Настройка оперативной памяти в компьютере с
процессором AMD Ryzen 9000

Конфигурация компьютера:

• Любая материнская плата ASUS с чипсетом B840, B850, X870, X870E
• Любой процессор AMD Ryzen 9000 Series
• Стандартная память Kingston DDR5-5600 или оверклокерская память Kingston Fury DDR5

Правильная настройка оперативной памяти позволит увеличить на 15-20% ее пропускную способность и на треть уменьшить задержки по сравнению с настройками по умолчанию.

Производительность оперативной памяти определяется следующими факторами:

Рабочая (эффективная) частота памяти – количество операций чтения или записи в секунду (MT/s), она указана в названии памяти. Международной ассоциацией JEDEC установлен перечень стандартных частот для памяти DDR5 от 4000 MT/s до 8800 MT/s с шагом 400 MT/s. Штатная рабочая частота оперативной памяти для процессоров AMD Ryzen 9000 – 5600 MT/s, однако процессор может поддерживать гораздо более высокие частоты.

Тактовая частота памяти (MEMCLK) – вдвое меньше рабочей частоты, поскольку память DDR (Double Data Rate) передает данные дважды за один тактовый цикл. Измеряется в MHz.

Тактовая частота контроллера памяти (UCLK) может быть равна тактовой частоте памяти (синхронный режим, UCLK=MEMCLK) или ее половине (асинхронный режим, UCLK=MEMCLK/2). Любой процессор AMD Ryzen 9000 будет стабильно работать в синхронном режиме с рабочей частотой памяти 6000 MT/s, что соответствует частоте контроллера UCLK 3000 MHz, 95% процессоров – с частотой 6200 MT/s (UCLK=3100MHz), а отдельные экземпляры смогут обеспечить частоту 6400 MT/s. Таким образом, в синхронном режиме в большинстве случаев максимально возможная рабочая частота оперативной памяти – 6200 MT/s. В асинхронном режиме контроллер памяти работает на половине тактовой частоты памяти и не ограничивает возможность дальнейшего разгона.

Тактовая частота внутренней шины процессора (FCLK) определяет скорость передачи данных между ядрами процессора и контроллером памяти, она не имеет жесткой привязки к MEMCLK и UCLK. Наибольшая стабильная частота внутренней шины у AMD Ryzen 9000 - 2133 MHz, некоторые экземпляры процессоров «держат» частоту 2166 MHz.

Тайминги – набор параметров, каждый из которых задает количество тактов, необходимых для выполнения той или иной операции с памятью. Есть 4 первичных тайминга и множество вторичных и третичных таймингов. JEDEC для каждой частоты оперативной памяти установлены стандартные значения таймингов. Например, для частоты 5600 MT/z стандартные тайминги 46-45-45-90. Оверклокерская память может иметь гораздо более агрессивные тайминги, например, 30-36-36-76 для этой же частоты.

Любой модуль оперативной памяти имеет микросхему SPD, в которой для каждой поддерживаемой этим модулем рабочей частоты записан набор таймингов и напряжений. Такой набор называется профилем. Профиль, используемый по умолчанию, называется базовым и соответствует рабочей частоте, на которой этот модуль будет работать после первого включения компьютера. Стандартные модули памяти, кроме базового профиля, содержат профили с таймингами для меньших частот с шагом 400 MHz. Оверклокерские модули содержат дополнительные профили с повышенными частотами и уменьшенными таймингами.

В компьютерах с процессорами AMD Ryzen 9000 может использоваться как стандартная память DDR5-5600 с базовым профилем 46-45-45@1.1V, так и оверклокерская память, содержащая дополнительные работоспособные профили с увеличенными частотами и уменьшенными таймингами.

Настройка памяти выполняется в расширенном меню БИОС материнских плат ASUS на вкладке Ai Tweaker:
 

Поле Ai Overclock Tuner задает источник используемого профиля оперативной памяти:

Поле Memory Frequency позволяет вручную задать рабочую частоту памяти

Поле FCLK Frequency позволяет вручную задать частоту внутренней шины процессора FCLK

Режим работы контроллера памяти (синхронный или асинхронный) задается в поле DRAM Timing Control. Здесь же можно вручную изменить величину любого из таймингов:
 

После объяснения ключевых понятий перейдем к процедуре настройки.

Вначале рассмотрим настройку параметров оперативной памяти для стандартных модулей памяти DDR5 с рабочей частотой 5600 MT/s и таймингами 46-45-45@1.1V от Kingston. Пропускную способность памяти и задержку определяем при помощи программы AIDA64 Extreme.

Конфигурация 1 – все параметры по умолчанию устанавливаются BIOS, используется базовый профиль модуля памяти. Память работает на своей штатной частоте 5600 MT/s со стандартными таймингами в асинхронном режиме. BIOS установил частоту внутренней шины процессора FCLK 1750 MHz.

Конфигурация 2 – переводим контроллер памяти в синхронный режим: в поле UCLK DIV1 MODE выбираем UCLK=MEMCLK – тактовая частота контроллера памяти UCLK удваивается. Рабочая частота памяти и тайминги не изменились. BIOS автоматически изменил значение FCLK на 2000 MHz из-за повышения тактовой частоты контроллера памяти UCLK.

Конфигурация 3 – в поле Ai Overclock Tuner выбираем профиль AEMP с более агрессивными таймингами. Рабочая частота памяти по-прежнему 5600 MT/s.

Конфигурация 4 – в поле Memory Frequency выбираем частоту 6200 MT/s. Тактовая частота контроллера памяти UCLK автоматически повышается до 3100 MHz.

Конфигурация 5 – в поле FCLK Frequency задаем частоту шины процессора 2067 MHz, которая соответствует оптимальному соотношению UCLK/FCLK=3/2.

Как видим, на скорость чтения существенное влияние оказывают включение синхронного режима (удвоение UCLK) и частота внутренней шины процессора (FCLK). Скорость записи повышается при уменьшении таймингов и увеличении рабочей частоты памяти, а на величину задержки влияют режим работы контроллера памяти, тайминги, рабочая частота памяти и частота шины процессора.

Благодаря использованию профиля AEMP от ASUS и повышению рабочей частоты до 6200 MT/s в случае со стандартной памятью Kingston DDR5-5600 удается значительно поднять пропускную способность памяти и снизить ее задержку.

Рассмотрим теперь настройку оверклокерской памяти Kingston Fury DDR5-6400 с таймингами 32-39-39 для двух режимов работы – асинхронного и синхронного.

В синхронном режиме максимальная работоспособная частота памяти с используемым экземпляром процессора составляет 6200 MT/s (ограничена частотой UCLK=3100):

Конфигурация 1 – все параметры по умолчанию устанавливаются BIOS, используется базовый профиль модуля памяти. В оверклокерской памяти базовый профиль обычно соответствует минимальной частоте стандарта DDR5 (4800 MT/s), чтобы модуль гарантированно заработал при любой конфигурации «железа». Обратите внимание, что для частоты 4800 MT/s BIOS автоматически включил синхронный режим контроллера памяти (UCLK=MEMCLK) и задал частоту внутренней шины процессора FCLK 1800 MHz.

Конфигурация 2 – в поле Ai Overclock Tuner выбираем профиль DOCP Tweaked. Частота памяти повышается до 6400 MT/s, применяются новые тайминги из профиля XMP модуля памяти, BIOS переводит контроллер памяти в асинхронный режим и поднимает частоту шины процессора FCLK до 2000 MHz.

Конфигурация 3 – в поле Memory Frequency выбираем частоту 6200 MT/s, переводим контроллер памяти в синхронный режим (в поле UCLK DIV1 MODE выбираем UCLK=MEMCLK). В поле FCLK Frequency задаем частоту шины процессора 2067 MHz, которая соответствует оптимальному соотношению UCLK/FCLK=3/2.

В результате получаем увеличение скорости записи и снижение задержки в полтора раза по сравнению с режимом работы памяти по умолчанию.

В асинхронном режиме при тех же таймингах максимальная стабильная рабочая частота оперативной памяти – 6800 MT/s:

Конфигурация 1 – все параметры по умолчанию устанавливаются BIOS, используется базовый профиль модуля памяти.

Конфигурация 2 – в поле Ai Overclock Tuner выбираем профиль DOCP Tweaked. Частота памяти повышается до 6400 MT/s, применяются новые тайминги из профиля XMP модуля памяти, BIOS переводит контроллер памяти в асинхронный режим и поднимает частоту шины процессора FCLK до 2000 MHz.

Конфигурация 3 – в поле Memory Frequency выбираем частоту 6800 MT/s. В поле FCLK Frequency задаем максимально возможную для нашего экземпляра процессора частоту шины 2133 MHz.

В результате получаем увеличение скорости записи и снижение задержки в полтора раза по сравнению с режимом работы памяти по умолчанию. По сравнению с частотой 6200 MT/s для этой же памяти в синхронном режиме получили немного более высокую скорость чтения, но чуть большую задержку.

После настройки оперативной памяти необходимо убедиться в стабильности системы, запустив тестирование памяти на время не менее часа. Можно использовать такие программы как OCCT Personal или TestMem5.

Контролировать текущие настройки памяти в Windows удобно при помощи программы ZenTimings (приведен снимок для Конфигурации 3 асинхронного режима):
 

В нашем конфигураторе компьютеров ASUS доступен выбор как стандартной памяти DDR5 от Kingston, так и всей линейки оверклокерской памяти Kingston Fury для частот от 5600 MT/s до 8000 MT/s.

Обратите внимание, что вышеописанная методика настройки применима для случая, когда в компьютер устанавливается не более двух модулей памяти – по одному на канал. При установке четырех модулей нагрузка на контроллер памяти существенно возрастает, в результате чего штатная рабочая частота памяти снижается до 3600 MT/s. В таком сценарии, как правило, потолок повышения частоты даже с оверклокерской памятью – 5200 MT/s, поэтому всегда предпочтительнее выбирать 2 модуля нужного объема.