Разгон памяти DDR3 на платформе Intel LGA1156

Разработав микроархитектуру Nehalem, компания Intel полностью отказалась от системной шины FSB, и теперь передача данных между памятью и процессором последнего поколения происходит напрямую. Да и частота памяти теперь формируется не за счет делителей, как это было в платформе LGA775, а за счет определенных коэффициентов умножения и базовой частоты. Теперь разгонять системы с Core i7 стало несколько проще, и практически все процессоры нового семейства способны покорять частоты порядка 4 ГГц, а то и выше. Модули памяти также не отстают от CPU и теперь запросто могут работать на 2000 МГц, а с выходом более доступной платформы LGA1156 – и на более высокой частоте.

Мы уже освещали вопрос разгона памяти с процессорами Core i7-9xx на базе ядра Bloomfield, который в значительной степени зависел от конкретного экземпляра CPU. Дело в том, что из-за архитектурных особенностей частота контроллера памяти и кэша третьего уровня (данный блок называется Uncore) должна превышать частоту памяти в два раза, т.е. может достигать 4 ГГц, с которыми не каждый процессор будет стабильно функционировать. А чтобы увеличить стабильность, необходимо поднимать напряжение питания на Uncore (вплоть до 1,5-1,6 В), что влечет за собой сильный нагрев CPU, с которым уже не справятся системы воздушного охлаждения.

Для наглядности приведем блок-схему, где показано формирование частот основных узлов платформы LGA1366.

Блок-схема формирования частот в платформе LGA1366

Итак, за счет базовой частоты (Bclk, номинал 133 МГц) и множителей (xM1, xM2, xM3 и xM4) получаются частоты модулей памяти, контроллера памяти и L3-кэша, процессорных ядер и шины QPI. Из всего списка коэффициентов умножения на повышение жестко ограничны лишь процессор и шина QPI, а остальные можно менять в широких пределах. И только экстремальные версии Core i7 лишены таких ограничений, что позволяет их разгонять путем поднятия множителя, а не опорной частоты. Все возможные диапазоны коэффициентов умножения процессоров LGA1366 сведены в следующую таблицу:

* - для экстремальных версий процессоров указан также максимальный множитель
** - в скобках указаны не официально поддерживаемые множители;
все множители эффективные, т.е. реальные в два раза меньш е

Разгон памяти в платформе LGA115 несколько изменился, и теперь ограничений со стороны блока Uncore практически нет. После снижения количества каналов в контроллере памяти необходимость в высокой частоте последнего и L3-кэша отпала и инженеры Intel вообще заблокировали множитель для этого блока на одном значении: x18 для процессоров серии Core i7-800, и x16 для серии Core i5-700. С переносом в CPU контроллера шины PCI Express стало возможным полностью отказаться от привычного северного моста – чипсет на базе одной микросхемы PCH общается с процессором по интерфейсу DMI, используемому ранее для связи северного и южного мостов. Но даже с такой высокой интеграцией передача данных между CPU и PCI-E происходит по… шине QPI.

Блок-схема формирования частот в платформе LGA1156

Хорошо хоть множитель QPI не зафиксировали и теперь при необходимости его можно снижать с x18 до x16. Все остальные коэффициенты умножения процессоров LGA1156 приведены в таблице:

* - множители эффективные, т.е. реальные в два раза меньше

Итак, теперь память в системах с доступными процессорами Core i7 при разгоне может спокойно работать на частоте 2400 МГц, а то и выше, при этом блок Uncore будет функционировать на стабильных 3,6 ГГц, чего не удавалось сделать с CPU на базе Bloomfield. Вот только память с Core i5 ограничится меньшими значениями, так как максимальный множитель всего лишь x10. Проблема стабильности контроллера памяти также решается поднятием напряжения питания на нем, но, в отличие от процессоров LGA1366, достаточно лишь 1,3-1,35 В (против номинальных 1,1 В), что уже никак не повлияет на перегрев процессора.

Проверка возможностей памяти DDR3 в паре с чипсетом P55 и CPU с разъемом LGA1156 осуществлялась на плате ASUS Maximus III Formula и процессоре Intel Xeon X3470. В качестве памяти использовался четырехгигабайтный комплект от давно известной в кругах оверклокеров компании GeIL.

GeIL GU34GB1600C7DC (2x2GB, PC3-12800, CL7-7-7-24)

Набор памяти GeIL GU34GB1600C7DC относится к серии Ultra и поставляется в небольшой коробочке с изображением спортивного мотоцикла, подчеркивающего, что эта память предназначена для экстремальных систем.

Упаковка памяти GeIL GU34GB1600C7DC

Для большей защищенности модули дополнительно упакованы в блистер, который позволяет избежать повреждения планок при транспортировке. Так же в комплекте можно обнаружить вкладыш-памятку, в которой сказано о необходимости поднятия напряжения и изменения настроек таймингов до заявленных производителем.

Блистер

Планки выполнены на PCB зеленого цвета и оснащены обычными голубыми алюминиевыми радиаторами. Аналогичная система охлаждения использовалась еще на модулях DDR2 этого производителя.

Модули памяти GeIL GU34GB1600C7DC

Даже своеобразный замок, за счет которого половинки радиатора имеют дополнительное сцепление, остался прежним:

Система охлаждения модулей

Но, в отличие от ранее выпускавшейся памяти GeIL, модули GU34GB1600C7DC лишились голографической наклейки, и теперь бирка на каждой планке представляет собой стандартную белую бумажку с отпечатанными характеристиками комплекта. Каждый модуль объемом 2 ГБ рассчитан на частоту 1600 МГц при таймингах 7-7-7-24 и рабочем напряжении 1,6 В.

Маркировка модуля GeIL GU34GB1600C7DC

Для большей совместимости с различными палатами в SPD планок прописаны стандартные характеристики для частот 1333 МГц (задержки 7-7-7-24, напряжение 1,5 В) и 1522 МГц (8-8-8-28 и 1,5 В), так что при старте система всегда будет определять память как DDR3-1333.

SPD модуля GeIL GU34GB1600C7DC

При поддержке со стороны материнской платы технологии XMP можно будет выбрать профиль с заводскими настройками, либо же выбрать параметры памяти вручную.

Тестирование

Методика тестирования

Для выяснения потенциала памяти использовалась следующая конфигурация:

Процессор: Intel Xeon X34710 (2,93 ГГц);
Материнская плата: ASUS Maximus III Formula (Intel P55 Express);
Видеокарта: ASUS EAH4890/HTDI/1GD5/A (Radeon HD 4890);
Кулер: Noctua NH-U12P;
Жёсткий диск: Samsung SP2504C (250 ГБ, SATA2);
Блок питания: Silver Power SP-S850 (850 Вт).

Тестирование проводилось в среде Windows Vista Ultimate x64 SP2. Для проверки на стабильность разогнанных модулей использовались две запущенные копии программы LinX 0.5.9, объем памяти выбирался по 1024 МБ.

В BIOS Setup материнской платы множитель процессора выбирался x19, шины QPI – x16, а памяти всегда был x12. Напряжение питания процессора выставлялось на уровне 1,275 В, контроллера памяти - 1,32 В, при необходимости поднималось до 1,35 В. Остальные настройки устанавливались в значение Auto.

Разгонный потенциал выяснялся для трех наборов таймингов, актуальных для памяти DDR3: 7-7-7-21, 8-8-8-24 и 9-9-9-27 с Command Rate 1T. Второстепенные задержки оставались в значении Auto, напряжение на памяти равнялось 1,65 В.

Результаты разгона

Разгон GeIL GU34GB1600C7DC

С агрессивными таймингами память смогла стабильно работать лишь на частоте 1680 МГц, что немного выше ее номинала. С поднятием задержек до уровня 8-8-8-24 удалось пройти все тесты при 1920 МГц, а с увеличением таймингов до 9-9-9-27 максимальной частотой оказались 2160 МГц!

Результаты тестирования

Теперь осталось проверить, что дает нам увеличение частоты памяти на платформе LGA1156. Для этого процессор разгонялся до уровня 3,4 ГГц, частота памяти и Bclk подбирались таким образом, чтобы частота Uncore была выше 3 ГГц: при таймингах 7-7-7-21 частота памяти равнялась 1620 МГц, процессора – 3445 МГц, Uncore – 3648 МГц; при 8-8-8-24 память работала на 1910 МГц, процессор – 3444 МГц, Uncore – 3444 МГц; с 9-9-9-27 частота памяти была 2160 МГц, процессора – 3430 МГц, Uncore – 3250 МГц.

С такими настройками в большинстве тестов неплохо продемонстрировала производительность память, работающая на частоте 1920 МГц с задержками вида 8-8-8-24.

В игровых тестах без разницы, на какой частоте работает память – достаточно использовать модули памяти DDR3-1600 c таймингами 7-7-7-21.

Выводы

С выходом платформы LGA1156 разгон памяти DDR3 стал намного проще, и такой фактор, как частота контроллера памяти и L3-кэша, более не является сдерживающим при достижении 2000 и более мегагерц. Теперь нет необходимости подбирать экземпляр процессора, способного стабильно функционировать с высокочастотными модулями, как это было с первыми представителями микроархитектуры Nehalem. Конечно, высокая частота памяти на данный момент не всегда оправдывает вложенные средства, но если недорогие модули способны работать на 1900-2100 МГц, то почему бы не воспользоваться этим для повышения производительности системы?

Рассмотренные нами модули GeIL GU34GB1600C7DC продемонстрировали отличный потенциал, покорив частоту 2160 МГц, что ранее для 1600-мегагерцовых комплект было чем-то недоступным. Судя по нашему тестированию, данный набор лучше всего использовать на частотах около 1900 МГц с таймингами 8-8-8-24, при этом желательно разогнать контроллер памяти и L3-кэш до 3,4 ГГц.

Обсудить разгон памяти DDR3 на платформе Intel LGA1156 на форуме