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[Thread Tecnico] DDR3 Overclocking / ICs / Benchmark

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  • [Thread Tecnico] DDR3 Overclocking / ICs / Benchmark

    DDR3 Overclocking / ICs / Benchmark


    Introduzione
    Le memorie DDR3, sono la naturale evoluzione delle memorie DDR2. Rispetto a queste portano diversi vantaggi quali un voltaggio operativo default portato da 1.8V a 1.5V e, ovviamente, frequenze e prestazioni più elevate......e per noi overclockers: margini di overclock migliori

    Le aziende col passare degli anni e con l'evolversi delle piattaforme hanno migliorato sempre di più la frequenza operativa delle loro ram e, allo stesso tempo, rilassato i timings.

    Le prime RAM DDR3 (per piattaforme X48, successivamente X58) avevano timings simili alle precedenti DDR2 e frequene leggermente più alte, basti pensare alle Cell Shock 1600MHz 7-6-6-18, o alle famosissime RAM basate su chip Elpida Hyper che potevano reggere frequenze quali 1800MHz 6-6-6-18.
    Con l'arrivo del socket LGA1155 e i processori Sandy Bridge e Ivy Bridge nonchè AMD AM3+ le case produttrici hanno cambiato il modo di produrre RAM. Questi nuovi processori infatti hanno un controller di memoria molto più solido, capace di reggere frequenze delle RAM più elevate. Le aziende hanno adottato così i primi chip a basso voltaggio in grado di garantire entro i voltaggi limite (1.65V) frequenze molto elevate con timings altrettanto rilassati, basti pensare alle RAM basate su PSC operanti a 2133 7-10-7, o alle modernissime Hynix 2133MHz 9-11-10-28.
    Questi RAM e relativi ICs però hanno una peculiarità: la velocità massima, che può arrivare anche a 3000MHz con timings molto rilassati, raffreddamenti standard e voltaggi tutto sommato accettabili.

    Piccolo glossario
    Questo è un thread tecnico...quindi credo che voi sappiate gia di cosa parleremo...in ogni caso aggiungo un piccolo glossarietto che aiuterà i meno esperti.

    MHz: è la frequenza operativa delle ram
    es. 1600MHz, 1866MHz...

    Timings: indicano le prestazioni delle memorie, in generale più bassi sono e meglio è. All'aumentare della frequenza operativa delle ram, bisogna rilassarli in modo da avere più stabilità.
    I timings principali sono il CL, tRCD, tRP, tRAS e Command Rate. Vengono scritti in gergo come segue 6-6-6-18 1T
    Tutti i timings, principali e secondari sono espressi in "unità di ciclo dir clock"
    Una spiegazione approfondita di cosa indicano la trovate su Wikipedia
    Quasi sempre il timings che determina la frequenza massima è il tRCD, infatti molto spesso si classificano le ram in base al loro "muro", imposto appunto da questo timings. Ad esempio passare da 2133 8-9-8 a 6-9-6 molto spesso è semplice, passare da 8-9-8 a 8-8-8 è impossibile

    ICs: sono i chip di memoria utilizzati nei banchi di ram, possono essere più o meno pregiati, costosi ecc

    La scelta delle RAM: in base alla piattaforma

    Intel LGA 1366/ X58 - Si prediligono le memorie vecchio stampo, in grado di operare con i timings più bassi possibili entro 1866/2000MHz. [Queste memorie non essendo più in produzione si possono trovare solo usate e a costi anche abbastanza elevati]

    Intel LGA 1156/P55 - Si prediligono memorie in grado di operare agevolmente a 2000/2200MHz con buoni timings. [Anche queste memorie, non sono più in vendita e vale lo stesso discorso fatto per LGA1366]

    Intel LGA 1155/P67-Z68 - Con questa piattaforma e chipset Intel ha deciso di ridurre al minimo l'overclock delle RAM, dato che è impossibile o quasi alzare il BCLK. Si prediligono le RAM con migliori timings operanti a 2133MHz. [Non più in vendita]

    Intel LGA 1155/Z77 - Processori con un ottimo IMC e possibilità di alzare un po' il BCLK...Intel ha voluto bene agli overclockers. Essendo questa piattaforma recente, si prediligono RAM in grado di operare ad alte frequenze 2400-2600MHz con compromessi sui timings. Le ram sono in commercio e si trovano a poco ;)

    Intel LGA2011/X79 - I Sandy Bridge-E hanno un buon controller di memoria e possono essere overclockate via BCLK. Su questa piattaforma scegliamo le RAM in grado di operare agevolmente a 2400/2500MHz con i timings migliori. Anche in questo caso le ram sono in commercio e si trovano a poco.

    AMD AM3/Phenom II X4-X6 - Si prediligono le ram in grado di operare con i timings più bassi possibili a 1866/2000MHz. (Come per X58)

    AMD AM3+/990FX - I Bulldozer sono insieme agli Ivy Bridge le migliori CPU con cui poter overclockare le RAM. Dove il divisore non arriva, c'è in soccorso il FSB che si puà alzare agevolmente anche di 50-60MHz. Si scelgono le ram in grado di operare a 2400/2666MHz con compromessi sui timings. Facili ed economiche da comprare e trovare.

    Andiamo ora ad analizzare i più noti e diffusi ICs per capire le loro peculiarità, capacità in overclock ecc
    I crediti vanno ai più importanti forum del settore quali XS, OCX, i4Memory. Io ho solo tradotto e aggiunto qualche esperienza su quelli che ho testato.

    Elpida Base



    Le DJ-E si trovano sui vecchi moduli 1333 9-9-9 ma sono stati anche usati sulle Dominator 1600 7-7-7 (2.1A sono Hyper, 2.1 sono DJ-E)
    Si fermano a circa 1800MHz, ma la maggior parte può fare 1600MHz 7-7-7 a 1.65V
    Gli Hyper si trovano sui kit più conosciuti, molto spesso 1600 6-6-6, 1866/2000 7-8-7 e 2000/2133/2200/2250 8-8-8.
    Il voltaggio necessario per 2000MHz 7-8-7 è un buon metodo per capire la qualità degli ICs, con i migliori è inferiore a 1.6V con i peggiori è superiore1.75V

    BBSE


    Questi ICs sono stati prodotti tra le settimane 0850 e 0935.
    Usualmente i "muri" del tRCD sono 950-1025 a 8, 1100-1175 a 9, 1200-1275 a 10, 1325-1400 a 11
    Il voltaggio necessario per 2200MHz 7-9-7 è un buon indicatore di qualità, i migliori ce la fanno con meno di 1.6V i peggiori non riescono nemmeno.
    GSKILL ha usato i BBSE peggiori per le Ripjaws 1600 7-7-7, nella media per le Ripjaws 1866/2000 9-9-9 e i migliori per le RipjawsX 2133 8-9-8

    PSC -D-/-E-/-F-



    Questi tre ICs si overclockano allo stesso modo
    I "muri" del tRCD sono usualmente 1800-1866 a 8, 2000-2140 a 9, 2200-2350 a 10, 2450-2600 a 11
    Parere personale con le mie RipjawsX 1600 7-8-7-24 2T sono riuscito a fare agevolmente 1600 5-8-5, 1866 6-9-6 e 2200 7-10-7.

    PSC -G-/-H-



    Per questi ICs i muri del tRCD sono 1600-1700 a 8, 1800-1900 a 9, 2000-2100 a 10, 2200-2300 a 11, 2400-2500 a 12
    Un buon kit farà: 1600/6-8-6/1.6V, 1866/7-9-7/1.6V, 2140/7-11-7/1.75V, 2400/9-12-9/1.75V
    Un kit schifoso ( ) farà : 1600/7-8-7/1.65V, 1866/8-9-8/1.6V, 2140/9-11-9/1.65V

    Hynix CFR



    Questi ICs salgono molto bene con timings molto elevati, quasi tutti i kit oltre i 2400MHz li adottano.
    Le combinazioni ottimali sono x-11-9-x per 2150-2300MHz, x-12-10-x per 2300-2550, x-13-11-x per 2550-2700, x-14-13-x per 2700+
    Parere personale: con le mie ram risulta difficilissimo tenere questi valori stabili... le combinazioni che consiglio sono 9-11-10 per 2150-2300, 10-12-11 per 2300-2500, 11-13-12 per 2550-2700 e 12-14-13 per 2700+
    Ovviamente molto dipende dalla qualità dell'ICs e (è basilare che le TridentX 2400 vadano meglio delle Patriot Viper Xtreme 2133). Se dovessi ricredermi quando proverò un kit migliore aggiornero ;)

    Samsung D



    Questi chip sono diventati famosi grazie alle Samsung Green, successivamente alle Dominator Platinum e Team Group Xtreem. Con questi IC è sempre bene tenere il tRCD e tRP uguali, non ci sono benefici alzando il CL oltre 10.
    Le combinazioni tipiche sono x-10-10-x per 2100-2350MHz, x-11-11-x per 2300-2600MHz, x-12-12-x per 2550-2800MHz, x-13-13-x per più di 2700MHz
    Un buon kit farà: 2400/9-11-11/1.6V, 2666/9-12-12/1.8V, 2800/10-12-12/1.75V
    Un kit di basso livello farà: 2400/9-11-11/1.7V, 2600/10-12-12/1.7V, 2700/10-13-13/1.8V

    Conclusioni

    Dopo questa overview sui chip principali possiamo desumere che per BENCHMARKING su X58 e AM3 sono preferibili gli Elpida Hyper.
    Per P55, e Sandy Bridge sicuramente i BBSE o PSC che hanno ottimi timings e salgono anche abbastanza bene.
    Su X79, Ivy Bridge e AM3+ la scelta ricade su un buon kit Samsung o Hynix CFR.



  • #2
    Che ICs montano le mie RAM ?

    Sapere che ICs montano le RAM che abbiamo/vogliamo comprare, aiuta molto a capire quali sono le loro potenzialità, reale valore, potenzialità in overclock ecc.... Tuttavia come possiamo saperlo ?

    Aprendole, questo è un metodo che funziona sempre ! - Beh sì, capitan ovvio starete pensando :rlol:
    Il problema è che non tutti hanno il fegato di rimuovere il dissipatore rischiando di rovinarle per sempre o perdere la garanzia.....

    Tuttavia dei bravi ragazzi ci danno qualche tips per scoprire cosa c'è sotto il dissipatore

    Metodo per le G.SKILL



    Questo metodo è semplice, basterà interpretare il seriale per capire gli ICs
    I primi tre numeri del seriale, indicano l'anno e la data, dopo di questi ve ne sono altri quattro che indicano ciò che vogliamo sapere.

    01xx- Micron
    0140/0160
    02xx - Hynix
    0240/0260
    03xx - Samsung
    0340/0360
    06xx - Elpida
    0640/0650/0660/0690
    07xx - Elixir (/Nanya)
    0740
    08xx - Nanya
    0840/0860
    09xx - Nanya??
    0940
    10xx - Powerchip/PSC
    1040
    11xx - SpecTek (/Micron)
    1140
    12xx - Nanya??
    1240/1260

    Da aprile 2012 G.SKILL ha adottato una nuova numerazione

    AB40 - Samsung/Hynix ( Usata per un breve periodo ?? )
    0000 - Hynix

    x100 - Nanya eTT/uTT
    2100
    x200 - Powerchip/PSC
    1200
    x400 - Hynix
    1400/2400
    x500 - Samsung
    1500/2500
    x600 - SpecTek (/Micron)
    1600
    x800 - Elpida
    0800/1800
    x150 - Samsung eTT/uTT??


    Metodo alternativo per le G.SKILL

    Fate riferimento a questo THREAD

    RAM con chip Elpida BBSE
    • A-Data: 2000 9-9-9 rated "X" series (not 100% guaranteed, can sometimes be BDBG/BDSE)
    • Corsair: v2.2 sticks (not 100% guaranteed, can sometimes be other Elpida)
    • OEM Elpida memory with EBJ10UE8BBF0 (1Gb) or EBJ21UE8BBF0 (2Gb) partnumbers
    • Geil 2000 9-9-9 (some) and 2133 9-9-9 rated memory
    • G.Skill Ripjaws/Trident 1866 and 2000 9-9-9 with "0640" in the serial number
    • G.Skill 2133 9-9-9 rated memory
    • G.Skill RipjawsX 2133C8 and 2200C9 with "0640" in the serial
    • Kingston 2000 9-9-9 rated HyperX (not 100% guaranteed, can also be BDBG)
    • Kingston 2133 9-9-9 rated mems
    • Mushkin 996679es and 996691
    • OCZ 1600 7-7-7 1.65V Platinums (not 100% guaranteed, can be Micron D9KPT)
    • random 1866+ OCZ rated mems
    • Team 2133 and 2200 9-9-9 rated sticks


    RAM con chip PSC/Powerchip
    • A-Data: 2000 9-9-9 rated "G" series
    • Corsair: v7.1 sticks produced before week 1020 (not 100% guaranteed, can be wrong PSC)
    • Corsair Dominator GT/GTX v7.1 sticks
    • Crucial Ballistix 2133 9-10-9
    • Geil 1600 7-8-7 and 8-8-8 rated sticks (not 100% guaranteed)
    • Geil 2000 6-9-6 and 9-9-9 rated sticks (not 100% guaranteed, can be BBSE)
    • G.Skill RAM with "1040" in the SN produced before week 1020 (not 100% guaranteed, can be wrong PSC)
    • G.Skill Ripjaws/Trident 1866 and 2000 9-9-9 with "1040" in SN
    • G.Skill 2000C6 PIS and higher PIS models
    • G.Skill RipjawsX 2133C7 and 2200C7 and RipjawsZ 2400C8
    • Kingston 1066 and 1333 valueram (very rare batches)
    • Mushkin models 99x[805-831] (not 100% guaranteed)
    • OCZ 1600 6-8-6 rated Platinums + lots of other random 1866+ models


    Metodo generale

    Potete fare riferimento a questo THREAD

    Comment


    • #3
      Overclocking TIPS


      Come avete visto sopra, ci sono molti tipi di ICs... inoltre i sopra descritti sono solo i più "famosi", ce ne sono una miriade nei vari modelli di ram :fear:
      Potete facilmente capire che fare una guida sull'overclock è difficilissimo, si può parlare solo molto generalmente. Ed è ciò che farò: darò qualche consiglio generale sull'overclock delle ram ddr3, in base alle mie (modeste) conoscenze ed esperienze in campo.

      Tools Utili

      Dailyuse, benchmark o frequenza massima ?

      Prima di cominciare l'overclock dovremmo chiederci: che fine ha questo overclock ? Le possibili risposte sono tre: dailyuse, benchmark e frequenza massima/suicide.
      Se volgiamo trovare un overclock per dailyuse questo deve essere ovviamente rock solid, in modo tale da non creare nessun tipo di problema, inoltre bisogna cercare il giusto compromesso tra frequenza, timings e voltaggio che non deve superare 1.65V. I moduli, una volta raggiunta la frequenza desiderata vanno testati propriamente facendo vari stress test quali HCI Memtest, più run dell'HyperPI e una decina di cicli di Prime95/Linx.

      Ammesso che voi abbiate un'ottima CPU con un IMC massiccio è inutile tenere delle ram a 2800MHz 12-14-14-35, conviene piuttosto tenerle a 2400MHz 9-11-11-28. In dailyuse si cerca sempre di tenere le latenze basse (nei limiti del possibile).
      Se siamo degli smanettoni incalliti e vogliamo le massime prestazioni in una sessione di benchmark, la questione diventa più interessante... in questo caso possiamo spingerci con i voltaggi, arrivando anche a 1.75-1.8V. Ovviamente in questo caso i banchi andranno raffreddati attivamente con una ventola dedicata, per evitare di danneggiarli. Essendo l'IMC all'interno della CPU dovremo raffreddare adeguatamente anche quest'ultima. Molto spesso infatti mandando la CPU sottozero si guadagnano MHz sulle ram.
      In questo caso le impostazioni che dobbiamo scegliere sono dettate dal benchamrk che stiamo per fare...una buona "media" è tra i 2500 e 2666MHz, con i timings ovviamente più bassi possibile, in concordanza con quelle che sono le possibilità degli ICs. Le ram sono stabili per benchmark se riescono a concludere un SuperPi 32MB. Se dovete fare benchmark molto corti possono anche non superare un 32MB ;)

      Se vogliamo raggiungere la frequenza massima possiamo spingere davvero al limite tutto l'hardware, sono ammessi anche 1,85V, cooling adeguato, timings rilassatissimi in modo tale da dare più stabilità e frequenza "pura" più alta possibile. In questo caso è utile mandare il processore sotto specifica, ridurre la velocità del northbridge, disattivare i core, focalizzandosi completamente sulla velocità delle ram. In questo caso l'importante è avere un "validate" e tanta gloria!

      Tiriamole !

      E' giunta l'ora di tirare il collo alle nostre memorie... Dobbiamo cercare di rimuovere ogni limite mentale, non fa nulla se le ram partono da 1600MHz...magari possono avere grandi potenzialità ! Nessun pregiudizio...le ram 1600MHz potrebbero arrivare anche a 2400MHz senza problemi !
      Possiamo incrementare la frequenza aumentando il FSB/BCLK in base a se usiamo una CPU AMD o Intel oppure tramite i moltiplicatori nel BIOS.
      Ad esempio se riusciamo a bootare a massimo 2400MHz, faremo dei lavori di "rifinitura" aumentando il bus... arrivando magari così a 2500MHz.
      Per quanto riguarda i timings i più ardui da ridurre sono sicuramente il tRCD (impossibile da ridurre nella stragrande maggioranza dei casi) e il tRP (se è troppo basso causa instabilità ed errori negli stress test).

      Prendiamo in esame le Patriot Viper Xtreme D2 2133 11-11-11-30 (Hynix CFR). Il tRCD per quella frequenza è 11, non sarà possibile nemmeno dando 2V abbassarlo. Andiamo quindi a limare gli altri timings. Partiamo dal CL, poi passiamo al tRP e seguiamo questo schema, ripetendo ogni volta un SuperPI 32MB per accertarci della stabilità. Una volta trovati CL e tRP limite passiamo al tRAS. Anche qui ogni volta ripetiamo il SuperPI 32MB.
      Ecco lo "schema" operativo da usare

      11-11-11
      10-11-11
      10-11-10
      9-11-10
      9-11-9 = Instabile, torniamo a 10.
      8-11-10 = Instabile, torniamo a 9.
      Abbiamo trovato i timings limite: 9-11-10
      Passiamo ora al tRAS abbassandolo i 1T alla volta
      9-11-10-30
      9-11-10-29
      9-11-10-28
      e così via, finchè non si diventa instabili.

      Per il dailyuse il voltaggio è da tenere a 1,65V. Dopo aver limato al massimo tutti i timings principali effettuiamo più stress test (SuperPI, HyperPI, Linx, HCI Memtest[il più pesante per le ram]).

      Per il benchmarking possiamo portarlo a 1.75V, se il test è particolarmente corto anche a 1.8V (con l'adeguato cooling !).

      Quando andiamo ad alzare di uno step il moltiplicatore alziamo anche tutti i timings di 1 clock e il tRAS di 5.

      Ad esempio
      2133 11-11-11-30
      2400 12-12-12-35

      E andiamo poi a limare come in precedenza. Quando siamo prossimi al limite degli ICs, lo scaling non è più lineare. Ad esempio con dei banchi che tengono massimo 2530MHz, sono stabili 2400 10-12-11-31 2T, ma con un incremento di soli 100MHz vogliono latenze di 11-13-12-35.
      Per gli Hynix il tRCD deve essere di 2T più alto rispetto al CL e di 1T rispetto al tRP:

      1600 7-9-8
      1866 8-10-9
      2133 9-11-10
      2400 10-12-11

      Quando siamo prossimi al limite degli ICs, lo scaling non è più lineare. Ad esempio con dei banchi che tengono massimo 2530MHz, sono stabili 2400 10-12-11-31 2T, ma con un incremento di soli 100MHz vogliono latenze di 11-13-12-35.
      Una nota riguardante il voltaggio: questi ICs scalano malissimo col voltaggio, praticamente si possono portare quasi al limite con 1.65V.

      Per i Samsung tRCD e tRP devono essere uguali. Il CL non si porta oltre 10, per ogni step in più di frequenza si alzano di 1T tRCD e tRP.
      2400 9-11-11
      2600 10-12-12

      Questi chip scalano egregiamente con l'aumentare del voltaggio, ma bisogna fare attenzione. Essendo questi ICs a basso voltaggio (1.35V) gia con 1.7V sono soggetti ad un overvolt piuttosto consistente.

      Per i PSC il CL=tRP=tRAS-3.
      1600 5-8-5
      1866 6-9-6
      2133 7-10-7
      2400 8-11-8

      Con i kit migliori si riescono ad ottenere anche combinazioni quali 2133 6-10-7 o 2400 7-11-8
      I PSC scalano molto bene col voltaggio, sino ad 1.85V

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