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Old 07-04-2018, 00:30   #3
Spitfire84
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OVERCLOCK RAM


Fin dal debutto di Ryzen 1x00, la compatibilità delle memorie DDR4 ad elevate frequenze (a partire dai 2933 MHz) presenti sul mercato è risultata molto complicata; allo stesso tempo però è apparso evidente il vantaggio che Ryzen trae da memorie veloci, motivo per cui vale la pena approfondire l'overclock delle ram con Ryzen.

Innanzitutto vale la pena ricordare che AMD certifica le seguenti frequenze per le memorie DDR4 con Ryzen 1x00:
  • DUAL CHANNEL / DUAL RANK / 4 DIMM: 1866 MHz
  • DUAL CHANNEL / SINGLE RANK / 4 DIMM: 2133 MHz
  • DUAL CHANNEL / DUAL RANK / 2 DIMM: 2400 MHz
  • DUAL CHANNEL / SINGLE RANK / 2 DIMM: 2667 MHz

E solo con l'introduzione dei Ryzen 2x00 la frequenza massima certificata è stata portata a 2933 MHz, motivo per cui, nonostante su alcune schede madri sia possibile raggiungere frequenze per le DDR4 fino a 3800 MHz, ogni frequenza superiore a quelle certificate da AMD è considerata una frequenza in overclock.

Come visibile anche nell'immagine precedente, un'importante specifica da verificare per le RAM da abbinare a Ryzen è il rank, che può essere single o dual:
a pari capacità, un banco di memoria single rank ha una densità doppia rispetto a quella di un modulo dual rank e la caratteristica è facilmente riconoscibile osservando le RAM in quanto le prime hanno i chip saldati solo su un lato, le seconde su entrambi i lati.
Più in dettaglio, ogni slot DDR ha accesso a due linee di memoria ("ranks"): se i moduli sono a doppia faccia vengono occupate tutte e due le linee (2 ranks), se i moduli sono a faccia singola occupano solo una linea (1 ranks).
Dal punto di vista delle prestazioni, a parità di frequenze le memorie dual rank restituiscono performance leggermente superiori, ma il gap viene facilmente compensato dalle single rank in quanto quest'ultime salgono molto più facilmente in frequenza, con timings più aggressivi e sono in grado di accettare tensioni più elevate.
In particolare per Ryzen sono consigliate RAM single rank e possibilmente con chip Samsung b-die (tipicamente montati sui kit certificati CL14 a 3200 MHz) che sono risultate le più compatibili e le più facili da far lavorare oltre i 3000 MHz.
Per identificare il produttore e le specifiche dei chip di memoria montati sulle ram in nostri possesso consiglio l'uso del comodo Thaiphoon Burner, mentre per identificare le impostazioni in uso consiglio Ryzen Timing Checker. In alternativa potete verificare una lista di ram molto completa con il relativo chip utilizzato al seguente link: DDR4 chip list oppure attraverso questo utile motore di ricerca di memorie: Samsung b-die finder.

Vediamo ora però di quantificare il vantaggio prestazionale derivante dell'aumento dei frequenza delle memorie e gli impatti dei timings con alcuni test in ambiti di utilizzo reale.

Configurazione di prova:

AMD Ryzen 7 1700 @3925 MHz
Gigabyte AX370 Gaming 5 (Bios F22b)
2 x 8 GB G.skill TridentZ 3200 MHz
Sapphire RX480 8GB Nitro+ OC
Samsung 840 EVO 250GB

Software testati:
  • 7-zip 18.01: Dizionario 32 MB, 16/16
  • Cinebench R15 Single & Multi core
  • RealBench 2.44
  • Handbrake 1.07: video 809 MB x264 5700 kbps -> 424 MB 3000 kbps, Turbo 1st pass, 2nd pass 3000 kbps
  • Superposition: 1080p Medium e 1080p Extreme
  • Rise of the Tomb Raider
  • Far Cry 5


7-zip evidenzia un miglioramento delle prestazioni limitato in decompressione, mentre in compressione il vantaggio è molto marcato ed evidenze, almeno fino a 3066 MHz; il passaggio a 3266 MHz evidenzia un incremento di prestazioni più limitati.


Cinebench evidenzia in multithreading uno scaling delle prestazioni lineare all'aumentare della frequenza della ram. A titolo di riferimento 50 punti su Cinebench equivalgono a circa 100 MHz di frequenza su un Ryzen a 8 core.


Confrontando i risultati tra memorie a 2400 MHz e 3266 MHz, Realbench evidenzia un miglioramento di circa il 7% nell'image editing, del 4% nell'encoding, del 4% nell'OpenCL e del 16% in un carico pesante multithreading (risultato frutto anche dell''aumento della banda passante dell'infinity fabric che interconnette i 2 moduli quad core presenti su Ryzen 7 e che ricordo essere legato alla frequenza delle ram).


Handbrake non evidenza vantaggi in una conversione da x264 a una x265, mentre per una conversione da x264 a x264 il miglioramento è quasi del 14%.




Il benchmark video Superposition non evidenzia vantaggi. Risultato prevedibile in quanto questo benchmark sfrutta a fondo la scheda video e molto limitatamente il duo CPU-RAM.


Grazie a bagnino89 possiamo vedere lo scaling a 1080p e a 1440p su Rise of the Tomb Raider e Far Cry 5 tra memorie a 2666 MHz 16-18-18-35-53 CR 1T e 3200 MHz 14-14-14-28-42 CR 1T (KFA2 GTX 1080 EXOC): a 1080p, dove la CPU e le RAM contano maggiormente in quanto rappresentano il collo di bottiglia alla GTX 1080, il vantaggio raggiunge il 3,8% con Rise of the Tomb Raider e l'8,2% con Far Cry 5, mentre a 1440p in entrambi i giochi il vantaggio della configurazione con le ram in overclock più spinto è del 2,5%.

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NOTE AGGIUNTIVE SU RYZEN 3x00

Con i Ryzen 3x00 AMD ha scelto un approccio modulare tra i core e il controller delle memorie che si trovano su chip distinti a bordo della CPU.
Questo ha consentito ad AMD di gestire frequenze superiori sulle ram rispetto a quanto possibile con le 2 precedenti generazioni di Ryzen. A titolo di confronto queste sono le massime frequenze in overclock sulle ram che si possono ottenere mediamente fra le 3 generazioni di Ryzen:
  • Ryzen 1x00: 3333-3466 MHz;
  • Ryzen 2x00: 3400-3533 MHz;
  • Ryzen 3x00: 3600-3733 MHz (con rapporto 1:1 tra FCLK e UCLK, vedi sotto).

Questa riorganizzazione in moduli della CPU ha quindi portato un notevole vantaggio delle prestazioni ed ha introdotto 3 nuove specifiche di clock:
  • FCLK: rappresenta la frequenza dell'Infity Fabric, bus di interconnessione fra i 2 moduli CCX (4 core, 8 threads) che compongono un CCD (8 core, 16 threads).
  • UCLK: rappresentare la frequenza del controller delle memorie.
  • MCLK: rappresenta la frequenza delle memorie DDR4.


Sui Ryzen le frequenze UCLK e MCLK sono vincolate (UCLK è sempre metà di MCLK), mentre è fondamentale che il rapporto tra FCLK e UCLK sia sempre 1:1 al fine di non introdurre un penalty in latenza, come dimostrato da AMD stessa. Qui potete trovare una dimostrazione di questo: https://www.youtube.com/watch?v=10pY...ature=emb_logo

Tale rapporto può essere mantenuto tipicamente fino a una frequenza FCLK e UCLK di 1866 MHz (MCLK @ 3733 MHz) e nei chip più fortunati si può raggiungere al massimo 1900-1933 MHz; oltre tale frequenza il sistema forza il rapporto FCLK:UCLK a 1:2, comportando un dimezzamento della frequenza dell'infinity fabric e una importante penalizzazione in latenza, come visibile in questa immagine fornita direttamente da AMD:


Pertanto, quando procederemo ad overcloccare le ram, dobbiamo tenere in considerazione queste informazioni e dobbiamo operare mantenendo sempre costante il rapporto 1:1 tra FCLK e UCLK.

Vediamo ora lo scaling delle memorie al variare delle frequenze e del numero di banchi di memoria installati sul sistema (quest'ultimo parametro darà un interessante riscontro).

Il sistema di test è il seguente:
AMD Ryzen 7 3800 @4300 MHz
Gigabyte AX370 Gaming 5 (Bios 1.0.0.3ABBA)
2 x 8 GB G.SKILL F4-3200C15D-16GTZSW & 4 x 8 GB G.SKILL F4-3200C15D-16GTZSW
Sapphire RX480 8GB Nitro+ OC
Crucial MX500 500GB
















I valori indicati sono stati calcolati su media di 3 run su tutti i test, 5 run su Realbench.

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Fatta questa disamina e la dovuta introduzione sulla tipologia di RAM consigliate con Ryzen (single rank), vediamo ora di analizzare l'overclock delle ram.

La prima cosa da fare è testare il corretto funzionamento del sistema con il profilo X.M.P. delle RAM in nostro possesso (ricordo che X.M.P. è un profilo installato dal costruttore all'interno del singolo banco di ram che consente di configurare, con la sola selezione del profilo dal BIOS della scheda madre, la frequenza, i timings e la tensione certificata dal costruttore).
  • Se il sistema si avvia, il corretto funzionamento del sistema va confermato con uno stress test dedicato alle ram, ed in questo caso utilizzeremo TestMem 5. Questo stress test dura circa 30 minuti, ma consente di evidenziare in modo piuttosto accurato una instabilità riportando la presenza di errori. Il software è scaricabile al seguente indirizzo:

    http://cloud1.zoolz.co.uk/s-Vs8QGtQX

    All'interno troverete un un file cfg che carica una configurazione di test fatta da 1usmus, utente che ha sviluppato Ryzen Dram Calculator. Consiglio vivamente di effettuare 2 run del test, spesso infatti la seconda esecuzione evidenzia errori non rilevati nel primo run.
    Se il software non si avvia o durante l'esecuzione del test ad un certo punto interrompe il test pur non bloccandosi (il contatore temporale continua a girare) la soluzione consiste nell'avviarlo come amministratore da Windows in modalità provvisoria.


    Al termine dei test con Testmem 5 consiglio vivamente un test anche con Memtest HCI:

    Per eseguire il test andranno lanciate un numero di istanze pari al numero di thread della CPU in possesso, assegnando a ciascuna una quantità di memoria pari a:

    0,85 * Quantità di memoria totale / Numero di thread della CPU

    Nel mio caso, con 16 GB di RAM e 16 thread, ogni istanta andrà impostata con 850 MB.

    Per considerare le memorie stabili tutte le istanze di memtest dovranno aver superato almeno il 1000% di test senza evidenziare errori.


    Il superamento del test indica la stabilità delle ram alle specifiche impostate nel bios e sarà possibile a questo punto decidere se "accontentarsi" del risultato o cercare prestazioni migliori.

  • Se il sistema NON si avvia o se intendiamo spingersi oltre ai parametri dell'X.M.P. consiglio di procedere sfruttando il comodo strumento
    Ryzen Dram Calculator realizzato da 1usmus
    .

    Questo strumento consente di calcolare i timing e i subtiming consigliati per le ram in nostro possesso; ciò non significa che i timing suggeriti sono i migliori e che funzioneranno perfettamente fin dal primo tentativo, ma rappresentano un ottimo punto di partenza su cui lavorare.

    La via migliore per calcolare i timing consiste nell'utilizzare Thaiphoon Burner per generare il file xml relativo alle ram installate ed importare tale file nell'ultima versione disponibile di Ryzen Dram Calculator disponibile. La procedura è ben descritta in questo video: https://www.youtube.com/watch?v=Tx1j-qxLCTw

    Ryzen Dram Calculator


    Una volta importato il file xml, impostiamo il processore in nostro possesso, la frequenza MCLK desiderata, il numero di moduli installati e il chipset della scheda madre in uso (anche il BCLK nel caso si sia scelto di modificarlo).
    Premiamo quindi sul tasto "Calculate SAFE" e i campi dei timing e subtiming verranno popolati con i timing consigliati dal tool.

    Salviamo quindi uno screenshot dei parametri generati nella tab Main e i parametri CAD_Bus e Memory Interleaving+Tweaking nella tab Advanced.
    Questi sono infatti i parametri principali da impostare nel BIOS della nostra scheda madre, fatto salvo che per il parametro Power Down Mode che consiglio di tenere disabilitato (attiva una funzionalità di idle profondo delle ram per ridurre i consumi, ma introducendo latenza nella fase di "risveglio").

    Impostiamo quindi i parametri generati nel BIOS (ricordando di settare correttamente il rapporto FCLK:UCLK), salviamo e riavviamo.
    Se il PC parte regolarmente dovremo verificare la stabilità seguendo gli step di verifica precedentemente indicati, quindi un doppio run con Testmem5 e MemtestHCI al 1000%.

    Se il sistema risulta stabile potremo valutare se fermarci o spingerci oltre testando:
    - una frequenza MCLK maggiore;
    - dei timing inferiori (provando ad esempio ad inserire alcuni timing generati con il profilo "FAST".

    Se il sistema NON risulta stabile o non ha BOOTATO correttamente potremo procedere innanzitutto ad innalzare le tensioni:
    - su una piattaforma con CPU Ryzen 1x00, la VDIMM può essere incrementata fino a un massimo di 1,45 V su memorie con chip Micron e 1,5 V su memorie con chip Samsung b-die (il sistema deve disporre di una buona aerazione interna). Se non fosse sufficiente, il VSOC può essere incrementato fino a 1,2 V (consigliato massimo 1,15 V).
    - su una piattaforma con CPU Ryzen 2x00 o 3x00, la VDIMM può essere incrementata fino a un massimo di 1,45 V su memorie con chip Micron e 1,5 V su memorie con chip Samsung b-die (il sistema deve disporre di una buona aerazione interna). Non sono stati riscontrati miglioramenti di stabilità nell'incrementare il VSOC su queste CPU, pertanto se ne sconsiglia la modifica in quanto comporta solo un aumento di calore che peggiora ulteriormente la stabilità.

    Se dopo aver aumentato la/le tensione/i indicate il sistema non è ancora stabile o non boota bisognerà operare per cercare di individuare il/i parametro/i critico/i.

    Di seguito alcuni consigli estratti da questo interessante articolo di Tekrooms (https://www.tekrooms.it/amd-ryzen-30...overclock/3/):

    Tips Samsung B-DIE

    • Il tRCDRD sulla nuova generazione di Ryzen è un timing molto importante per la stabilità, ed è spesso il primo indiziato in caso di errori o bsod. Va impostato con valori più elevati rispetto alla precedente generazione di Ryzen, e solitamente richiede un valore leggermente più elevato rispetto agli altri primari. Per le Samsung B-Die un valore comune è 16 o 17. Se con un determinato profilo si hanno problemi di stabilità impostando 16, lui è sicuramente uno dei primi indiziati e si può provare a portarlo a 17. Questo timing tra l’altro non ha uno ottimo scaling con i volt, ciò significa che alzare i volt spesso non aiuta ad abbassarlo.
    • Il tRAS ed il tRC hanno uno scaling di performance apprezzabile e su un buon chip è possibile scendere anche a valori molto bassi, che teoricamente non rispettano alcuna formula (come quella che vorrebbe il tRC impostato minimo come la somma di tCL e tRAS). È possibile persino scendere a 21 sul tRAS e 29 sul tRC. Ad ogni modo in caso di instabilità, va ricordato che i due parametri sono collegati e valori troppo vicini potrebbero dare problemi. In questo caso il consiglio è di procedere singolarmente, ovvero prima fissare il tRAS, abbassandolo più possibile finché stabile, lasciando il tRC più largo per poi abbassarlo successivamente. [Va ricordato però che il timing tRC ha un impatto importante sulle prestazioni.
    • Il tFAW è un valore importante, che può dare un pò di performance extra ed è un valore che si può portare sino a 10, su vari banchi, abbinato a timings molto bassi. Se non si hanno problemi di stabilità con tFAW 16, potrebbe avere senso scendere ancora. In caso contrario, salire da 16 a 20 o 24 potrebbe aiutare. Alcuni chip potrebbe necessitare di tFAW molto elevati per risultare stabili, come 32 o 34.
    • I seguenti timings tRRDS, tRRDL, tCWL, tRTP, tWR, tWTRS, tWTRL insieme offrono uno scaling apprezzabile, se settati a dovere, anche se non eccessivamente marcato. In caso di instabilità, specialmente ad alte frequenze, rispetto al profilo sopra presentato, potrebbe essere una buona idea impostare dei valori più rilassati come ad esempio tRRDS 6, tRRDL8 oppure tCWL16, tRTP 12 o ancora tWR 14, tWTRS 5, tWTRL 14.
    • Il tWRWR SCL ed il tRDRD SCL dopo i 3600mhz generalmente non dà alcun vantaggio tenerli sotto il valore 4. Infatti valori troppo bassi anche se stabili, potrebbero non avere uno scaling positivo e quindi peggiorare le performance.
    • il tRFC è un parametro settato su valori molto elevati dalla motherboard ed abbiamo un notevole margine di miglioramento. Come per il tFAW è molto dipendente dal chip, in alcuni casi è possibile abbassarlo persino sui 250-260. Ad ogni modo valori di 312-333 dovrebbero essere digeriti dalla maggior parte delle B-DIE a frequenze 3733-3800mhz.
      N.B.: Ci sono diversi valori di tRFC, ovvero tRFC 2 e tRFC 4. In questo caso ci riferiamo al tRFC, mentre il tRFC 2 e 4 si possono lasciare impostati su “auto” in quanto hanno uno scaling sulle perfomance praticamente irrilevante.
    • il tWRRD ed il tRDWR sono tra i principali responsabili di instabilità. Generalmente valori non accettati dalle RAM portano inevitabilmente a difficoltà persino nel boot. Contrariamente alla generazione di Ryzen in cui valori come tWRRD 3 ed il tRDWR 7 o 2-8, andavano bene, su questa generazione di Ryzen ,per molti banchi, valori di tRDWR inferiori a 10 per frequenze elevate, porta irrimediabilmente al CMOS per poter avere il boot.
      Valori come tWRRD 1 ed il tRDWR 11 sono generalmente digeriti dalla maggior parte dei chip B-DIE.
    • Ultimo ma non meno importante, il Gear Down ed il Command Rate. Il Gear Down sovrascrive il Command Rate, quindi nel caso in cui venga abilitato, il CR sarà automaticamente impostato su 1. Nella maggior parte dei casi, comunque, è il Gear Down a poter aiutare nella stabilità e non è necessario impostare Command Rate 2T (che spesso non porta nemmeno effetti positivi sulla stabilità). Alcuni chip senza il Gear Down abilitato superando i 3600 MHz potrebbero fare fatica persino nel boot. Purtroppo non c’è una regola fissa e va testato empiricamente se le RAM in possesso obblighino ad abilitarlo o meno.


    Tips Micron E-DIE

    • Come per le B-DIE il Il tRCDRD è il principale responsabile di instabilità. Questo chip Micron necessita di valori molto elevati, in un range che solitamente va da 18 a 20 per i 3733mhz-3800mhz. Un tRCDRD troppo basso, su queste RAM porta spesso a non avere boot.
    • Il tRAS ed il tRC rimangono un pò più elevati rispetto alle B-DIE mediamente. Valgono le stesse regole sopra esposte per le Samsung. Il range di valori più comune è tra tRAS 34 – tRC 54 e tra tRAS 40 – tRC 60.
    • Il tFAW solitamente si assesta su valori simili a quelli delle B-DIE e vale il medesimo discorso.
    • Anche per i vari tRRDS, tRRDL, tCWL, tRTP, tWR, tWTRS, tWTRL , come per il tFAW, vale lo stesso discorso fatto sulle Samsung. Tuttavia generalmente questo chip tende a chiedere tCWL16, tRTP 12 e tWR 14, tWTRS 5, tWTRL 14 più frequentemente rispetto alle B-DIE.
    • Il tRFC come nel caso del tRCDRD richiede valori elevati. Le Micron pagano il leggero gap con le B-DIE, in grossa parte, proprio per questo timing. Difficilmente si riesce a scendere sotto i 560. Un range di valori compresi tra 580 e 640 accontenta la maggior parte delle E-DIE per frequenze 3733-3800mhz.
    • Il tWRRD ed il tRDWR nelle E-DIE normalmente si assestano su valori di 2-8 o 1-9 o 2-9. Anche in questo caso valori troppo bassi spesso renderanno impossibile il boot.
    • Il Gear Down su queste RAM va abilitato. Disabilitarlo renderà difficile il boot ed impossibile raggiungere la stabilità.


    Tips Generici
    • Il ProcODT, che nella scorsa generazione vedeva valori di 48-53.3 o 60ohm tra i più utilizzati, in questi Ryzen 3000 richiede valori di impedenza più bassi. Generalmente un range di valori compresi tra 32ohm e 40ohm è più che sufficiente. Al contrario, in alcuni casi, impedenze più elevate possono peggiorare la situazione più che migliorarla. Nel caso delle CJR, invece, potrebbe necessitare un valore di 48 o 53.3omh.
    • Più volt si danno alle RAM più calore sviluperanno ed aumenterà la temperatura d’esercizio. Errori sporadici, dopo 25-30min di stress test potrebbero infatti essere dipesi dal fenomeno di Thermal Resonance, che porta le RAM a non essere più stabili dopo una determinata temperatura. In questo caso provare ad abbassare un pò i volt potrebbe dare effetti positivi. In alternativa è possibile tentare di abbassare i valori di CAD BUS, ad esempio a 20 Ohm.
    • Il CLDO VDDG va dosato con parsimonia, molte CPU non hanno uno scaling positivo superati valori di 1V e va mantenuto più basso del SOC Voltage.

Una volta che il sistema sarà avviato ricordo di procedere sempre con gli stress test TestMem (2 run) e con Memtest HCI con le specifiche sopra riportate, così da certificare la stabilità del sistema.

Per chi desidera approfondire sui parametri disponibili per le memorie consiglio la lettura di questo approfondimento di Robert Hallock, technical marketing della divisione CPU di AMD:

https://community.amd.com/community/...lets-talk-dram[/list]
__________________
AMD Ryzen R7 3800X PBO + Noctua NH-D15, Gigabyte AX370 Gaming 5, 4x8GB G.Skill TridentZ 3600 MHz, Sapphire RX480 8GB Nitro+ OC, Crucial MX500 500GB + WD Caviar Blue 2TB, Corsair HX620, Fractal Design Define R5, LG 27GL850 - mITX + Sony KDL42W653- Trattative - [GUIDA] all'overclock dell'AMD K10 - [GUIDA] all'overclock di AMD Ryzen

Ultima modifica di Spitfire84 : 02-03-2020 alle 23:42.
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