Складність осмисленого вибору підходящої пам'яті полягає перш за все в «розмитості» впливу її параметрів на підсумкову продуктивність всього ПК

При самостійній збірці або модернізації комп'ютера завжди постає питання вибору комплектуючих. І якщо з процесорами і «видюхи» все більш-менш ясно (принаймні зрозуміло, на які параметри треба дивитися і який ефект від їх зміни можна очікувати), то з пам'яттю все не так просто.

Складність осмисленого вибору підходящої пам'яті полягає перш за все в «розмитості» впливу її параметрів на підсумкову продуктивність всього ПК. Наприклад, заміна процесора з частотою 2,5 ГГц на кристал того ж сімейства з аналогічними параметрами, але частотою 3,2 ГГц однозначно призведе до пристойному зростання продуктивності якщо не у всіх, то в більшості додатків. У той же час збільшення частоти ОЗУ з мізерних як на теперішній час 1066 до 2133 МГц більш-менш відчутно позначиться лише на небагатьох завданнях, та й то помітити різницю «неозброєним оком», тобто за суб'єктивними відчуттями, без проведення точних вимірів, швидше за все, не вийде.

Окремо стоїть оверклокерская пам'ять. Коштують такі модулі набагато дорожче, ніж звичайні тієї ж ємності, але при цьому часто поводяться разочаровивающе, не "заводити» на заявленої виробником частоті. Перш ніж спробувати розібратися, в чому тут справа і для чого взагалі така пам'ять потрібна, подивимося, як себе проявили на нашому тестовому стенді кілька реальних її зразків. Характеристики протестованих модулів і режими тестування вказані в таблиці.

Тестування проводилося на материнській платі Intel DP67BG з процесором Intel Core i7-2600K, жорстким диском Western Digital WD1002FAEX і видеоконтроллером KFA GeForce 460. Всі модулі пам'яті працювали на максимальних частотах і таймінгах, які нам вдалося «вичавити» без перевищення заявлених виробниками напруг харчування і без підвищення напруги на інших компонентах. Продуктивність оцінювалася за методикою, аналогічною тестування процесорів, але з дещо меншим набором випробувань. Результати представлені в таблиці.

Як бачимо, з чотирьох потрапили до нас оверклокерских комплектів рівно половина - два набори - заробила лише на 1600 МГц, хоча для них була вказана частота 2400 МГц. Друга пара успішно «завелася» на 2133 МГц (максимальна частота для нашого стенду). З цього можна зробити поспішних висновок, що перші - «погані», а другі - «хороші» (власне, через такого ось «поведінки» покупка швидкісних модулів нерідко викликає почуття марно викинутих грошей). Однак залишається питання, чому таке відбувається.

Коли мова йде про звичайну пам'яті, призначеної для роботи на частотах, визначених стандартами JEDEC, виробник, вказуючи те чи інше значення, зобов'язаний гарантувати, що його модулі зароблять на цій частоті в «стандартному» ж оточенні, тобто з контролером пам'яті і на материнській платі, які самі відповідають вимогам стандарту (всі сучасні «залізяки» їм задовольняють).

Однак оверклокерские модулі призначені для частот, що далеко виходять за межі стандартів. Зрозуміло, що для успішної роботи в цьому випадку необхідно, щоб всі компоненти обчислювальної системи підтримували даний оверклокерьский, тобто нестандартний режим. Наприклад, цілком очевидно, що якщо контролер пам'яті (він вже досить давно є частиною багатьох процесорів) не підтримує частоти вище 1600 МГц, то ніяка пам'ять на більшій частоті працювати не буде.

Однак навіть формальну відповідність кожного з компонентів пропонованим вимогам ще не означає, що всі разом буде працювати, оскільки на таких високих частотах помітним чином проявляються індивідуальні особливості кожного компонента. Так, ступінь узгодженості ліній зв'язку на даній «мамі» може виявитися прийнятною для одного процесора і модулів пам'яті, але стати перешкодою для використання інших формально таких же екземплярів: адже по-справжньому ідентичних складних виробів в природі не існує. Для пояснення цього наведемо такий спрощений приклад.

Як відомо, електричний сигнал поширюється не миттєво. Для низьких частот часом його поширення уздовж провідника можна знехтувати і вважати, що напруга на одному кінці провідника буде дорівнює напрузі на іншому. Однак для високочастотних ланцюгів це вже не так: в один і той же момент часу напруги в різних точках провідника (в нашому випадку - доріжки на друкованій платі) будуть різними. Так як всі сигнали повинні проходити весь шлях від одного електронного компонента до іншого (від контролера пам'яті до самого ОЗУ або назад) за однаковий час, потрібно вирівнювати довжини доріжок. Однак ідеально це зробити неможливо, і на практиці допускаються невеликі відхилення.

А тепер згадаємо, що провідники розташовуються не тільки на «мамі», а й на самих модулях пам'яті, а також всередині мікросхем (від ніжок до кристалів) і безпосередньо на самих кристалах. В результаті може вийти, що для однієї комбінації «процесор + материнська плата + модуль пам'яті» відхилення в довжинах доріжок в кожному з компонентів взаємно компенсуються, а для іншої, навпаки, ще більше збільшуються. Саме завдяки подібним речам і виникає ситуація, коли начебто однакові вироби в одних випадках чудово працюють один з одним, а в інших - вперто не бажають. Але ж нерівні довжини провідників - лише найочевидніша і проста річ, позначається на працездатності високочастотних електронних схем; на практиці все набагато складніше.

З цієї причини для оверклокерской пам'яті заявлені виробником цифри означають лише працездатність на даній частоті самих модулів пам'яті в деяких ідеальних саме для них умовах. У реальному ж експлуатації можливість досягти тієї чи іншої частоти визначається індивідуальними особливостями всіх відповідних компонентів. Таким чином, неможливість розігнати (у всякому разі, малою кров'ю) протестовані оверклокерские набори від Kingmax і Transcend понад 1600 МГц означає лише те, що саме ці конкретні екземпляри погано підходять для нашого стенду. Природно, і 2133 МГц, показані наборами ADATA і Kingston, відносяться саме до тих модулів, що потрапили до нас, і саме до наших «мамі» і процесору.

Повертаючись до підсумкових цифр, легко помітити, що особливих відмінностей в результатах різних модулів немає. Найбільш помітна різниця лише на «чистій синтетиці» - в тестовому пакеті AIDA64, причому в ряді тестів модулі з більшою частотою показують гірші результати, ніж модулі з меншою. Така поведінка частково пояснюється тим, що самі тести не дають стовідсоткової повторюваності: завжди існують випадкові відхилення в ту або іншу сторону. Однак куди більш важливою є інша причина: «продуктивність» пам'яті залежить не тільки від частоти, а й від таймингов, причому їх вплив на підсумковий результат залежить від характеру розв'язуваної задачі.

Рамки невеликий журнальної статті не дозволяють детально розглянути вплив кожного параметра на роботу пам'яті, а тим більше простежити їх взаємодію один з одним і вплив на загальну продуктивність. Тому обмежимося парою коротких зауважень.

Частота прямо впливає на теоретичну швидкість обміну інформацією між пам'яттю і її контролером, а значить, і процесором, тобто на пропускну здатність пам'яті. У тих випадках, коли потрібно послідовна передача великих масивів інформації, саме частота є найважливішою характеристикою. Саме з цієї причини в «видюхи» застосовують пам'ять GDDR5 з дуже високою частотою: «графічні» завдання характеризуються як раз послідовним «проходом» по великих масивів інформації.

Таймінги визначають інтервали між різними етапами роботи пам'яті. Вони характеризуються кількістю тактів, що проходять між тими чи іншими подіями (наприклад, між видачею одного за іншим двох сигналів). Тривалість кожного такту є незмінною і визначається частотою пам'яті. Тому, наприклад, таймінги 5-5-5-15 на частоті 1066 МГц по абсолютній величині дорівнюватимуть таймингам 10-10-10-30 на частоті 2133 МГц. На відміну від частоти, вплив таймингов на поведінку пам'яті досить складне і нелінійне. Як правило, в першу чергу вони позначаються на латентності, тобто часу, що проходить між початком операції читання або запису пам'яті і реальною передачею першої порції даних. Для більшості завдань, що вирішуються центральним процесором, ця характеристика важливіша, ніж пропускна здатність, оскільки характер доступу до пам'яті тут «хаотичний», що вимагає частої передачі невеликих порцій інформації з абсолютно різних осередків пам'яті.

Щоб домогтися найвищої продуктивності на тих чи інших завданнях, необхідно ретельно підбирати параметри, причому не завжди прагнути мінімізувати кожен з них. Наприклад, невелике зниження частоти (а значить, і пропускної здатності) може в деяких випадках дозволити сильно знизити таймінги, що зменшить латентність: в результаті основна маса програм стане виконуватися трохи швидше. Однак процес такого підбору вельми довгий і болісний, особливо з урахуванням того, що треба добитися не просто успішного запуску комп'ютера, а його стабільної роботи. Наприклад, серед наших тестів самим примхливим (і, до речі, найтривалішим за часом) виявився Java: бувало, що все інше успішно проходило, а цей тест постійно «падав», і змусити його працювати вдавалося лише після збільшення таймінгів.

Якщо не проводити після кожної зміни параметрів пам'яті досить серйозного тестування стабільності, може виявитися, що начебто все працює, але час від часу щось починає глючити, причому причина далеко не завжди є очевидною: адже зазвичай розганяють не тільки пам'ять, а й як мінімум процесор.

Грунтуючись на результатах тестів і пам'ятаючи про складність підбору оптимальних параметрів пам'яті, очевидним є висновок, що користувачам, які виконують в основному нересурсоємних завдання, займатися розгоном ОЗУ сенсу немає. Однак в разі роботи з «важкими» додатками це не так. Наприклад, якщо деяка «довгограюча» завдання, така як конвертація відео або рендеринг тривимірної анімації, виконується багаторазово день у день, то навіть одновідсотковий виграш у часі її виконання може в підсумку привести до відчутної економії часу.

Однак у розгону є й інша, формально абсолютно «непрактична» складова. Про рекорди на Олімпіадах завдяки телебаченню і Інтернету знає весь світ, але ж оверклокинг - це теж, по суті, спорт, нехай і зовсім не олімпійський. Є досить велика категорія людей, для яких вичавити все можливе і навіть неможливе зі свого комп'ютера є мало не головною справою життя, а іноді і приносить матеріальні плоди. Саме для таких ентузіастів в першу чергу і призначаються високопродуктивні - оверклокерские - модулі пам'яті. Ну а тим, кому розгін заради розгону нецікавий, краще обмежитися звичайною, набагато дешевшою пам'яттю і витратити зайві гроші на щось інше, що приносить щоденний і більш відчутний ефект, ніж задоволення від підкорення чергової вершини.

джерело: Hard'n'Soft

Автор: Іван Савватеев