Что такое топология шины памяти материнской платы и почему это важно при разгоне оперативки
Содержание
Содержание
При разгоне памяти имеет значение каждый нюанс, даже тонкости разводки конкретной материнской платы. Что же такое I-топология, T-топология и Daisy Chain? Давайте разберемся, какие бывают, как влияют длина канала и качество согласования волнового сопротивления линии связи. Рассмотрим, какую конфигурацию ОЗУ лучше выбрать в конкретных условиях.
Виды топологий материнских плат
Топологией называют схему соединения между собой функциональных узлов с помощью каналов связи. Применительно к компьютерной технике, существуют два вида соединения центрального процессора с оперативной памятью — в виде буквы «T» и Daisy Chain.
T-топология обеспечивает равноценные условия обмена информацией центрального процессора с каждой парой модулей ОЗУ. Поскольку они соединены параллельно, такая схема лучше оптимизирована для работы с четырьмя планками. С двумя модулями оперативки результат разгона будет хуже.
Большинство пользователей использует именно две планки памяти, поэтому схема не получила большого распространения. Она используется в премиальных материнских платах, где важен большой объем ОЗУ — например, ASRock X570 Extreme4.
Daisy Chain (переводится как «цепочка гирлянд») означает последовательное соединение модулей. Схема лучше подходит для двух планок памяти. При этом они обязательно должны быть установлены в «первые» слоты A2 и B2, то есть в ближайшие к процессору каналы связи. Если подключить все четыре модуля, задействовав неприоритетные слоты А1 и В1, частотные показатели ухудшатся. Топология очень популярна и используется в большинстве материнских плат.
Читать пример разгона процессора AMD Ryzen 9 3900X на материнской плате GIGABYTE X570 AORUS PRO с топологией Daisy Chain
Частный случай Daisy Chain, когда отсутствуют два дополнительных слота (не из-за экономии, а для достижения максимальных частот) называется I-топологией.
Эта схема подразумевает максимально возможный разгон оперативной памяти. Из-за отсутствия «хвостов» в виде неприоритетных слотов, обеспечивается наилучшее согласование канала связи процессора с двумя модулями ОЗУ. Пример такой материнской платы — ASUS ROG Strix X570-I Gaming.
Нужно понимать, что в бюджетных платах наличие всего двух слотов обусловлено экономией при производстве. Эта двухслотовость не имеет ничего общего с геймерскими решениями, предназначенными для экстремального разгона.
Как влияет длина канала связи
Как известно, скорость распространения электрического сигнала в проводнике равна скорости света. Давайте условно примем длину дорожки печатной платы, которая идет от процессора до оперативной памяти и обратно, равной 10 сантиметрам. Таким образом, время преодоления этого участка сигналом составляет 0,33 наносекунды. Это время затрачивается лишь на преодоление длины проводника, без учета времени на внутренние процессы. То есть, оперативная память минимум через 0,16 наносекунд получит сигнал, переданный процессором. И еще через 0,16 наносекунд ЦП получит ответ от ОЗУ.
Задержка накладывает ограничение на максимальное количество тактов в единицу времени при работе связки оперативная память — процессор. Нетрудно пересчитать ее в частоту, которая в данном случае составит 3 ГГц (а эффективная частота памяти, то есть, с удвоенным количеством передаваемых данных за такт — 6 ГГц).
Таким образом, чем длиннее канал связи, тем меньше максимальная частота ОЗУ. При T-топологии расстояние дорожек от ЦП до памяти одинаковое, но общая длина каналов больше, чем у Daisy Chain.
Как влияет согласование канала связи
Частота работы оперативной памяти соответствует радиочастотному диапазону: сигнал обмена процессора и ОЗУ, по сути, является радиосигналом. Поэтому условия переноса этого сигнала в проводнике полностью подчиняются законам распространения радиоволн.
Для надежной передачи радиосигнала, без потерь и переотражений от неоднородностей тракта передачи данных, необходимо, чтобы волновое сопротивление источника сигнала (процессора) и канала связи и нагрузки (оперативной памяти) были равны. В случае несоответствия волновых сопротивлений на каком-либо участке, возникает неоднородность. Радиосигнал частично проходит дальше к потребителю и частично отражается обратно — в сторону источника. Происходит наложение на последующий сигнал, что приводит к искажениям и возникновению ошибок при обработке оперативной памятью.
Очевидно, что при неискаженном сигнале разогнанная оперативная память работает на своих максимальных устойчивых значениях частот. При появлении искажений из-за несогласования волновых сопротивлений, происходит снижение стабильной рабочей частоты. Это случается, если не соблюдать рекомендации производителя — например, использовать только два модуля ОЗУ в материнской плате с Т-топологией.
Что такое ранг оперативной памяти и почему он важен
Рангом называется блок данных, состоящий из микросхем памяти, расположенных на модуле. Ранг не имеет ничего общего с физическим расположением микросхем на одной или обеих сторонах модуля.
Например, один ранг памяти можно набрать восемью микросхемами, имеющими ширину шины 8 бит, или шестнадцатью микросхемами, имеющими ширину 4 бита (см. рисунок). Общий объем памяти одного ранга равен сумме объемов памяти каждой микросхемы, входящей в этот ранг.
Двухранговая память состоит из двух одноранговых комплектов микросхем. На одном физическом модуле размещаются два полноценных логических узла, которые используют один канал связи на двоих. При работе они поочередно подключаются к этому каналу, что накладывает ограничение на разгон — контроллеру памяти труднее работать с двумя модулями, чем с одним.
Читать сравнение сравнение однорангового и двухрангового модулей ОЗУ
Как определить топологию
Большинство производителей предпочитают не указывать, какая топология шины памяти применяется в их материнских платах. Как же узнать схему соединения для конкретной модели? Самый простой вариант — отыскать в руководстве по эксплуатации информацию о том, с каким количеством модулей ОЗУ обеспечивается максимальная частота. Если с четырьмя, то применяется T-топология, а если с двумя — однозначно Daisy Chain. Когда производитель рекомендует устанавливать пару модулей в приоритетные слоты, то это тоже означает, что применена «гирлянда», или последовательное соединение модулей.
Для AMD энтузиасты создали специальную таблицу. Достаточно забить в поиске название материнской платы и посмотреть столбец «Memory Topology».
Рекомендации по конфигурациям ОЗУ
Материнские платы с T-топологией шины памяти оптимизированы для четырех одноранговых модулей памяти и обеспечивают с ними наилучший разгон. Несколько хуже будет с двумя одноранговыми модулями. Еще хуже — при наличии двух двухранговых плашек. И совсем плохой результат достигается с четырьмя двухранговыми модулями.
Топология Daisy Chain лучше всего подходит для двух одноранговых модулей памяти — это самый распространенный вариант при сборке ПК. Чуть хуже будет с двумя двухранговыми модулями. Еще хуже— с четырьмя одноранговыми плашками. И совсем плохая ситуация в случае с четырьмя двухранговыми модулями.
Если говорить о цифрах, то память на Daisy Chain топологии гонится лучше, чем на Т-топологии. Так, инженер компании MSI в лекции «В чем ключ к разгону памяти?» приводит конкретные примеры для контроллера IMC процессоров Intel 9-го поколения. При T-топологии компании удалось добиться максимальной частоты 4400 МГц при работе с четырьмя и 4133 МГц — с двумя модулями. Для Daisy Chain предел достигнут при 4600 МГЦ у двух планок, но за это пришлось заплатить нестабильной работой четырех — всего 4000 МГц.
Современные платы для энтузиастов поддерживают память частотой вплоть до 5400–5600 МГц.
На практике, топология платы имеет значение лишь когда мы говорим о работе памяти на частотах свыше 3600–3800 МГц. При меньших значениях ее влияние ничтожно и обращать на это внимание не стоит.
Материнские платы для серверов и СХД
(LGA1151, C246, 2*DDR4(2666), 4*SATA 6G, M.2, PCIE, 2*Glan,5*USB 3.1, D-Sub/COM)
Самовывоз 01.12.2021
Доставка 01.12.2021
(SP3, 8*DDR4(3200), 8*SATA 6G RAID, 2*U.2, 7*PCIE, 2*10Glan, IPMI lan, 2*USB 3.2, USB Type-C, VGA, COM) OEM
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
(LGA1151,Intel C232,m-ITX,2*DDR4 ECC(2133),PCI-Ex16,AST2400,2*GLan,6*SATA 6G+M.2,D-Sub,2*USB 3.0) RTL
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(LGA3647,C621,12*DDR4(2933),8*SATA 6G,M.2,5*PCIE,7.1CH,2*Glan,5*USB 3.2,USB Type-C)
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(LGA3647,C621,12*DDR4(2933),8*SATA 6G,M.2,5*PCIE,7.1CH2*10Glan,5*USB 3.2,USB Type-C,2*DP)
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(LGA2066, X299, 8*DDR4(4266), 8*SATA 6G RAID, 2*M.2, 3*U.2, 7*PCIE, 7.1CH, 2*2.5Glan, 10*USB 3.2/USB Type-C, ) RTL
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(LGA1151,C246,4*DDR4(2666),8*SATA 6G,M.2,3*PCI-E,7.1CH,2*GLan,4*USB 3.1,HDMI,DP,VGA)
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
LGA1151, C246, 4*DDR4(2666MHz), 8*SATA 6G, M.2, 3*PCIE, 7.1CH, 2*Glan, 2*USB 3.1, 3*USB 3.0, DP/HDMI/VGA
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
(LGA2066,Intel C422,8*DDR4 RDIMM ECC(2666),6*SATA 6G RAID,2*M.2,5*PCI-E,7.1CH,2*GLan,5*USB 3.1/Type-C) RTL
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
LGA2066, X299, 8*DDR4(2933MHz), 6*SATA 6G RAID, 2*M.2, 4*PCIE, 10Glan, Glan, 5*USB 3.2, USB Type-C, VGA, COM
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
(2xAMD EPYC серии 7000, 16xDDR4, 10xSATA3, E-ATX 12 «х 13,05», 2xUSB3.0, 4xUSB2.0, VGA, 2x1GbE, COM)
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
(2xAMD EPYC 7000 серии, 16xDDR4, 10xSATA3, E-ATX 12 «х 13,05», 2x 10Glan, 2xUSB3.0, 4xUSB2.0, VGA, COM)
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(2*SP3, 16*DDR4(3200), 10*SATA 6G, M2, 5*PCIE, 2*10Glan, IPMI lan, VGA, COM, 2*USB 3.0, 2*USB 3.0)
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(SP3, 8*DDR4, 8*SATA3, M.2, 6*PCIE, 2*Glan, VGA, COM, 5*USB 3.0, 4*USB 2.0) RTL
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(AMD EPYC™ 7000 серии, 8xDDR4, 16xSATA, ATX 12 «x 9,6», M.2, 2x1GbE, 5xUSB 3.0, 4xUSB 2.0, VGA,COM)
Самовывоз 01.12.2021
Доставка 01.12.2021
(SP3, 8*DDR4(3200), 16*SATA 6Gb/s, M.2, 6*PCIE, 2*Glan, IPMI lan, 5*USB 3.0, VGA/COM) RTL
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(SP3, 8*DDR4(3200), 8*SAS/SATA, M.2, 6*PCIE, 2*Glan, 5*USB 3.0, VGA, COM)
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
SP3, 16*DDR4(3200), 16*SATA3/NVMe, 2*M.2, 2*PCIE, 2*10Glan, VGA, 7*USB 3.0
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
(SP3, 8*DDR4(3200), 8*SAS/SATA, 2*M.2, 7*PCIE, 2*Glan, 6*USB 3.0, VGA, COM)
Самовывоз сегодня
Доставка завтра
(SP3, 8*DDR4(3200), 8*SAS/SATA, 2*M.2, 7*PCIE, 2*10Glan, 6*USB 3.0, VGA, COM)
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
SP3, 8*DDR4(3200MHz), 8*SATA 6G, 2*Glan, 6*USB 3.0, VGA, COM
Самовывоз 30.11.2021
Доставка 30.11.2021
SP3, 8*DDR4(3200MHz), 2*SlimSAS x8, 2*M.2, 7*PCIE, 2*10Glan, 6*USB 3.0, VGA, COM
Самовывоз 02.12.2021
Доставка 02.12.2021
(SP3, 8*DDR4 (3200MHz), 2*SlimSAS x8, 2xM.2, 7*PCIE, 2*10Glan, 6*USB 3.0, VGA, COM)
Источник