стандартные характеристики для частот 1333 МГц (задержки 7-7-7-24, напряжение 1,5 В) и 1522 МГц (8-8-8-28 и 1,5 В), так что при старте система всегда будет определять память как DDR3-1333.

SPD_modulja_GeIL_GU34GB1600C7DC

SPD модуля GeIL GU34GB1600C7DC

При поддержке со стороны материнской платы технологии XMP можно будет выбрать профиль с заводскими настройками, либо же выбрать параметры памяти вручную.

Тестирование

Методика тестирования

Для выяснения потенциала памяти использовалась следующая конфигурация:

Процессор: Intel Xeon X34710 (2,93 ГГц);
Материнская плата: ASUS Maximus III Formula (Intel P55 Express);
Видеокарта: ASUS EAH4890/HTDI/1GD5/A (Radeon HD 4890);
Кулер: Noctua NH-U12P;
Жёсткий диск: Samsung SP2504C (250 ГБ, SATA2);
Блок питания: Silver Power SP-S850 (850 Вт).

Тестирование проводилось в среде Windows Vista Ultimate x64 SP2. Для проверки на стабильность разогнанных модулей использовались две запущенные копии программы LinX 0.5.9, объем памяти выбирался по 1024 МБ.

В BIOS Setup материнской платы множитель процессора выбирался x19, шины QPI – x16, а памяти всегда был x12. Напряжение питания процессора выставлялось на уровне 1,275 В, контроллера памяти - 1,32 В, при необходимости поднималось до 1,35 В. Остальные настройки устанавливались в значение Auto.

Разгонный потенциал выяснялся для трех наборов таймингов, актуальных для памяти DDR3: 7-7-7-21, 8-8-8-24 и 9-9-9-27 с Command Rate 1T. Второстепенные задержки оставались в значении Auto, напряжение на памяти равнялось 1,65 В.

Результаты разгона

Razgon_komplekta_GeIL_GU34GB1600C7DC

Разгон GeIL GU34GB1600C7DC

С агрессивными таймингами память смогла стабильно работать лишь на частоте 1680 МГц, что немного выше ее номинала. С поднятием задержек до уровня 8-8-8-24 удалось пройти все тесты при 1920 МГц, а с увеличением таймингов до 9-9-9-27 максимальной частотой оказались 2160 МГц!

Результаты тестирования

Теперь осталось проверить, что дает нам увеличение частоты памяти на платформе LGA1156. Для этого процессор разгонялся до уровня 3,4 ГГц, частота памяти и Bclk подбирались таким образом, чтобы частота Uncore была выше 3 ГГц: при таймингах 7-7-7-21 частота памяти равнялась 1620 МГц, процессора – 3445 МГц, Uncore – 3648 МГц; при 8-8-8-24 память работала на 1910 МГц, процессор – 3444 МГц, Uncore – 3444 МГц; с 9-9-9-27 частота памяти была 2160 МГц, процессора – 3430 МГц, Uncore – 3250 МГц.

 

Everest_Read

Everest_Write

Everest_Copy

Everest_Latency

 

С такими настройками в большинстве тестов неплохо продемонстрировала производительность память, работающая на частоте 1920 МГц с задержками вида 8-8-8-24.

3DMark_Vantage

Crysis

В игровых тестах без разницы, на какой частоте работает память – достаточно использовать модули памяти DDR3-1600 c таймингами 7-7-7-21.

Выводы

С выходом платформы LGA1156 разгон памяти DDR3 стал намного проще, и такой фактор, как частота контроллера памяти и L3-кэша, более не является сдерживающим при достижении 2000 и более мегагерц. Теперь нет необходимости подбирать экземпляр процессора, способного стабильно функционировать с высокочастотными модулями, как это было с первыми представителями микроархитектуры Nehalem. Конечно, высокая частота памяти на данный момент не всегда оправдывает вложенные средства, но если недорогие модули способны работать на 1900-2100 МГц, то почему бы не воспользоваться этим для повышения производительности системы?

Рассмотренные нами модули GeIL GU34GB1600C7DC продемонстрировали отличный потенциал, покорив частоту 2160 МГц, что ранее для 1600-мегагерцовых комплект было чем-то недоступным. Судя по нашему тестированию, данный набор лучше всего использовать на частотах около 1900 МГц с таймингами 8-8-8-24, при этом желательно разогнать контроллер памяти и L3-кэш до 3,4 ГГц.

Обсудить разгон памяти DDR3 на платформе Intel LGA1156 на форуме