RAM vs. herní výkon: vyplatí se 3466MHz paměti?

RAM vs. herní výkon: vyplatí se 3466MHz paměti?
, , recenze
Zvláště pro zákazníky uvažující o sestavě založené na procesorech AMD je důležité téma výkonu pamětí RAM, jejich frekvence a časování, což bude i téma pro dnešní článek. V něm se podíváme zvláště na to, jak volba RAM ovlivní herní výkon. 
K oblíbeným
reklama
Paměti RAM a jejich nastavení je v případě procesorů Ryzen velké téma už od nástupu prvních modelů. My se jím budeme zabývat pouze z hlediska CPU Ryzen a sestavy vybavené samostatnou grafikou a ne z hlediska APU a propustnosti důležité pro integrovanou Vegu. To je důležité i proto, že počítač založený na APU bez samostatné grafiky bude celkově výrazně levnější než PC s grafikou kalibru naší RTX 2080 Super, což znamená i to, že do naší sestavy se celkově mohou vejít dražší paměti, aniž by jejich výběr působil nepatřičně. 
 
Procesory Ryzen 1000 měly s paměťmi ještě řadu potíží, v nichž se odrážela i snaha uživatelů dosáhnout co možná nejvyšších taktů s nejlepším časováním, aby si optimalizovali výkon. Tehdy se ale lidé zajímali spíše o to, zda budou vybrané paměti na jejich sestavě vůbec fungovat, což bylo spojeno s dětskými problémy nové platformy. Ty byly navíc prohloubeny tím, že výrobci desek neměli moc času na vyladění svých BIOSů a to se poté dohánělo za pochodu. 

Už v rámci druhé generace procesorů Ryzen ale nebyl velký problém provozovat paměti na efektivních 3200 MHz a třetí generace je schopna spolehlivě provozovat i 3600MHz či 4000MHz paměti, což je pro účely (nebo spíše peněženky) drtivé většiny uživatelů více než dostačující.
 
 

RAM a výkon CPU Ryzen

 
Obecně máme v povědomí, že výkon procesorů Ryzen závisí na taktu pamětí více, než v případě procesorů Core. Toto téma se probírá už od března roku 2017, kdy AMD prozradilo, že na taktu pamětí přímo závisí takt vnitřní sběrnice procesorů Ryzen, čili Infinity Fabric. 
 
 
A jak dobře víme, Infinity Fabric se stará o přesun dat mezi CCX - čtyřjádrovými komplexy, takže čím rychlejší je, tím svižnější je třeba i přesouvání procesů mezi jádry v sousedících CCX. To samozřejmě platí pouze pro takové procesory, které využívají oba CCX a rozhodně neplatí, že čtyřjádrové CPU rovná se jen jeden zapnutý CCX, jak nás naučil případ nových Ryzen 3 3100 a 3300X

Od AMD jsme se tak dozvěděli tu prostou informaci, že na výchozí nastavení pracuje Infinity Fabric na fyzickém taktu pamětí DDR4, čili v případě modulů s efektivním taktem 2133 MHz jde o fyzický takt 1066 MHz. 
 
V normálním případě tu tak máme mClock (takt pamětí), uClock (takt pam. kontroleru) a fClock (takt Infinity Fabric) v poměru 1:1:1, tudíž není co řešit, všechny pracují na stejných megahertzích. A pokud někdo využívá maximálně DDR4-3600, může by být v klidu, neboť by stále měl platit poměr 1:1:1. Ovšem i na moderních deskách s X570 je pro fClock stanovený strop právě na 1800 MHz (lze jej však obejít), takže DDR4 na více než 3600 MHz (efektivně) způsobí uzamknutí fClock na 1800 MHz a zapnutí poměru 2:1 pro paměťový kontroler (uClock). Čili pro takové 5000MHz paměti DDR4 by platily takty mClock, uClock a fClock ve výši 2500 MHz, 1250 MHz a 1800 MHz, což má své negativní dopady na výkon vzhledem k vyšším latencím.
 
Dle AMD nám takové asynchronní nastavení přidá k latencím cca 9 ns, takže by si uživatel měl dobře rozmyslet, zda s taktováním pamětí skončí tam, kde končí možnosti paměťového kontroleru či sběrnice Infinity Fabric, a bude je provozovat synchronně, anebo vymáčkne co nejvyšší takt, ale s penalizací vyšší latence. To bychom v našem případě snad neměli mít důvod řešit, neboť použijeme 3466MHz moduly, ale uvidíme, co umožní deska a procesor.
 
  

Časování

 
Vysoká pracovní frekvence pamětí je jedna věc a zvláště na systémech s procesory AMD ovlivňuje výkon i ostatního hardwaru, ovšem pokud využijeme paměti s hlemýždím časováním (nebo si ho nastavíme), nebude nám jejich vysoký takt nic platný. Stále ale je pravda, že v případě SDRAM se díky vysoké frekvenci potřebné cykly odbudou rychleji. 
 
Časování pamětí nám určuje prodlevy mezi jednotlivými operacemi, takže je zřejmé, že čím nižší číslo, tím lépe. A také je zřejmé, že s časováním musíme nakládat velice opatrně a že si nelze nastavit jen tak nějaká čísla dle vlastního uvážení, neboť v lepším případě docílíme naopak horšího výkonu a v horším případě dospějeme k resetu BIOSu. 
 
nastavení pamětí použitých v testu dle profilu XMP pro nejvyšší takt
 
Paměti se dnes zcela běžně označují vedle pracovního taktu (efektivního) také zkratkou CL či CAS Latency (Column Access Strobe). Jde o zcela základní údaj, který nám řekne, jaká prodleva v nanosekundách (v případě asynchronních DRAM) či cyklech (náš případ synchronních DRAM - SDRAM) uběhne mezi zadaným příkazem READ a tím, kdy data skutečně budou přečtena a k dispozici. V případě dnešních DDR4 musíme počítat alespoň s CL14 a levné moduly zpravidla nabízejí CL19. Nejde ale pouze o CL, neboť základních typů časování je pět. 
 
Ještě dříve bychom si ale měli trochu osvěžit strukturu pamětí DRAM, a to alespoň s ohledem na jejich nejmenší struktury. Když pomineme, že tu máme nejdříve paměťové Ranky a Banky, pak nakonec stejně přistupujeme k řádkům (Row nebo také Page - stránka) a sloupcům (Column). Je to zkrátka v podstatě stejné, jako když hledáme konkrétní dům, nejdříve si najdeme město, následně ulici a až v ní samotný dům. Bank je tak dvourozměrná mřížkovitá struktura zvaná DRAM Memory Matrix tvořená řádky a sloupci, na jejichž místech protnutí nalezneme samotná data uložená coby bity. 
 
Řádek v paměti může být aktivovaný, čili otevřený, což je nutné k tomu, aby z něj mohla být čtena data (nebo zapisována). Aktivovaný zůstává do příkazu Precharge, který jej převede do nečinného stavu, aby mohl být otevřen jiný řádek. 
  • CL / CAS Latency - počet cyklů mezi příkazem Read ke čtení z paměti a příjmem dat. Jde o základní údaj platící pro případ, že už je otevřen žádaný řádek paměti, čili jde o ideální scénář, kdy je odezva nejkratší.
  • tRCD / RAS to CAS Delay - v případě, že není otevřen žádný řádek, se k výslednému času přístupu k datům přičte tRCD, čili počet cyklů nutný k otevření řádku a přístupu ke sloupci. Celková doba je v takovém scénáři rovna přinejmenším součtu tRCD + CL. 
  • tRP / RAS Precharge - v případě, že je otevřen nevhodný řádek v banku (Page Miss), nastupuje příkaz Precharge. To znamená, že se přičítají cykly nutné pro zavření nechtěného řádku a poté otevření žádaného řádku. Přístup k datům tak zabere tRP + tRCD + CL. 
  • tRAS / Cycle Time - počet cyklů mezi aktivací řádku a jeho zavřením, která by měla být dostatečně dlouhá na to, aby byl čas k přístupu k uloženým informacím. Měla by tak teoreticky být přinejmenším stejná, ale spíše delší než součet tRCD + CL. 
  • CR / Command Rate - obvykle s hodnotou 1T nebo 2T a jde o počet cyklů mezi výběrem konkrétního čipu DRAM na modulu a provedení příkazu. Rozdíly ve výkonu přitom nejsou velké, ale 2T může přispět k vyšší stabilitě na vysokých frekvencích nebo při využití více než dvou modulů DIMM, což není náš případ.

reklama
Nejnovější články
V Německu vylepšili redox-flow baterie: ekologičtější a lépe snáší horko V Německu vylepšili redox-flow baterie: ekologičtější a lépe snáší horko
Redox-flow akumulátorové baterie nejsou zdaleka něčím novým. Teprve v poslední době to však vypadá, že by se jejich využití mohlo více rozšířit. Nový výzkum z Německa řeší jak ekologii, tak i odolnost vůči vysokým teplotám.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala1 komentář
Vláda USA opravdu zařadila čínský SMIC na černou listinu Vláda USA opravdu zařadila čínský SMIC na černou listinu
Ještě před necelými třemi týdny tu byla jen možnost, že vláda Spojených států zařadí čínského výrobce čipů, společnost SMIC, na černou listinu. Tím by ji odřízla od možnosti využívat výrobní zařízení amerických firem a nyní se tak opravdu stalo. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek7 komentářů
AMD Navi 2X: 80, 40 a 32 CU, spekuluje se už o specifikacích AMD Navi 2X: 80, 40 a 32 CU, spekuluje se už o specifikacích
Na světlo světa se pomalu dostávají specifikace nových Radeonů 2X, které jsou zatím pochopitelně nepodložené a nedá se jim věřit. Nic lepšího ale zatím nemáme, takže se podívejme na jejich údajnou výbavu. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek3 komentáře
Výrobci karet reagují na problémy se stabilitou RTX 3080, co ji způsobuje? Výrobci karet reagují na problémy se stabilitou RTX 3080, co ji způsobuje?
Minulý týden se začalo diskutovat o problémech s některými kartami RTX 3080, jejichž majitelé mluvili o celkové nestabilitě systému projevující se různými způsoby. Čekali jsme na reakci AIB firem, která už přišla. 
Dnes, aktualita, Jan Vítek6 komentářů
GeForce RTX 3060 Ti přijde za pár týdnů s více CUDA jádry než RTX 2080 Ti GeForce RTX 3060 Ti přijde za pár týdnů s více CUDA jádry než RTX 2080 Ti
Nvidia chystá rozšíření nabídky svých nových karet Ampere směrem dolů. Proti novým Radeonům by se měla postavit GeForce 3060 Ti, která nabídne více CUDA jader, než nedávný high-end RTX 2080 Ti.
Dnes, aktualita, Milan Šurkala11 komentářů