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Ryzen, AMD e l'impatto sui giochi dell'overclock della DRAM

Timing o frequenze? Che cosa fanno le voci Geardown Mode o BankGroupSwap? AMD ha provato a rispondere a queste e altre domande in un post in cui analizza l'impatto dell'OC della memoria sulla piattaforma Ryzen in ambito gaming.

Ryzen, AMD e l'impatto sui giochi dell'overclock della DRAM

La distribuzione dell'AGESA 1.0.0.6 ai produttori di motherboard e la successiva ondata di nuovi BIOS ha rappresentato un passo avanti importante per la maturazione delle piattaforme AM4 per i processori Ryzen. In particolare i nuovi BIOS offrono tante opzioni in più per intervenire sulle memorie e aumentarne la frequenza.

La frequenza della memoria è cruciale per la piattaforma Ryzen, perché "comanda" l'interconnessione Infinity Fabric che rappresenta l'autostrada su cui scorrono i dati che core e thread sui differenti CCX usano per scambiarsi i dati. Più la frequenza di Infinity Fabric è alta, più c'è la possibilità di ottenere maggiori prestazioni.

ryzen

Supportare al meglio i kit di memoria esistenti e "saper dove mettere le mani" è quindi importante. Per questo motivo AMD ha pubblicato un post sul proprio blog in cui il noto overclocker Sami Makinen (che lavora per l'azienda) si è avvalso delle nuove opzioni di memoria per trovare la configurazione perfetta e ottenere le massime prestazioni in gaming usando una piattaforma Asus Crosshair VI e una CPU Ryzen 7 1700 a 8 core.

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Per prima cosa Makinen ha analizzato l'impatto della nuova opzione Geardown Mode (GDM), che si attiva di default per frequenze di memorie superiori a DDR4-2667. GDM consente alla RAM di usare una frequenza che è pari alla metà della vera frequenza al fine di archiviare un valore nei bus command o address della memoria. "Questo valore può potenzialmente permettere maggiori frequenze, una compatibilità più ampia e una migliore stabilità".

Dal punto di vista dell'overclock, il parametro Geardown Mode è utile perché dice alla memoria di ignorare il command rate impostato nel BIOS. "Dato che i command rate 1T possono essere vantaggiosi - anche se difficili da mantenere - per le prestazioni, il grafico sotto si chiede se è utile usare GDM qualora la frequenza di memoria desiderata può essere raggiunta. Spoiler: probabilmente no".

Secondo AMD l'opzione Geardown Mode dovrebbe essere disabilitata nel gaming se potete raggiungere l'overclock di memoria desiderato con un command rate 1T. "Il contrario è vero nel caso CR 1T si dimostri troppo aggressivo per raggiungere la frequenza desiderata - lasciare attivo GDM potrebbe portarvi a quel livello. Infine, quando si tratta di GDM vs CR 2T, bisogna condurre test specifici sul throughput di memoria, in quanto il bilanciamento impatterà sugli altri timing di memoria".

bankgroupswap 01
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BankGroupSwap (BGS) è un'altra voce interessante. Questa opzione di "memory mapping" altera il modo in cui le applicazioni sono assegnate a posizioni fisiche all'interno dei moduli di memoria; l'obiettivo è ottimizzare il modo in cui le richieste di memoria sono eseguite dopo aver valutato l'architettura DRAM e i timing di memoria. "La teoria prevede che agire su questa impostazione può spostare l'equilibrio delle prestazioni in favore di giochi o di software sintetici. I nostri dati sembrano supportare l'ipotesi: i nostri giochi si sono dimostrati un po' più veloci BGS disattivato, mentre il bandwidth di memoria in AIDA64 si è dimostrato più alto con BGS attivo".

bankgroupswap 02
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Nel suo post AMD ha affrontato anche il tema "Single rank vs. Dual rank", e soprattutto ha cercato di spiegarlo in modo semplice. "Un modulo di memoria è un circuito stampato con diversi chip di memoria attaccati. Avete mai pensato a come un computer parla con questi chip di memoria? È qui che entra in gioco il concetto di rank".

single dual rank
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"Un rank è un gruppo di chip di memoria che riceve comandi di lettura e scrittura come gruppo. Alcuni moduli di memoria hanno tutti i loro chip in un gruppo, e sono detti single rank (SR). Altri suddividono i chip di memoria in due gruppi e sono detti dual rank (DR). I moduli DR possono spesso essere un tantino più veloci grazie a una capacità chiamata rank interleaving, dove il secondo rank di memoria può ancora lavorare mentre il primo viene aggiornato per l'uso".

"I moduli DR però sono spesso più difficili da portare ad alte frequenze, ed è per questo che i kit a più alte prestazioni usano più moduli SR da 4 o 8GB. La maggiore frequenza ottenibile dai moduli di memoria SR è spesso sufficiente per superare i piccoli benefici prestazioni delle DIMM DR".

Per capire se un modulo è single o dual rank potete guardare il codice prodotto, che spesso indica 1Rx4 o 1Rx8 per il single rank, o 2Rx4/2Rx8 per il dual rank. Oppure, più velocemente, si può assumere che una DIMM DDR4 da 8GB sia single rank, mentre una da 16GB sia quasi certamente dual rank.

"I nostri risultati ci permettono di credere che le configurazioni di memoria DR siano leggermente più veloci delle configurazioni SR per giocare. Le cose però non sono sempre uguali a sé stesse quando si tratta di overcloccare la memoria", spiega AMD.

timing
Timing delle DDR4-3200 nella migliore configurazione: tCL = 12, tRCDW/R = 12, tRP = 12, tRAS = 28, tRC = 54, tWR = 12, tWCL = 9, tRFC = 224, tRTP = 8, tRDRDSCL = 2, tWRWRSCL = 2, ProcODT = 60Ω - Clicca per ingrandire

Un altro tema affrontato è quello dei timing automatici o manuali. Ridurre i timing è pratica nota per aumentare le prestazioni di memoria, ma timing troppo aggressivi possono portare a corruzione e instabilità della memoria. I produttori "programmano" profili tramite meccanismi come SPD e XMP. Sami Makinen ha dimostrato - senza sorprese - che gli overclocker esperti possono ottenere molte più prestazioni dai giochi operando manualmente sui timing. L'impatto sui giochi dipende però anche dal titolo stesso e dalla sua sensibilità alle impostazioni di memoria.

timing frequenza
DDR4-3200: tCL =12, tRCDW/R = 12, tRP = 12, tRAS = 28, tRC = 54, tWR = 12, tWCL = 9, tRFC = 224, tRTP = 8, tRDRDSCL = 2, tWRWRSCL = 2, ProcODT = 60Ω. DDR4-3466: tCL = 14, tRCDR/W = 14, tRP = 14, tRAS = 28, ProcODT = 60Ω, CR = 1T, GDM = Disabled, BGS = Disabled. DDR4-3520: tCL = 14, tRCDW/R = 14, tRP = 14, tRAS = 30, tRC = 56, tWR = 14, tWCL = 12, tRFC = 312, ProcODT = 53.3Ω - Clicca per ingrandire
conclusioni
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Infine, cosa preferire? Frequenza alta o timing bassi? Cosa dà la marcia in più ai processori Ryzen? L'overclocker di AMD ha spinto la memoria fino a DDR4-3520 con timing rilassati, a DDR4-3466 con timing bassi, e a DDR4-3200 con i timing più bassi possibili per avere stabilità con Memtest. I risultati dicono che i timing più bassi hanno la meglio. La memoria DDR4-3200 con timing aggressivi ha raggiunto maggiori prestazioni della DDR4-3520 con timing più rilassati, mentre l'impostazione DDR4-3466 con timing comunque contenuti ha garantito il giusto bilanciamento tra timing e frequenza.


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