Что необходимо знать при выборе оперативной памяти для компьютера

Сложность осмысленного выбора подходящей памяти заключается прежде всего в «размытости» влияния ее параметров на итоговую производительность всего ПК

При самостоятельной сборке или модернизации компьютера всегда встает вопрос выбора комплектующих. И если с процессорами и «видюхами» все более-менее ясно (по крайней мере понятно, на какие параметры надо смотреть и какой эффект от их изменения можно ожидать), то с памятью все не так просто.

Сложность осмысленного выбора подходящей памяти заключается прежде всего в «размытости» влияния ее параметров на итоговую производительность всего ПК. Например, замена процессора с частотой 2,5 ГГц на кристалл того же семейства с аналогичными параметрами, но частотой 3,2 ГГц однозначно приведет к приличному росту производительности если не во всех, то в большинстве приложений. В то же время увеличение частоты ОЗУ с мизерных по нынешним временам 1066 до 2133 МГц более-менее ощутимо скажется лишь на немногих задачах, да и то заметить разницу «невооруженным глазом», то есть по субъективным ощущениям, без проведения точных замеров, скорее всего, не получится.

Особняком стоит оверклокерская память. Стоят такие модули намного дороже, чем обычные той же емкости, но при этом часто ведут себя разочаровывающе, не «заводясь» на заявленной производителем частоте. Прежде чем попытаться разобраться, в чем здесь дело и для чего вообще такая память нужна, посмотрим, как себя проявили на нашем тестовом стенде несколько реальных ее образцов. Характеристики протестированных модулей и режимы тестирования указаны в таблице.

Тестирование проводилось на материнской плате Intel DP67BG с процессором Intel Core i7-2600K, жестким диском Western Digital WD1002FAEX и видеоконтроллером KFA GeForce 460. Все модули памяти работали на максимальных частотах и таймингах, которые нам удалось «выжать» без превышения заявленных производителями напряжений питания и без повышения напряжения на других компонентах. Производительность оценивалась по методике, аналогичной тестированию процессоров, но с несколько меньшим набором испытаний. Результаты представлены в таблице.

Как видим, из четырех попавших к нам оверклокерских комплектов ровно половина – два набора – заработала лишь на 1600 МГц, хотя для них была указана частота 2400 МГц. Вторая пара успешно «завелась» на 2133 МГц (максимальная частота для нашего стенда). Из этого можно сделать скоропалительный вывод, что первые – «плохие», а вторые – «хорошие» (собственно, из-за такого вот «поведения» покупка скоростных модулей нередко вызывает чувство напрасно выброшенных денег). Однако остается вопрос, почему такое происходит.

Когда речь идет об обычной памяти, предназначенной для работы на частотах, определенных стандартами JEDEC, производитель, указывая то или иное значение, обязан гарантировать, что его модули заработают на этой частоте в «стандартном» же окружении, то есть с контроллером памяти и на материнской плате, которые сами соответствуют требованиям стандарта (все современные «железяки» им удовлетворяют).

Однако оверклокерские модули предназначены для частот, далеко выходящих за пределы стандартов. Понятно, что для успешной работы в этом случае необходимо, чтобы все компоненты вычислительной системы поддерживали данный оверклокерский, то есть нестандартный режим. Например, совершенно очевидно, что если контроллер памяти (он уже довольно давно является частью многих процессоров) не поддерживает частоты выше 1600 МГц, то никакая память на большей частоте работать не будет.

Однако даже формальное соответствие каждого из компонентов предъявляемым требованиям еще не означает, что все вместе будет работать, поскольку на столь высоких частотах заметным образом проявляются индивидуальные особенности каждого компонента. Так, степень согласованности линий связи на данной «маме» может оказаться приемлемой для одного процессора и модулей памяти, но стать препятствием для использования других формально таких же экземпляров: ведь по-настоящему идентичных сложных изделий в природе не существует. Для пояснения этого приведем следующий упрощенный пример.

Как известно, электрический сигнал распространяется не мгновенно. Для низких частот временем его распространения вдоль проводника можно пренебречь и считать, что напряжение на одном конце проводника будет равно напряжению на другом. Однако для высокочастотных цепей это уже не так: в один и тот же момент времени напряжения в разных точках проводника (в нашем случае – дорожки на печатной плате) будут различными. Так как все сигналы должны проходить весь путь от одного электронного компонента до другого (от контроллера памяти до самого ОЗУ или обратно) за одинаковое время, требуется выравнивать длины дорожек. Однако идеально это сделать невозможно, и на практике допускаются небольшие отклонения.

А теперь вспомним, что проводники располагаются не только на «маме», но и на самих модулях памяти, а также внутри микросхем (от ножек к кристаллам) и непосредственно на самих кристаллах. В результате может получиться, что для одной комбинации «процессор + материнская плата + модуль памяти» отклонения в длинах дорожек в каждом из компонентов взаимно компенсируются, а для другой, наоборот, еще более увеличиваются. Именно благодаря подобным вещам и возникает ситуация, когда вроде бы одинаковые изделия в одних случаях великолепно работают друг с другом, а в других – упорно не желают. А ведь неравные длины проводников – лишь самая очевидная и простая вещь, сказывающаяся на работоспособности высокочастотных электронных схем; на практике все намного сложнее.

По этой причине для оверклокерской памяти заявленные производителем цифры означают лишь работоспособность на данной частоте самих модулей памяти в некоторых идеальных именно для них условиях. В реальной же эксплуатации возможность достигнуть той или иной частоты определяется индивидуальными особенностями всех относящихся к делу компонентов. Таким образом, невозможность разогнать (во всяком случае, малой кровью) протестированные оверклокерские наборы от Kingmax и Transcend свыше 1600 МГц означает лишь то, что именно эти конкретные экземпляры плохо подходят для нашего стенда. Естественно, и 2133 МГц, показанные наборами ADATA и Kingston, относятся именно к тем модулям, что попали к нам, и именно к нашим «маме» и процессору.

Возвращаясь к итоговым цифрам, легко заметить, что особых отличий в результатах разных модулей нет. Наиболее заметна разница лишь на «чистой синтетике» – в тестовом пакете AIDA64, причем в ряде тестов модули с большей частотой показывают худшие результаты, чем модули с меньшей. Такое поведение отчасти объясняется тем, что сами тесты не дают стопроцентной повторяемости: всегда существуют случайные отклонения в ту или иную сторону. Однако куда более важной является другая причина: «производительность» памяти зависит не только от частоты, но и от таймингов, причем их влияние на итоговый результат зависит от характера решаемой задачи.

Рамки небольшой журнальной статьи не позволяют подробно рассмотреть влияние каждого параметра на работу памяти, а тем более проследить их взаимодействие друг с другом и влияние на общую производительность. Поэтому ограничимся парой кратких замечаний.

Частота прямо влияет на теоретическую скорость обмена информацией между памятью и ее контроллером, а значит, и процессором, то есть на пропускную способность памяти. В тех случаях, когда требуется последовательная передача больших массивов информации, именно частота является важнейшей характеристикой. Именно по этой причине в «видюхах» применяют память GDDR5 с очень высокой частотой: «графические» задачи характеризуются как раз последовательным «проходом» по большим массивам информации.

Тайминги определяют интервалы между различными этапами работы памяти. Они характеризуются количеством тактов, проходящих между теми или иными событиями (например, между выдачей одного за другим двух сигналов). Длительность каждого такта является неизменной и определяется частотой памяти. Поэтому, например, тайминги 5-5-5-15 на частоте 1066 МГц по абсолютной величине будут равны таймингам 10-10-10-30 на частоте 2133 МГц. В отличие от частоты, влияние таймингов на поведение памяти довольно сложное и нелинейное. Как правило, в первую очередь они сказываются на латентности, то есть времени, проходящем между началом операции чтения или записи памяти и реальной передачей первой порции данных. Для большинства задач, решаемых центральным процессором, эта характеристика более важна, чем пропускная способность, поскольку характер доступа к памяти здесь «хаотический», требующий частой передачи небольших порций информации из совершенно различных ячеек памяти.

Чтобы добиться наивысшей производительности на тех или иных задачах, нужно кропотливо подбирать параметры, причем не всегда стремиться минимизировать каждый из них. Например, небольшое понижение частоты (а значит, и пропускной способности) может в некоторых случаях позволить сильно снизить тайминги, что уменьшит латентность: в результате основная масса программ станет выполняться несколько быстрее. Однако процесс такого подбора весьма долог и мучителен, особенно с учетом того, что надо добиться не просто успешного запуска компьютера, а его стабильной работы. Например, среди наших тестов самым капризным (и, кстати, самым длительным по времени) оказался Java: бывало, что все остальное успешно проходило, а этот тест постоянно «падал», и заставить его работать удавалось лишь после увеличения таймингов.

Если не проводить после каждого изменения параметров памяти достаточно серьезного тестирования стабильности, может оказаться, что вроде бы все работает, но время от времени что-то начинает глючить, причем причина далеко не всегда является очевидной: ведь обычно разгоняют не только память, но и как минимум процессор.

Основываясь на результатах тестов и памятуя о сложности подбора оптимальных параметров памяти, очевидным является вывод, что пользователям, выполняющим в основном нересурсоемкие задачи, заниматься разгоном ОЗУ смысла нет. Однако в случае работы с «тяжелыми» приложениями это не так. Например, если некоторая «долгоиграющая» задача, такая как конвертация видео или рендеринг трехмерной анимации, выполняется многократно изо дня в день, то даже однопроцентный выигрыш во времени ее выполнения может в итоге привести к ощутимой экономии времени.

Однако у разгона есть и другая, формально совершенно «непрактичная» составляющая. О рекордах на Олимпиадах благодаря телевидению и Интернету знает весь мир, но ведь оверклокинг – это тоже, по сути, спорт, пускай и совершенно не олимпийский. Есть весьма обширная категория людей, для которых выжать все возможное и даже невозможное из своего компьютера является чуть ли не главным делом жизни, а иногда и приносит материальные плоды. Именно для таких энтузиастов в первую очередь и предназначаются высокопроизводительные – оверклокерские – модули памяти. Ну а тем, кому разгон ради разгона неинтересен, лучше ограничиться обычной, намного более дешевой памятью и потратить лишние деньги на что-то другое, приносящее ежедневный и более ощутимый эффект, чем удовлетворение от покорения очередной вершины.

Источник: Hard'n'Soft

Автор: Иван Савватеев