Что такое XMP-профиль у оперативной памяти и зачем он нужен | Оперативная память | Блог
Чтобы разобраться, что такое профиль XMP, нужно понять, как работает компьютер. В частности, как оперативная память влияет на работу процессора, и какие характеристики важны в настройке системы. Для этого уделим внимание теории и разберем основные моменты на простых примерах.
Что такое оперативная память
Пока основная часть комплектующих существует только на бумаге, пользователь активно штудирует ресурсы, смотрит обзоры и читает отзывы. Например, какой набор оперативной памяти купить в сборку с процессором и материнской платой. И вопрос не в выборе объема ОЗУ или внешнего вида и подсветки, а в ее технических характеристиках. Как только взгляд падает на слово XMP, у юзера возникает ступор — что это такое, как работает, и нужно ли в сборке.
В конструкции любой вычислительной машины есть главные и второстепенные комплектующие. Без первых система функционировать не будет.
Например, без процессора и оперативной памяти. Однажды получив набор данных с жесткого диска, процессор направляет поток информации в оперативную память для временного хранения и, в основном, пользуется только этими данными. Часть обработанных битов и байтов направляется к видеокарте, чтобы пользователь видел результат работы системы, а остальные возвращаются, обрабатываются процессором и снова записываются в оперативную память. Так происходит чтение, запись и копирование в ОЗУ.
Как это работает
Процессор и оперативная память постоянно обслуживают друг друга. Понимая это, можно понять и то, от чего зависит скорость работы компьютера: чем быстрее процессор наполнит оперативную память данными, тем быстрее он сможет ими воспользоваться. Обратимся к знакомому примеру с барменом и томатным соком, который мы обсуждали в теме о работе оперативной памяти.
На дворе июль, асфальт плавится, а вода в городском фонтане испарилась до последней капли. Наступило время прохладных напитков.
В том самом кафе, где бармен в прошлый раз носил по нескольку графинов в одной руке, истомившиеся от зноя посетители с нетерпением ждут, когда стаканы наполнятся живительными порциями прохладного томатного сока. И в это время жарче всех будет бармену, который одной рукой закидывает ледяные помидоры в соковыжималку, а другой разливает готовый нектар по графинам. Дело в том, что пресс у него промышленный и за секунду может обработать хоть ящик помидоров. Но производительность человека не сравнится с машиной: две руки — это физическое ограничение, которое люди смогут обойти только в далеком будущем.
Таким образом, один клиент получает одну готовую порцию сока, скажем, раз в каждые пять минут. Бармен ограничивает производительность пресса, а их тандем, в свою очередь, снижает выручку в кафе. Теперь представим то же самое, но заменим пресс процессором, а бармена — оперативной памятью: современные процессоры настолько мощны, что во многих задачах просчитывают поток информации быстрее, чем его выдает оперативная память.
Это явление называют бутылочным горлышком — когда один компонент ограничивает вычислительную мощность другого.
Вывод: быстрому процессору нужна быстрая память.
Кто отвечает за скорость
Чтобы избавиться от ограничений, необходимо правильно настроить систему: поднять частоту и снизить тайминги. Тогда оперативная память сможет быстрее принимать и отдавать данные для работы процессора и перестанет сильно ограничивать его вычислительную мощность.
Тактовая частота оперативной памяти отвечает за пропускную способность. Если сравнить с барменом, то это значение указывает на количество помидоров, которое он может загрузить в соковыжималку за раз. В компьютере это мегабайты в секунду. Поэтому пропускная способность памяти — это скорее мощность, нежели скорость. За последнюю отвечают тайминги.
Тайминги — это скорость работы памяти в тактах. Другими словами, это значение времени, за которое оперативная память совершает какое-либо действие.
Для бармена это означает скорость, с которой он загружает помидоры. Не количество, а именно скорость — два помидора в минуту или два помидора в секунду. Для компьютера — время, за которое память выполняет один такт. Таким образом, чем ниже значения таймингов, тем лучше для скорости и производительности.
Повышая частоту и снижая тайминги, можно заметно ускорить систему — память научится обрабатывать большие объемы данных за короткий промежуток времени. Самостоятельно настроить оперативную память непросто. Кроме того, что на разгон придется потратить не один десяток часов, стабильность работы ОЗУ после настройки остается на совести юзера. Производители об этом знают, поэтому придумали волшебный XMP.
Вывод: квинтэссенция быстрой памяти — высокая частота и низкие тайминги, а ее целевая аудитория — игровые компьютеры или рабочие станции.
Что такое XMP
На планках памяти устанавливается микросхема с прошивкой. Производитель вписывает в нее несколько пар в виде «частота/тайминги», из которых компьютер выбирает подходящий режим для стабильной работы системы.
Дело в том, что процессоры поддерживают разную базовую частоту оперативной памяти. Для некоторых моделей это 2400 МГц или 2933 МГц, а флагманские модели семейства Rocket Lake от Intel теперь работают с частотой 3200 МГц. Это значит, что для полноценной работы процессора необходимо подобрать соответствующий комплект памяти, который умеет работать на нужной частоте. А если не умеет, то автоматика самостоятельно подберет из списка пар ближайшую рабочую частоту. Так работает DRAM по стандартам JEDEC или по ГОСТу, если говорить понятно для русскоговорящего обывателя.
Не по ГОСТу
Профиль XMP или DOCP (так его называют в AMD) — это тоже заводской набор правил работы модулей памяти. Но от базовых стандартов его отличают максимальные рабочие настройки. Если JEDEC ограничивает характеристики микросхем на уровне технологии DDR, то XMP — это частный случай для каждой модели, за который отвечает только производитель этого комплекта.
Чем выше частота и ниже тайминги, тем быстрее работает компьютер — за автоматическую настройку этих параметров и отвечают XMP.
Характеристики, которые производитель «зашьет» в профиль, могут варьироваться в зависимости от типа чипов, их качества и возможностей. До недавних пор золотой серединой в скорости и стабильности была частота памяти 3600 МГц.
Какой профиль у моих планок
Можно быстро узнать, на каких настройках будет работать конкретный комплект памяти. Сейчас почти все модули, особенно с приставкой «игровые», умеют работать на повышенных частотах с XMP-профилем. Об этой характеристике производители говорят в первую очередь — цифры к каждому модулю всегда подробно расписаны:
Стандартная частота для DDR4 бывает от 2133 МГц до 3200 МГц. Поэтому все, что выше этих значений, будет работать только как XMP. Информацию о частотных характеристиках можно найти везде: в магазине, на сайте производителя и на упаковке ОЗУ. Словом, мимо не пройдешь.
Какой XMP «лучше»
Существует огромное количество комплектов, которые идентичны по внешнему виду и количеству гигабайт под капотом, но имеют разные профили XMP.
Например, часто встречаются пары 3600/CL17 и 3600/CL18. Если обратиться к теории выше, то второй вариант считается медленнее — ведь чем выше тайминг, тем дольше память выполняет работу.
Для «вычисления» производительности любого комплекта «на глаз» можно ассоциировать частоту и тайминги. Если кратко, то модули памяти с тактовой частотой 3600 МГц и первичным таймингом CL16 будут однозначно лучше, чем любой другой с аналогичной частотой, но более высокими таймингами. То же самое можно сказать и про остальные частоты: 4000 на CL17 лучше, чем на CL19. Еще проще — делим частоту на тайминг. Тогда 3600/16 равно 225, а 4000/17 равно 235 — чем больше результирующее число, тем быстрее память. Это сильно упрощенный способ быстро посчитать примерную разницу между настройками памяти, студенты математических ВУЗов и знатоки, конечно, посчитают лучше и точнее.
Вывод: профили XMP призваны облегчить процесс разгона оперативной памяти, но для максимального эффекта нужно обращать внимание не только на частоту, но и на тайминги, которые записаны в прошивку: чем они меньше, тем лучше.
Совместимость с платформой
Все комплектующие в компьютере связаны контроллерами и шинами. Поэтому ориентироваться только на показатели в XMP-профиле не получится. Активация заводского профиля разгона хоть и гарантирует стабильность, но не гарантирует работоспособность. Как и в ручном разгоне, компьютер ограничен физическими пределами контроллеров и многими факторами, которые зависят от качества микросхем. Например, не стоит ожидать рекордных возможностей от бюджетной материнской платы и такого же процессора. Современные платформы легко «берут» рубежи в 3600 МГц или 4000 МГц, но экстремальные 4700 МГц и выше доступны только топовому железу.
Работа XMP также зависит от набора логики материнской платы. Для платформы AMD здесь всегда зеленый свет: компания убрала ограничение на разгон процессора и ОЗУ на всех фирменных чипсетах для процессоров Ryzen. Но Intel более консервативны — разгон памяти поддерживается только на платформах с чипсетами серии Z.
Это ограничение должны убрать в новых B560, но гарантированную максимальную частоту для таких плат ограничат на 4000 МГц. Это еще один нюанс в совместимости.
Вывод: частота и тайминги в профиле гарантируют стабильность только в одном случае — если такой разгон «потянут» процессор и материнская плата.
Как включить XMP
Настройка оперативной памяти и любые действия с частотой, таймингами и вольтажом происходят в BIOS. Чтобы зайти в это меню, необходимо сразу после появления загрузочного экрана с логотипом производителя или «бегущими буквами» несколько раз нажать клавишу Delete или F2:
После того, как появится интерфейс BIOS, необходимо найти вкладку, отвечающую за разгон комплектующих. В меню материнских плат ASUS эти функции находятся в разделе Extreme Tweaker:
В пункте Ai Overclock Tuner необходимо выбрать строку XMP, чтобы ниже появилось окно с выбором профиля частоты:
После активации профиля переходим к последней вкладке, сохраняем настройки и перезагружаем компьютер:
Система загрузится с примененными параметрами из профиля XMP.
Чтобы удостовериться, что настройки активировались, можно открыть утилиту CPU-Z, найти в разделе Memory строку Frequency и умножить значение на два. Если в итоге получится цифра, которая соответствует частоте из профиля, то все работает верно:
Сравниваем «до» и «после» XMP
После разгона всегда интересно сравнить, как новые настройки повлияли на производительность. В данном случае планки памяти поддерживают очень низкую частоту в XMP — всего 3000 МГц на достаточно высоких таймингах CL15. Однако даже такой мизерный буст подсистемы памяти показывает прибавку к мощности процессора. Вот, что было на стандартной частоте:
И вот, как изменилась производительность после активации профиля:
Во всех тестах производительности процессор показывает на несколько процентов больше единиц, хотя он находится в заводском состоянии. И это всего лишь 3000 МГц на «конских» таймингах.
Кому, зачем и сколько
Поиск оперативной памяти — это не только выбор между количеством планок и количеством гигабайт на борту.
Кроме базовых характеристик, в этом вопросе теперь участвуют и другие параметры, которые раньше обходили стороной. Когда пользователь пытается выжать максимум из своей сборки, возможность настройки ОЗУ в этом плане играет главную роль. Здесь уместно сказать: пусть это будут 16 быстрых гигабайт, нежели 64 медленных.