RAM オーバークロック: 基本

コンピューターから最高のパフォーマンスを得るには、優れたパーツを入手することが不可欠です。堅牢なコンピューターを手に入れたら、少し調整することでパフォーマンスを向上させることができます。CPU、GPU、および RAM はすべてデフォルトのパフォーマンスレベルで提供されます。これらは通常、過熱を引き起こさない十分な冷却能力があることを前提として、ほとんどのシナリオで機能するように設計されています。ただし、十分な冷却能力がある場合は、オーバークロックすることで、物事をさらに推し進めることができます。

賢明なことに、オーバークロックには、システムが不安定になり、ハードウェアが損傷したり、ハードウェア障害が発生したりするリスクがあります。通常、手動でオーバークロックすると、少なくとも影響を受ける部分の保証が無効になります。場合によっては、1 つのパーツをオーバークロックすると、別のパーツの保証が無効になることがあります。たとえば、製造元が提供する XMP プロファイルを有効にしても、RAM をオーバークロックすると、少なくとも一部の Intel CPU の保証が無効になる可能性があります。これは、CPU のメモリコントローラーに対する標準外のストレスが増加し、CPU の障害を引き起こす可能性があるためです。このような故障を防ぐためには、特に電圧を上げる場合は注意が必要です。

あらゆるオーバークロックのコア

オーバークロックのパフォーマンスは、主に運と忍耐強い試行錯誤に基づいています。PC にはさまざまなハードウェアが搭載されているため、一部のコンピューターで機能するものが他のコンピューターでは機能しない場合があります。さらに、オーバークロックされているシリコンコンポーネントは、シリコン宝くじと呼ばれるもので異なるパフォーマンスレベルを持つことができます。ハードウェアのパフォーマンスは、シリコン宝くじの運次第です。

一般に、製造業者は、ビニングプロセスでのテスト中に製品をさまざまなパフォーマンスの「ビン」に分類します。下位のビンにある部品は、これらの高い設定に到達できない可能性があるため、通常、より優れたビンの部品はハイエンドの製品になります。これは、ビニングが低く安価なパーツをオーバークロックしてパフォーマンスを向上させることができないという意味ではなく、ビニングが高いパーツほど遠くまで行けない傾向があるということです。

オーバークロックの実際の経験に関しては、実際に試してから安定性を確認することが重要です。コンピューターを起動できるだけでは十分ではありません。設定が安定しているように見えても、何時間にもわたる高負荷テストの後、失敗が示されます。これらの障害の重大度は、一部のデータ破損からアプリケーションクラッシュ、完全なシステムクラッシュまでさまざまです。オーバークロックするときは、試行ごとに少数の変更のみ、理想的には 1 つだけを変更して、その試行でのパフォーマンスを測定し、長期的な安定性を監視することが重要です。

RAM オーバークロック: XMP

CPU は一般に、オーバークロックの最もよく知られた形式です。どのように処理するかに応じて、シングルスレッドまたはマルチスレッドのワークロードで適切なパフォーマンスの改善を開始して取得するのは比較的簡単です。GPU のオーバークロックは、GPU がすでに熱と電力の限界近くで動作する傾向があるため、あまり一般的ではありません。それでも、ゲーム内のパフォーマンスをわずかに向上させるために、約 200MHz の小さな改善を達成できます。

RAM オーバークロックは、おそらく 3 つの中であまり知られていませんが、最も一般的に使用されている可能性があります。技術的には、各世代の RAM には、標準化団体 JEDEC によって公開されている標準速度とタイミングの数が限られています。RAM メーカーは、これらの標準を超える RAM を作成し、XMP プロファイルで構成された設定で販売することができます。XMP は eXtreme Memory Profile の略で、XMP プロファイルの末尾にある「プロファイル」という単語は冗長ですが、一般的に使用されています。

XMP は、基本的にプラグアンドプレイの RAM オーバークロックに最適なオプションです。極端な場合、すべてのシステムが互換性があるわけではありませんが、一般的には、RAM を接続し、BIOS で XMP 設定をオンにするだけで十分です。XMP プロファイルはベンダー承認済みであるため、それらを使用しても RAM の保証が無効になることはありません。ただし、前述のとおり、CPU の保証が無効になる可能性があります。ほとんど労力をかけずに簡単にパフォーマンスを向上させたい場合は、XMP が最適です。

もちろん、XMP プロファイルは多くの場合、ベンダーが喜んで保証する安全な選択です。ただし、手動で実験を行うことで、通常はさらに進めることができます。さらに、XMP では、ベンダーが RAM タイミングの小さなサブセクションのみを指定することを許可しており、途中でパフォーマンスに影響を与える可能性があり、手動チューニングの機が熟した部分を残しています。

RAM のベンチマークと安定性テスト

RAM のオーバークロックに入る前に、XMP を有効にしない限り、RAM のベースラインパフォーマンスを知ることが不可欠です。いくつかのメモリベンチマークを実行し、それらの値をなんらかの形式 (理想的にはスプレッドシート) で保存する必要があります。Aida64 のメモリテストは、ベンチマーク用の一般的なツールです。また、ベンチマーク機能があると仮定して、よくプレイするゲームで複数のベンチマーク実行の平均を取ることも役立ちます。ゲームのベンチマークを行っている場合は、低解像度で実行して CPU がボトルネックであることを確認することをお勧めします。GPU が制限されたシナリオでは、RAM パフォーマンスとの統計的な違いを確認するのがはるかに難しくなります。

設定を変更するたびに必ずしもそれを行う必要はありませんが。長期的な負荷の下で設定が安定していることを確認することが不可欠です。変更のたびに長期的なストレステストを実行しなくても、毎回短いテストを実行する必要があります。ほとんどの場合、メモリエラーは 10 分間の簡単なストレステストで明らかになるので、それが出発点として適しています。

注: すべての変更をテストする必要がある唯一の例外は、プロセスの開始時です。小さな変更を加えることができると確信しており、それらを元に戻して再テストする必要があることを気にしないとします。その場合、通常、最初はこれで問題ありません。

たとえば、クロック周波数を 200MHz 上げて、各プライマリタイミングを 2 ずつ下げるとします。その場合、これは安定しており、かなりの時間を節約できる可能性があります。これは、タイミングを適切に締め始め、ハードウェアの安定性の限界に直面するにつれて、機能する可能性がはるかに低くなります.

長期安定性試験

残念ながら、メモリの安定性の問題は、オペレーティングシステムを起動してベンチマークを実行できるほどまれな場合があります。6 時間の負荷テストの後、転倒するだけです。1 回限りの世界記録のオーバークロックを実行しようとしているだけの場合はこれで十分かもしれませんが、コンピューターを使用したい場合は十分ではありません.

安定性テストとパフォーマンスのログ記録は単調で退屈に聞こえるかもしれませんが、それは必要なことです。安定性をテストしないと、コンピューターがクラッシュしたり、データが破損したりする可能性があり、決して良いことではありません。行った変更と、変更した設定ごとに取得したパフォーマンス統計をログに記録しなければ、実際に何かを改善しているかどうかを知ることはできません。または、2 つの個人差が安定しているが、両方を一緒にすると安定しない場合は、どの変更をロールバックする必要がありますか。良いことに、ロギングは、設定の調整が完了したら、全体的なパフォーマンスの向上を確認して共有できることも意味します.

クロック速度を上げる

メモリのオーバークロックで変更できる主な点は 2 つあります。1 サイクルあたりの時間/1 秒あたりのサイクル数、および特定のアクションのサイクル数。クロックレートは 1 秒あたりのサイクル数を制御し、高いほど優れており、より広い帯域幅を使用できます。レイテンシは、1 クロックサイクルの時間と、特定のアクションに必要なサイクル数の積です。これらのアクションのサイクル数は、メモリタイミングによって示されます。数値が低いほど良いですが、メモリのクロック速度が上がると、タイミングも増加する可能性があり、一般的には増加する必要があります。

たとえば、CL タイミングが 16 の DDR4-3200 メモリと、CL タイミングが 32 の DDR5-6400 メモリがある場合、後者の帯域幅は 2 倍になります。これは、クロック速度の 2 倍で実行され、1 秒あたりの転送数が 2 倍になるためです。ただし、実際のメモリレイテンシは同じです。これは、タイミングが絶対値ではなく、1 クロックサイクルのカウントであるためです。2 倍になった CL タイミングは 1 クロックサイクルの時間を半分にすることでキャンセルされるため、レイテンシは同じです。

注: すぐに説明するように、CL は多くのタイミングの 1 つにすぎず、影響を与えることはできますが、メモリレイテンシの唯一の尺度ではありません。

タイミングを緩める

クロック速度をできるだけ高くすることで、帯域幅を増やすことができます。タイミングを同じに保とうとすることはできますが、タイミングがきつすぎるため、それほど遠くまでは行かないでしょう。クロック速度をさらに上げるには、タイミングを緩める必要があります。後で締めることができますが、可能な限り最大のクロックレートで行いたいと考えています。

時間を節約したい場合は、同じ範囲のメモリで同じベンダーが提供するより高速なメモリ速度のタイミングを調べてみてください。これは、開始するのに最適な場所になる可能性があります。ただし、タイミングをもう少し緩める必要がある場合があります。あなたのブランドがより高速なバリアントを持っていないとします。その場合、同じ DRAM IC OEM とダイバリアントを使用する他のブランドの統計情報を探すことで、ある程度の成功を収めることができます。それでも、クロック速度の変化に比例してタイミングを増やす方が簡単な場合があり、必要に応じてタイミングを少し上げます。

メモリーギア

技術的にはオーバークロックではありませんが、メモリギアの設定は安定性に大きな影響を与える可能性があります。また、クロックを特定の範囲内に押し込まないようにするインセンティブにもなります。デフォルトでは、メモリはメモリコントローラと 1:1 のクロック速度比で動作する傾向があります。メモリクロック速度を上げると、メモリコントローラの負荷が大幅に増加します。これにより、熱の生成と電圧要件が増加します。高熱と高電圧は、安定性の問題を引き起こす可能性があります。最悪のシナリオでは、メモリコントローラーが停止し、CPU が停止する可能性があります。これが、メモリのオーバークロックが CPU の保証を無効にする可能性がある理由です。

ギア 2 は、メモリコントローラーをメモリクロックと 1:2 の比率にします。これにより、メモリコントローラーの負荷が大幅に軽減されますが、余分なレイテンシが発生します。通常、安定性の理由からギア 2 を有効にする必要があるポイントは 3600MT です。残念ながら、これを行うことによる遅延のペナルティは、約 4400MT まで、実際のパフォーマンスのペナルティがあることを意味します。4400MT 以上の安定したセットアップでメモリを実行できる場合は、Gear 2 が理想的です。しかし、3600MT を超えることができても 4400MT を超えることができない場合は、クロック速度を 3600MT に戻します。代わりに、メモリのタイミングをさらに強化することに焦点を当てます。

注: Gear 4 は、技術的には DDR5 用に提供されています。同じ欠点を持つ同じ理由で、比率を 1:4 に設定します。現在の DDR5 メモリは、Gear 4 を利用する必要があるほど高速ではありません。

CAS レイテンシ

RAM レイテンシの標準的な尺度は、CAS レイテンシから得られます。これは多くの場合、CL、tCAS、または tCL に短縮されます。最近のメモリタイミングガイドで説明したように、tCL は、RAM が既に開いている行の列へのアクセスを提供できる速さを測定します。ほとんどすべてのメモリタイミングと同様に、クロック速度の増加に伴う上方スケーリングが期待できますが、低いほど良いです。この値を下げるときは、常に均等にしてください。奇数は安定性が大幅に低下する傾向があります。

注: tCL およびその他すべてのメモリタイミングのクロック速度の増加に伴うこの上方スケーリングは、表記によるものです。タイミングはすべて、何かを実行するのに必要なクロックサイクル数の尺度です。何かを実行するのにかかる絶対時間は、クロック速度が上がっても変わりません。たとえば、RAM は 10 ナノ秒でしか列を開くことができません。タイミングは、絶対時間をクロックサイクルで反映する必要があります。

RAS から CAS への遅延

tRCD は、行が開いていないと仮定して、行を開くために必要なプロセッササイクルの最小数です。これは、それぞれ書き込みと読み取りを表す tRCDWR と tRCDRD に分けることができます。上記で値が分離されている場合、2 つの値は同じである必要があります。これらの値は必ずしも偶数である必要はなく、通常は tCL よりわずかに高くなります。

行アクティブ時間

tRAS は、行が開いてから、行を再度閉じるためにプリチャージコマンドが発行されるまでの最小サイクル数です。これは、歴史的に tRCD + tCL の値に近い値です。ただし、現在の DDR5 モジュールでは、tRCD +(2x tCL) に近い値に設定されているようです。プラ��トフォームが成熟していないことを考えると、これが最適化の欠如なのか、それともプラットフォームに必要な変更なのかは不明です。プラットフォームによっては、このタイマーを締めることに成功する場合があります。

バンクサイクルタイム

tRC は、行が 1 サイクル全体を完了するのにかかるサイクル数です。少なくとも tRAS + tRP に設定する必要があります。tRP については触れていません。ここでは、締め付けが直接パフォーマンスに大きな影響を与えるわけではないためです。行を閉じるためのプリチャージコマンドを完了するのに必要な最小サイクル数です。

RAS から RAS への遅延

tRRD は、DRAM の物理ランク上の異なるバンクへの「アクティブ化」コマンド間の最小サイクル数を指定します。バンクごとに 1 行のみ開くことができます。ただし、複数のバンクを使用すると、複数の行を一度に開くことができますが、一度に操作できるのは 1 つだけです。これは、コマンドのパイプライン化に役立ちます。メモリコントローラで許可される最小値は 4 サイクルです。これは、tRRD_S と tRRD_L の 2 つの別個のタイミングに分割される場合があり、それぞれ短いことと長いことを意味します。これらは、それぞれ異なるバンクグループまたは同じバンクグループ内のバンクにアクセスするときの tRRD を指します。ショート値は、4 サイクルの最小値を保持する必要があります。通常、ロング値はショート値の 2 倍ですが、さらに締めることができる場合があります。

4 つのアクティベーションウィンドウ

5th Activate Window とも呼ばれる tFAW は、4 つのアクティブ化コマンドのみを発行できる時間枠を指定します。これは、行を開く際の消費電力が大きいためです。このローリング期間に 4 回を超えるアクティベーションを実行すると、5 回目のアクティベーションで使用可能な電力が非常に少なくなり、行の値を確実に読み取ることができなくなる可能性があります。これは、少なくとも 4x tRRD_s である必要があります。これより低い値は無視されます。

時間更新コマンド

tRFC は、リフレッシュコマンドに必要な最小サイクル数です。DRAM は動的であるため、電荷を失わないようにメモリセルを定期的にリフレッシュする必要があります。リフレッシュのプロセスは、バンクが少なくとも tRFC の全期間アイドル状態にある必要があることを意味します。明らかに、これはパフォーマンスに影響を与える可能性があり、特にバンクの数が少ない場合はそうです。通常、この数値は比較的保守的であり、通常は少し減らすことができます。tRFC をきつく締めすぎると、広範なメモリ破損の問題が発生します。

時間更新間隔

tREFI は、2 つの理由ですべての DRAM タイミングの中で一意です。まず、唯一のタイミングは、最小値または正確な値ではなく、平均値です。次に、パフォーマンスを向上させるために増やす必要がある唯一の値です。tREFI は、リフレッシュサイクル間の平均時間であり、tRFC で長さが定義されます。この値は、他のどの時間よりもはるかに高くなります。安定した状態を維持しながら、できるだけ高くしたいと考えています。一般的な値は、1 万から 3 万サイクルの範囲になります。ただし、最大値 65534 で安定している可能性があります。この値は tRFC より大きくなければなりません。現在、AMD プラットフォームはこの値をまったく公開しておらず、Intel プラットフォームではサポートが制限されている可能性があります。

他のタイミングと同様に、長期安定性テストを実行して、更新された tREFI 値が安定していることを確認することが重要です。あなたは間違いなく上から始めて、下に向かって作業する必要があります。数値が少し高すぎると、安定性の問題が表示されるまでに数時間かかる場合があることに注意してください。注意すべきもう 1 つの点は、温度が上昇するにつれて DRAM セルの電荷減衰率が増加することです。これは、tREFI を高くする場合は、電圧を下げる必要があることを意味します。また、RAM の通気が良好であることを確認する必要がある場合もあります。場合によっては、かろうじて安定した構成では、季節間の温度変化や長時間の実行中の室内の温度変化により、慎重なバランスが崩れる可能性があります。これにより、以前は安定していた構成が不安定になる可能性があります。

安全電圧

オーバークロックには常に電圧が不可欠です。電圧が高いほど、安定したオーバークロックの可能性が高くなる傾向があります。電圧が高くなると、熱の生成も大幅に増加する傾向があります。また、ハードウェアを強制終了するリスクも高まるため、注意してください。残念ながら、安全な値はありません。これは、メモリチップのパフォーマンスが異なる複数のメモリ IC OEM が存在するためです。また、多くの電圧設定の名前が異なる可能性があることも一因です。通常、これらの値を大幅に増やすことは望ましくありません。

DDR4 の場合、通常は 1.35V で問題ありません。一部の DDR4 DRAM IC は、1.5V での日常使用でも完全に安定しています。場合によっては、もう少し多くしても安全です。DDR5 の場合、電流と電圧の推奨事項は同じです。プラットフォームの未熟さを考えると、これは時間の経過とともに変化する可能性があります。

注: BIOS で電圧定格を上げる前に、正確な用語を調べて、何を変更しているのかを把握する必要があります。電圧を上げると、保証が無効になり、CPU、RAM、およびその他のハードウェアが 100% 停止する可能性があることに注意してください。

デフォルト値が 1.35V からかけ離れている場合は特に注意してください。何か間違ったことをしている可能性があります。ここには安全対策や健全性チェックはありません。BIOS は、ユーザーが何をしているかを理解していると想定し、ハードウェアを停止させるリスクを受け入れます。

危険な電圧と低電圧

安定性を確保するために、電圧を 1.35V より高くする必要があるとします。その場合、どの DRAM IC OEM のどのダイバリアントを使用しているかを調査する価値があります。これがわかったら、いくつかのメモリオーバークロックフォーラムを調べて、毎日の使用に推奨される電圧制限を確認できます。走行距離は、パフォーマンス、安定性、そして重要なことに、ハードウェアを殺さないことに関して異なる場合があることを覚えておいてください.

推奨されているよりも高い電圧を供給できる場合もありますが、理想的には問題なく安全に供給できます。一般に、推奨値を少し下回ることが最善です。ほとんどの人にとって、オーバークロックと過電圧によって限界まで絞り出される可能性のある最後のわずかな余分なパフォーマンスは、ハードウェアを停止して交換するという未知のリスクに値するものではありません.

RAM で安定したオーバークロックをダイヤルしたら、電圧を下げてもう一度試す価値があります。低電圧化は、実行中の電圧を下げるプロセスです。通常、ハードウェアをより低温で安全に実行できます。これは、CPU と GPU のオーバークロックにとってより重要です。そこでは、温度の低下により、ピーククロック速度がわずかに増加する可能性があります。ただし、RAMの速度はそのような温度では調整されません. 特にオーバークロックプロセスの開始時に RAM の電圧を上げた後、RAM の電圧を下げると、ハードウェアが停止するリスクが減少し、動作温度が低下します。

その他のタイミング

あなたがいじることができる他の二次および三次タイミングがたくさんあります。ただし、上にリストしたものは、パフォーマンスを大幅に向上させる傾向があるものです。これらすべての値を可能な限り厳密な設定に構成します。

その間ずっと、安定性を検証するには、一般的に最小限のパフォーマンスの改善のために、数日または数週間のハードワークが必要になる場合があります。上記の設定への変更を制限することで、最小限の時間で最大限の改善を得ることができます。これは、推奨設定を調整するだけでプロセスが短くなるという意味ではありません。それはより速くなりますが、短くはありません。

結論

RAM のパフォーマンスを改善するには、さまざまな方法があります。ほとんどの設定は、単独ではパフォーマンスの向上を最小限に抑えますが、組み合わせると、優れた機能強化が可能になります。まったくの初心者には、XMP が最適です。オンにするだけのプラグアンドプレイソリューションとして優れています。

もう少し先に進みたい場合は、周波数を上げて CAS レイテンシを減らすことが、一般的に推奨される迅速で簡単な方法です。その後、かなり深くなります。最適化プロセスは、ハードウェアの限界に達するまでに数週間かかる場合があります。

注意することも重要です。特に電圧を上げすぎると、オーバークロックによってハードウェアが停止する可能性があります。合理的な制限内にとどまっている限り、金銭的なコストをかけずに、コンピューターから適切な量の余分なパフォーマンスを絞り出すことができます. これは私たちの本の勝利です。