Zwiększanie parametrów komputera w celu poprawienia jego wydajności było kiedyś domeną profesjonalistów branży, entuzjastów komputerów, grafików oraz graczy. Potocznie jest to nazywane overclockingiem lub przetaktowaniem. Czynność polega na podnoszeniu częstotliwości zegara taktującego procesora, karty graficznej czy pamięci RAM poza standardowe specyfikacje producenta. My dzisiaj skupimy się głównie na pamięciach operacyjnych.
Overclocking domowy, czy ekstremalny?
Coraz częściej tematem overclockingu interesują się mniej doświadczeni użytkownicy, dla których dotychczasowe możliwości komputera okazały się niewystarczające. Często nie do końca wiedzą, jak zabrać się za zwiększenie osiągów swoich podzespołów. Na czym więc polega przetaktowywanie i od czego zacząć? Podniesienie prędkości zegara i obniżenie opóźnień w stosunku do standardowych wartości branżowych w pamięci RAM, może znacząco wpłynąć na wydajność oprogramowania komputerowego.
– Dla entuzjastów komputerów overclocking to forma sztuki i cała subkultura. Ekstremalni użytkownicy podejmują starania, aby bić rekordy świata, na przykład w chłodzeniu komponentów ciekłym azotem. Jednak w związku z tym, że przetaktowywanie interesuje coraz więcej użytkowników, producenci powinni zapewniać rozwiązania odpowiednie dla obu grup. Przykładem komponentów, które łączą oba podejścia, jest linia produktów Kingston Fury DDR5, które wzbogacają system o niskie opóźnienia i bardzo wysoką prędkość. – mówi Michał Bocheński, Business Development Manager w Kingston Technology.
Overclocking dzieli się przede wszystkim na „domowy”, czyli 24/7 (do grania, czy pracy) oraz ekstremalny (wyczynowy) do szybkich testów wydajności i możliwości (benchmarków). W obu przypadkach użytkownicy balansują na granicy stabilności oraz wykorzystują niekonwencjonalne metody chłodzenia, np. subzero, takie jak water chillery, suchy lód, bądź ciekły azot. Wraz z rozwojem chłodzenia (m.in. wodnego) zaczynają się pojawiać profesjonalne stacje robocze. Mają one fabryczne ustawienia OC, a dopracowane litografie płytek i inne techniki optymalizacji pozwoliły producentom na wprowadzanie różnych automatycznych technik podkręcania, bardzo często realnie osiągając praktycznie maksimum możliwości, poprzez różne technologie typu „boost” w czasie rzeczywistym.
– Overclocking ma wiele twarzy i polecałbym go przede wszystkim osobom, którym brakuje wydajności, graczom bądź entuzjastom, którzy chcą mieć do dyspozycji wszelkie rezerwy mocy w danej konfiguracji. Kieruję to szczególnie do osób, które dysponują sprzętem ze średniej, bądź wysokiej półki – większość tych modeli, jak np. pamięci RAM DDR5 Kingston Fury są wyposażone fabrycznie w specjalne kontrolery napięć, które umożliwiają pracę z parametrami wykraczającymi poza fabryczną specyfikację JEDEC. Aż żal byłoby z tego nie skorzystać – mówi Michał Vobożil, znany jako Xtreme Addict, jeden z profesjonalnych overclockerów na świecie.
Czy da się to zrobić bez doświadczenia?
W połowie pierwszej dekady XXI wieku część firm opracowała metody, które pozwalają użytkownikom na łatwe przetaktowanie z wykorzystaniem odpowiednich profili zaprogramowanych w pamięci DIMM. Profile te definiują odpowiednio taktowanie, napięcie oraz opóźnienia.
Przykładowo, moduły pamięci Kingston Fury oferują dwa proste podejścia do przetaktowania: profile XMP (Extreme Memory Profile – Intel)/EXPO (Extended Profiles for Overclocking – AMD) dla nowicjuszy oraz zaawansowaną kontrolę zegarów, napięć i timingów dla ekspertów.
Trzeba pamiętać w tym miejscu o posiadaniu odpowiednich podzespołów: procesora i płyty głównej, które umożliwiają takowe podkręcanie. W przypadku platformy Intel, wszystkie modele z chipsetem serii Zxx pozwalają na zmianę taktowania RAMu. Jeżeli chodzi o chipsety serii Bxx, to taka funkcja pojawiła się dopiero od serii B560 i wyżej. AMD natomiast umożliwia podkręcanie w chipsetach z serii Bx50 oraz Xx70.
Profile XMP i EXPO
Profile XMP/EXPO to ustawienia przetaktowania zdefiniowane i zaprogramowane fabrycznie w modułach DIMM. Nie wymaga ono ręcznej konfiguracji ustawień i timingów. Profile działają przy standardowym napięciu, dzięki czemu wystarczy umieścić moduł w odpowiednim gnieździe, aby był gotowy do pracy. Funkcja Plug and Play doskonale sprawdza się w przypadku systemów, które nie pozwalają na zmianę ustawień pamięci w BIOS-ie lub też jako wygodne rozwiązanie, umożliwiające uzyskanie lepszej wydajności pamięci. W większości systemów pamięć automatycznie przetaktuje się do maksymalnej szybkości dopuszczalnej przez BIOS.
W przypadku modułów DDR3 i DDR4 specyfikacja XMP 2.0 zapewnia dwa profile przetaktowania: bardziej i mniej agresywny. Dla pamięci DDR5 opracowano z kolei technologię XMP 3.0, która obsługuje pięć profili przetaktowania, z których dwa mogą samodzielnie konfigurować użytkownicy. Z wyjątkiem komponentów wyposażonych w Plug and Play, wszystkie moduły Kingston FURY zapewniają domyślne wartości JEDEC (standardowe w branży częstotliwość, timingi i napięcie).
– XMP zostało stworzone w czasach DDR3 i od tego czasu minęła już ponad dekada. Ta technologia jest już naprawdę dopracowana – wystarczy przestawić jedną opcję w BIOS-ie płyty głównej i system automatycznie zabootuje z timingami, napięciami i taktowaniami pamięci RAM. Sprawdzi się ono także dla początkujących jako dobry punkt wyjścia do dalszych prób podkręcania. – mówi Xtreme Addict.
W ostatnim czasie pojawił się także nowy typ profili pamięci od AMD, znany jako EXPO (Extended Profiles for Overclocking), który oferuje łatwe i szybkie ustawianie maksymalnej prędkości pamięci. EXPO jest alternatywą dla już istniejącego standardu XMP (Extreme Memory Profile), który również umożliwia konfigurację pamięci w celu osiągnięcia wyższych prędkości. Podobnie jak XMP, EXPO pozwala na jedno kliknięcie, aby natychmiast ustawić częstotliwość, taktowanie i napięcie pamięci bez konieczności ręcznych zmian w ustawieniach BIOS-u komputera.
Ekstremalne przetaktowanie, czyli zegary, napięcia i timingi
Bardziej zaawansowane osoby mogą skorzystać z własnych profili. Jako punkt wyjścia warto wykorzystać gotowe profile XMP/EXPO. W BIOSie płyty głównej znajduje się specjalna sekcja, która umożliwia zmianę napięć, zegarów oraz timingów. W naszym przykładzie posłużymy się płytą ASRock Z790 PG-ITX/TB4 oraz pamięciami Kingston Fury Renegade DDR5 RGB 6000 MHz (artykuł w trakcie).
Na poniższym zrzucie ekranu widzimy sekcję OC Tweaker/DRAM Configuration. W tej karcie możemy wybrać gotowe profile XMP, jako punkt wyjścia Przesuwając się niżej znajdziemy sekcję DRAM Timing Configuration, w której to zaczyna się cała zabawa. Nas interesuje głównie opcja: DRAM Voltage, która odpowiada za napięcie pamięci RAM. Potrzebne jest to do uzyskania stabilności pamięci przy wysokich częstotliwościach taktowania. Jak widzimy profil XMP domyślnie ustawia napięcie 1.4 V i przy tym pozostaniemy.
Drugą ważną sekcja są zaawansowane timingi, w które wejdziemy w wierszu DRAM Timing Configuration. Zobaczymy wtedy takowe okno:
Wielu osobom wystarczy de facto skorzystanie z sekcji Primary Timing, gdzie poszczególne opcje mają takowe znaczenie:
- CAS# Latency (tCL) – czas utajenia (opóźnienie, czas dostępu), mierzony liczbą cykli zegara, jaki upływa między wysłaniem przez kontroler pamięci RAM żądania dostępu do określonej kolumny pamięci a otrzymaniem danych z tej kolumny przez kontroler;
- RAS# to CAS# Delay (tRCD) – czas jaki upływa od zakończenia wykonywania polecenia aktywacji konkretnej kolumny (CAS), do rozpoczęcia wykonywania polecenia aktywacji konkretnego wiersza (RAS);
- Row Precharge (tRP) – czas jaki upływa między wykonaniem polecenia zamknięcia dostępu do wcześniej aktywowanego wiersza a rozpoczęciem wykonywania polecenia aktywacji kolejnego;
- RAS# Active Time (tRAS) – czas jaki upływa od żądania wykonania polecenia aktywacji wiersza aż do jego dezaktywacji;
- Command Rate (CR) – czas jaki upływa pomiędzy poleceniami adresowania dwóch niekoniecznie różnych komórek pamięci;
Bardziej zaawansowani i ekstremalni użytkownicy będą korzystać z sekcji: Secondary Timing, Third Timing, Turn Around Timing, TAT Training Value, Tat Runtime Value, Round Trip Timing, ODT Setting.
Testowanie stabilności pamięci RAM
Testowanie stabilności pamięci RAM to bardzo ważna czynność. Należy ją wykonać zarówno podczas wykorzystania profili XMP, jak i ekstremalnego overclokingu. Ma to za zadanie sprawdzić, czy cała nasza platforma będzie pracowała bez żadnych zacięć, Blue Screenów, czy innych awarii. W przypadku pamięci RAM możemy skorzystać z kilku rodzajów oprogramowania:
- Memtest86+
- Cinebench R23
- AIDA64
- Prime95
Jakość komponentów i doświadczenie kluczem do sukcesu
Niezależnie od własnego poziomu doświadczenia należy pamiętać, że przetaktowywanie wykracza poza stabilne, standardowe specyfikacje pamięci w celu uzyskania jak najwyższej wydajności. Niektóre konfiguracje i ustawienia szybkości mogą wpływać na stabilność systemu. Dlatego tak ważne jest odpowiednie dobranie procesora, płyty głównej i pamięci RAM plus długotrwałe ich przetestowanie. Nie mniejsze znaczenie ma jakość wybranych podzespołów.
– Właśnie dlatego tak ważne jest zainwestowanie w wysokiej jakości komponenty, które są niejako dostosowane lub wręcz stworzone do przetaktowywania. Bardzo istotne jest również odpowiednie zapoznanie się z tematem overclockingu – poznanie płynących z niego korzyści i ryzyka, a także kolejnych kroków przechodzenia przez cały proces. Po spełnieniu powyższych warunków zwiększanie wydajności komputera nie powinno stanowić większego problemu dla żadnego użytkownika – dodaje Michał Bocheński.
Jak wspomnieliśmy wcześniej, XMP powstało w czasach DDR3. Wprowadziło to dużą zmianę na rynku overclockingu, który był mocno hermetyczny – wymagał dużego doświadczenia. XMP pozwalał mniej doświadczonym osobom zacząć przygodę z podkręcaniem. Kolejne generacje DDR4 i DDR5 usprawniły cały proces. AMD również wyszło naprzeciw i oddało w ręce użytkowników swoją technologię EXPO.
– Już w momencie premiery pierwszej platformy desktopowej z pamięciami DDR5, nowa generacja RAM wywarła na mnie bardzo pozytywne wrażenie. Od samego początku były one szybsze od swoich poprzedników. Co więcej, uważam, że przy podkręcaniu są stabilniejsze, niż pamięci DDR4, a już szczególnie przy ekstremalnym podkręcaniu. Nie każdy zapewne wie, że fabrycznie zwykłe DDR5 (UDIMM) wyróżniają się wbudowaną korekcją błędów na wzór ECC, co sprawia, że są stabilniejsze. – wyjaśnia Xtreme Addict – Warto pamiętać, że na chwilę obecną nie znamy limitów pamięci DDR5 – najszybsze moduły dostępne obecnie w sprzedaży są ograniczone przez kontroler pamięci w procesorach i płytach głównych. Aby poznać pełne możliwości DDR5, będziemy musieli jeszcze trochę poczekać – dodaje.
Jeżeli ten trend będzie się utrzymywał, to przy premierze DDR6 możemy otrzymać kolejne usprawnienia w kwestii podkręcania pamięci RAM. Wbudowana korekcja błędów to duży krok naprzód dla rynku desktopowego. Teraz wystarczy poczekać jedynie na zmniejszenie cen podzespołów dla platformy DDR5 i będzie naprawdę ciekawie.
Bibliografia:
- Wikipedia: https://pl.wikipedia.org/wiki/CAS_latency
Artykuł powstał we współpracy z firmą Kingston.
