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 & 5x00
Con i Ryzen 3x00 e 5x00 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).
- Ryzen 5x00: 3733-3933 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 1933-1966 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).
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