内存升级免费午餐!DDR3超频终极解析
泡泡网内存频道11月16日 前不久我们在《千项数据达成!DDR3内存深度对比测试》一文中详细介绍了内存频率和内存时序对内存性能、以及牵涉到的应用性能和游戏性能的影响,而由于要面对如此庞大的频率和时序配置,编辑本人自然选择了超频方式来满足一一的需求。
目前来说内存超频已经简化了不少,在一些高端主板BIOS里面都已经集成了内存频率和内存时序的调节,而即使是中低端的产品也都支持频率的调节,只不过缺少了内存时序和内存超频的支持,也可以满足普通用户的需求了。
而本文就从主板BIOS调节来为大家介绍一些简要的内存超频技巧,另外由于内存频率、时序规格植根于SPD,所以我们还将加入内存SPD的参数实战修改来超频,起到一劳永逸的作用。
由于BIOS内存超频相对简单,本文将在后续作简要介绍,而本文的重点讲集中在内存SPD参数的修改,在《千项数据达成!DDR3内存深度对比测试》一文中我们曾经概览的介绍了下SPD的参数信息,而为了达成内存硬超频,我们有必要详细介绍下SPD的具体规格参数。
SPD(Serial Presence Detect)也就是内存的BIOS,它是一颗8针的EEPROM芯片,容量只有256Byte,其中128Byte用于存储JEDEC规定的标准信息,其余部分留给厂商自定义数据和保留位置,包括产品厂商产品型号、序列号、生产日期以及一些特殊的内存说明信息等,而在保留位置还预留了Intel X.M.P信息存储空间。
SPD通过SMBus总线与PCH(或南桥)芯片通讯,系统启动过程中BIOS要访问SMBus设备需要通过PCH芯片的寄存器实现。然后内存控制器根据这些信息初始化内存状态,这样内存就可以正常工作,自然要刷新SPD数据也需要经由SMBus总线。
图示是一根三星的标准DDR3 1600(俗称“金条”)内存的SPD信息,这些数据是以2进制存储在SPD芯片当中的,为了简化阅读,图示信息都是以16进制展示,我们知道4个2进制位就可以代表1个16进制位,而一个字节8bit则可以存储2个16进制数据,也就是说256Byte包含了512个16进制数据。
关于内存的十六进制对照表
根据SPD规范,这些数据基本是以2个16进制成对的形式来表达一项定义,而下文的介绍我们也以成对的数据来介绍。
知道了SPD是由这512个16进制数据表示后,下面我们就来一一看看它们代表的具体含义。
在详细介绍这些信息前我们还是习惯性的把这些数据分为三组,JEDEC标准信息、内存厂商标识信息和Intel X.M.P信息。
首先介绍的是JEDEC标准信息,而这一部分信息已经锁死,无法修改,我们看看就好。这部分数据起始位置为0-117,也就是118个数据对。00-09(十六进制,后面数据段都使用相同的方式表达)数据段描述了内存SPD、版本、颗粒、行列地址、位宽、支持电压等信息。
Thaiphoon Burner下内存的完整信息
接下来的一部分为内存JEDEC官方标准内存频率和时序信息,数据范围为0A-26,这部分信息注重描述了内存基准时钟和延迟时间的定义,另外还由少部分字节来描述内存热传感器和设备类型信息。
27-3B这个区间则为保留区域,为以后添加类似延迟、内存基本信息做准备。随后的3C-3F这一小段则用来描述内存模组的物理规格信息(高度、厚度等信息)以及产品使用公版方案和内存地址映射等。
40-74同样是一片保留区域,不过这部分空白的主要原因是留给Registered、Clocked、Load Reduction等内存准备的,目前对于桌面的UDIMM内存还未有开发。
75-91这个区域主要描述内存厂商关于这款内存的信息,这包括厂商代码、DRAM生产商代码、内存生产日期、内存序列号、内存产品号等信息,值得注意的是CRC循环冗余代码也在这其中。
在用户定义区域之前是一片留给厂商的自定义信息空间(96-AF),主要用于厂商对内存的补充信息说明和定义。接下来就是本次讨论的重点--用户定义区域(Open for Customer Use),这部分范围为B0-FF,在这个区域最常见的就是Intel X.M.P信息存储区域,最多可以存储两组X.M.P参数配置。
在开头部分自然少不了X.M.P的标识信息OC 4A(16进制),接着是X.M.P启用类型,这包括每通道单条、每通道两条六种配置信息。紧接着的B4则用来标识X.M.P的版本,目前Intel最新的X.M.P版本为1.3。
接下来的B4-B7为配置1和配置2的基准时钟定义。通过基准始终分子除以基准时钟分母(Medium Timebase Dividend/Medium Timebase Divisor)来代表来表示最小周期时间,也就是一个周期。
紧接着的B8位置为保留区域(最新的1.3版定义规范下已经启用),接下来一长串B9-D1为X.M.P内存基准时钟和延迟时间的定义,基本和前文中介绍的JEDEC区域相似,只是参数位置、配置略有不同。
D2-DA又是一片保留区域,而在这段的结尾,DB处留给了供应商个性化定义。自此Profile 1 X.M.P配置信息结束,接下来的一段延展(DC-FE)为Profile 2 X.M.P的配置信息,和Profile 1规则完全一致。
不过在Intel的官方文档里面,Profile 1 X.M.P配置为通过认证的频率时序设置,而Profile 2 X.M.P则旨在达到更高更快的速度,可能会出现不稳定或无法启动的情况。
简要看完DDR3内存的时序和SPD信息后,接下来就开始正式的测试,为最大限度发挥内存的性能,测试使用了Intel新一代22nm Ivy Bridge处理器Core i5 3570K,Intel官方指导内存支持频率为DDR3 1600。搭配的华硕P8Z68-V主板,内存超频最高可以支持双通道DDR3 2800MHz规格,最大容量为32GB,当然主板支持Intel的X.M.P技术。
内存方面自然是本次测试的重点,选用了一对俗称三星“金条”的DDR3 1600内存,产品DDR3 1600频率这一档内存时序为11-11-11,而根据以前的经验产品可以轻松超越DDR3 2133MHz,并且保持在较好的时序下,而市面上就有一些内存就完全基于三星金条,只不过套了一个散热马甲,频率预设这在DDR3 2133MHz,当然无可厚非三星金条确实有不错超频潜能。
三星新款内存模组编号为M378B5273DH0-CK0,生产日期为2012年第38周,产品使用的内存颗粒编号为K4B2G0446D-BCK0,不过在官方查询到的资料上面并没有这样一个产品,官方有的编号为K4B2G0446D-HCK0以及我们熟知的K4B2G0446D-HCH9。
内存颗粒编号K4B2G0446D-BCK0
我们猜测K4B2G0446D-BCK0为K4B2G0446D-HCK0的演化版本,但从6D的后缀基本可以判断产品还是使用了30nm工艺,超频值得期待。
值得注意的是再三星的官方文档上我们还看到了一款编号为K4B2G0446D-HCMA的内存颗粒,产品用于制作DDR3 1866内存,同样采用了78pin FBGA封装,虽然内存时序为13-13-13,但是我们依然可以感觉到超频新秀的气息。
标准BIOS超频只需通过简单的频率和时序设置就可以完成,但是不具备平台移植性,另外对于入门级用户很难把握超频的内存频率和时序设置,所以并不是最优的内存超频解决方案。
而本文就简要的通过华硕的UEFI来为大家介绍内存的超频过程,首先我们拿到的是一款三星新款DDR3 1600内存(金条升级版本),继续采用了30nm工艺,不过设置相对保守,默认时序为11-11-11-36,无论是频率还是时序都有很大的超频空间。
根据三星金条的通例表现,我就直接给大家演示超频到DDR3 2133MHz,内存时序为11-11-11的超频过程,首先进入到主板BIOS界面,进入AI Tweaker超频菜单,选中Memory Frequency,在下拉菜单中选中2133MHz,回车确定后进入DRAM Timing Control(内存时序)的设置。
在内存时序菜单下包含了第一时序、第二时序、第三时序的丰富调节选项,而本文仅调节第一时序,其余Auto。依次将时序设置为11-11-11-36,Command Rate设置为1T。这样就设置完成了保存BIOS后重启就生效了。
回到本文的重点--SPD修改,前面我们已经介绍了JEDEC信息已经锁死无法修改,我能只能寄希望于X.M.P修改(前提是你主要也要支持X.M.P),而我们使用了一款名叫Thaiphoon Burner的工具来修改和刷新SPD。Thaiphoon Burner提供了丰富的读取、编辑、写入等功能,可以实现一条龙的内存刷新服务。
首先我们使用Read选项读取内存SPD信息,根据前文的介绍我们可以看到这条三星内存是没有X.M.P配置信息的,于是我们就从这里开始做文章,当然为了安全起见你还是得备份你的SPD,存储文件格式随意选择bin或是Thaiphoon Burner专用的thp文件。
备份完SPD信息后,就开始着手修改了,打开工具-->XMP Enhancer Professional选项,当然由于内存没有X.M.P标识信息,我们需要先手动将B0-B1位置写入0C 4A的Intel X.M.P表示信息,点击写入后选择所有的内存。
由于X.M.P涉及的频率、延迟信息规则定义非常多,就没法为大家一一描述了,在此给出一张JEDEC官方规格表供参考,而对于数据规则定义大家去参考JEDEC官方DDR3内存标准的详细定义。另外大家也可以参考一些高端发烧内存的X.M.P内存信息。
添加完一组Profile配置文件后,用户还可以继续添加一组。然后就可以使用Write写入到内存SPD中了。写入完成后使用CPU-Z就已经可以显示内存的X.M.P信息了,只不过此时内存依然运行在启动时的频率上。
于是我们需要重新启动电脑,进入BIOS就可以看到X.M.P了,我们只需将内存选项X.M.P打开就可以了,保存重启进入系统后就可以看到新的X.M.P配置生效了。
刷新完内存后,现在用户还有更重要的事情要做,就是稳定性验证,在这里推荐Memtest,为了安全起见,建议跑到400%以上。
测试完成后,我们还是来检验下内存的性能提升吧,对比的成绩为默认DDR3 1600MHz的成绩。
DDR3 1600
DDR3 2133
首先进行的AIDA64内存带宽测试,内存超频后的读写成绩分别为21252MB/s和20010MB/s,对比默认的成绩有了明显的提升,另外内存延迟也从46.1ns降至38.2ns。
DDR3 1600
DDR3 2133
接下来的3DMark 11物理测试得分也同样提升很明显。
● 注意事项:
1.由于涉及到BIOS修改,用户务必备份原始BIOS,以防修改失败刷回原始BIOS,实际失败了也可以以低频率和时序启动,当然最重要的是原始BIOS用于售后维修,如果内存被人为刷新估计质保就此没有了。
2.修改BIOS一定要阅读JEDEC官方的4_01_02_11R21A、JESD79-3F以及Intel的Intel Extreme Memory Profile(XMP) Specification文档,并最好参考一些高端内存的频率、延迟设置,因为这些设置都比较保守,出问题的可能性不大。
3.对于参数的修改,切记不要盲目求大,这样很容易导致内存出错率提升甚至无法启动,相反的我们应该选择降一档的规格来设置内存频率和延迟,以确保配置稳定。
4.如果内存刷新失败,可以尝试使用一根好的内存启动,等系统启动完成后迅速将刷新失败的内存插入,先尝试倒入原始的备份BIOS。
5.由于诸多原因,文中用到的软件和资料不便公开分享,如有需要可留言探讨内存超频技巧。■<