Ранги оперативной памяти. Как узнать ранг оперативной памяти

Также сервер не позволит использовать память с разной ранговостью. Если вставили модуль 2R, будьте добры добавлять такие же, иначе сильно потеряете в скорости и стабильности.

Как выбрать оперативную память и не ошибиться? Топ-5 планок по версии Игромании

Сегодняшний материал об оперативной памяти: кратко и без лишней воды пробежимся по основным её характеристикам, расскажем о том, на что может повлиять её неверный выбор, и о том, как этой ошибки избежать. Ну а в конце приведём список моделей, за которые ручаемся головой. Словом, это простой текст для тех, кто хочет быстро разобраться, купить и забыть.

Но и о тех, кому нужен более скрупулёзный и исчерпывающий подход к вопросу оперативки, мы не забыли: большая статья на эту тему уже в работе.

Xtreme Memory Profile — профиль настроек, которые сохраняются в SPD-модуле оперативной памяти. Он представляет из себя определённые частоты и тайминги, на которых должен функционировать модуль после успешной активации XMP в BIOS. И это, кстати, стоит учитывать: покупка модулей с поддержкой XMP ещё не значит, что она сразу же будет работать на заявленных частотах. Без активации профиля память запустится на базовой для DDR4 частоте — 2133 МГц.

Словом, XMP — это заводской разгон памяти, не требующий от пользователя ничего, кроме пары кликов мышкой. Однако есть нюанс, которого стоит опасаться. XMP — это не всегда гарант стабильности: нередки случаи, когда после активации профиля заводского разгона компьютер попросту не запускается. В 99,9% случаев эту проблему можно решить, однако это уже требует знаний, поскольку придётся вручную устанавливать все необходимые напряжения, частоты и тайминги. Что делать, если у вас этих знаний нет или вы попросту не хотите этим заниматься? Обращаться к QVL.

QVL, или Qualified Vendors List (квалифицированный список поставщиков) — это список протестированных на конкретной материнской плате модулей оперативной памяти с указанием всех частот, напряжений и таймингов. Если выбранная вами память есть в QVL интересующей вас материнки, смело приобретайте. QVL для нужной платы находится легко: заходите на официальную страничку материнской платы, ищете разделы Support или Downloads и там находите что-то вроде Memory Support List.

Тут же ответим на весьма популярный вопрос: «Что делать, если я хочу купить память с XMP 4400 МГц CL 17, она есть в QVL моей материнской платы, но на официальном сайте Intel (или AMD) указана поддержка лишь 2133 МГц?»

Корни этой проблемы кроются в неверной трактовке спецификаций процессоров. Те 2133 МГц, что вы видите, — всего лишь на 100% гарантированная частота модулей оперативной памяти, с которыми ваш процессор запустится обязательно. Это вовсе не означает, что встроенный в ЦП контроллер памяти не в состоянии работать с более высокими частотами. У Intel все процессоры Core, начиная с 6-го и заканчивая 10-м поколением, способны работать с комплектами оперативки, частоты которых лежат далеко за пределами 4 ГГц. В 11-м поколении (из-за изменений по части контроллера) поддерживаемые частоты существенно снизились, но это всё ещё внушительные 3733-3800 МГц. Примерно тот же предел и у современных процессоров AMD Ryzen, но в крайне редких случаях он может достигать 4000 МГц.

В случае с RDIMM лучше выбирать одно- и двухранговые модули (1rx4, 2rx4). Для оптимальной производительности используйте двухранговые модули памяти в конфигурациях 1 или 2 DIMM на канал. Создание конфигурации из 3 DIMM с установкой модулей в третий банк памяти значительно снижает производительность.

Что такое ранг оперативной памяти?

С приходом на рынок AMD Ryzen в инфополе массово заговорили о рангах оперативной памяти и их чудесных свойствах, особенно для любителей оверклокинга. Но для большинства пользователей понятие о «ранговости» свелось к размещению чипов памяти на текстолите ОЗУ:

Однако это неверное представление, ведь есть еще и применяемая в серверных системах четырехранговая и восьмиранговая память, которые в эту классификацию не вписываются. Предлагаем разобраться в этом подробнее.

Термин «Ранг» (ранк, rank) обозначает одномоментную передачу по шине блока данных плотностью 64 бита (72 бита для серверной ECC-памяти). В простейшем понимании, одноранговый DIMM-модуль (1R) содержит в себе 64-битный фрагмент информации, которым он за один такт работы делится с процессором.

Максимальный объем однорангового модуля типа DDR4 — 8 ГБ, если память набиралась кристаллами по 1 ГБ. В этом случае, за основу можно было взять следующую константу:

Если на текстолите распаяно 16 ГБ по 8 кристаллов в 1 ГБ с двух сторон — это двухранговая память (2R).

В нынешнее время, современная память может быть набрана модулями, где кристаллы наслаиваются друг на друга, увеличивая емкость каждого вдвое.

Не так давно Samsung, Hynix, Micron и другие производители начали выпускать кристаллы повышенной плотности уже на 2 ГБ, поэтому емкость ОЗУ на кристаллах новой версии емкость 1R увеличилась до 16 ГБ.

Итого, в итоге имеем схему:

1 ранк = 8 ГБ (кристаллы «старой» версии по 1 ГБ)

1 ранк = 16 ГБ (кристаллы «новой» версии по 2 ГБ)

Память 4R встречается в продаже только в серверном сегменте. Визуально она выглядит так же, как и двухранговая, но при этом на одной стороне распаяно сразу два ранга (2 блока по 8 ГБ + кристалл коррекции ошибок). Программно модуль настроен таким образом, чтобы каждый из независимых блоков мог передавать по 72 бита информации за раз.

Аналогично для 8R-памяти, только она еще сложнее технически и программно.

В целом, принцип работы многоранговой памяти можно представить так:

В один момент времени работает только часть кристаллов — один ранк. А остальная «грядка» тем временем накапливает заряд и ищет внутри себя данные, чтобы отдать их процессору по шине.

Последнему информация требуется постоянно, поэтому для него такой подход только на руку. Отсутствует простой поиска, заряда и предварительной буферизации данных. Можно мысленно провести параллель между физическим ядром и парой логических потоков процессора.

Отличие одноранговой памяти от двухранговой

На данный момент обойти лимит в 64 (72) бита за такт физически невозможно, поскольку так устроена работа стандарта DDR4. Но инженеры тоже не просто так едят свой хлеб, поэтому они додумались обойти ограничения довольно забавным способом: заставили чипы работать попеременно, фактически передавая 128 (144/288) бит вместо 64 (72).

Что это дает на практике? Разберем на примере сервера HPE ProLaint DL380 Gen10. Возьмем за основу тот факт, что в корпусе установлен один процессор Xeon Platinum 8ххх, поскольку у него самые широкие возможности. К тому же, чип поддерживает планки до 128 ГБ. Умножим это число на 12 (столько слотов ОЗУ выделено под процессор) и получим 1536 ГБ. Такого результата можно добить только с использованием 8R-планок с кристаллами по 2 ГБ.

Но тут стоит понимать, на серверной памяти DDR4 расположено 288 контактов, каждый из которых передает 1 бит данных. Если вдарить по всем потокам, ОС запестрит ошибками, поскольку больше 72 бит переварить не может. С 4R/8R-планками все еще сложнее: некоторые выдают только 36 бит вместо 72, и именуются Load-reduced Memory (LRDIMM), комплект с пониженной нагрузкой).

Т.е. вы получаете больший объем, но сниженную производительность. Тайминги у такой памяти ниже, задержка доступа — выше, частота работы не превышает 2933 МГц для Xeon Platinum, 2666 МГц для Gold, 2400 для Silver и 2133 для Bronze.

Также сервер не позволит использовать память с разной ранговостью. Если вставили модуль 2R, будьте добры добавлять такие же, иначе сильно потеряете в скорости и стабильности.

В защиту 2R/4R скажем следующее:

• Одна двухранговая планка быстрее двух одноранговых при идентичной частоте.
• ОЗУ 4R и 8R позволяют собрать на себе объем памяти, недостижимый для 1R/2R.
• Интеллектуальная система передачи пакетов в HPE Smart Memory оптимизирует работу, грамотно жонглируя ранками, увеличивая производительность до 23% и снижая задержки на 25% по сравнению с обычными модулями 2R-8R.
• При правильной настройке последовательности чтения ранговая память имеет преимущество над стандартной. Ранговое чередование обладает более низким приоритетом, чем канальное, поэтому по трем каналам на одной планке данные перетекут быстрее, чем по двум независимым модулям ОЗУ.

Но не забывайте, что полностью раскрыть потенциал многоранговой оперативной памяти можно только при правильно подобранном процессоре.

Все регистровые модули и память с полной буферизацией также поддерживают ECC, а вот обратное не всегда справедливо. Из соображений надежности для сервера лучше использовать регистровую память.

Конфигурация тестового стенда

• Процессор № 1 — AMD Ryzen 5 4650G
• Процессор № 2 — AMD Ryzen 5 3600X
• Материнская плата ASUS ROG STRIX B550-I Gaming версия биос 1801
• Оперативная память №1 — KFA2 Hall Of Fame 3600 МГц 2x8GB Single Rank
• Оперативная память №2 — G.SKILL F4-3000C14-16GVR 2x16GB Dual Rank
• Видеокарта — интегрированная
• Видеокарта — GTX 1080 Ti Curved 1900 MHz 0.950 mV
• Блок питания — Cooler Master V1200 Platinum 1200 Вт

Для тестирования был выбран процессор AMD Ryzen 5 4650G неслучайно. Именно оперативная память, а вернее ее производительность, оказывает наибольшее влияние на производительность встроенного видеоядра.

Чтобы тестирование не было однобоким, к нему в пару был выбран самый популярный процессор на рынке — Ryzen 5 3600X. Во время тестирования память фиксировалась на частоте 3600 МГц со следующими таймингами.

AMD Ryzen 5 4650G

По традиции начинаем тестирование с бенчмарков.

AIDA64 Cache & Memory Benchmark

Одноранговые модули имеют небольшое отставание в операции копирования, в тоже время наблюдаются чуть большие задержки памяти у двухранговых модулей.

Разница в производительности незначительна и больше похожа на погрешность измерений, но из раза в раз результат повторяется.

World of Tanks enCore RT

Shadow of the Tomb Raider

Для коррекции нерегулярных ошибок применяется ECC-память, которая содержит дополнительную микросхему для обнаружения и исправления ошибок в отдельных битах.

Ранги для памяти

Ранг (rank) — область памяти из нескольких чипов памяти в 64 бита (72 бита при наличии ECC, о чем поговорим позже). В зависимости от конструкции модуль может содержать один, два или четыре ранга.

Узнать этот параметр можно из маркировки на модуле памяти. Например уKingston число рангов легко вычислить по одной из трех букв в середине маркировки: S (Single — одногоранговая), D (Dual — двухранговая), Q (Quad — четырехранговая).

Пример полной расшифровки маркировки на модулях Kingston:

Серверные материнские платы ограничены суммарным числом рангов памяти, с которыми могут работать. Например, если максимально может быть установлено восемь рангов при уже установленных четырех двухранговых модулях, то в свободные слоты память добавить не получится.

Перед покупкой модулей есть смысл уточнить, какие типы памяти поддерживает процессор сервера. Например, Xeon E5/E5 v2 поддерживают одно-, двух- и четырехранговые регистровые модули DIMM (RDIMM), LRDIMM и не буферизированные ECC DIMM (ECC UDIMM) DDR3. А процессоры Xeon E5 v3 поддерживают одно- и двухранговые регистровые модули DIMM, а также LRDIMM DDR4.

Немного про скучные аббревиатуры таймингов

Тайминги или латентность памяти (CAS Latency, CL) — величина задержки в тактах от поступления команды до ее исполнения. Числа таймингов указывают параметры следующих операций:

CL (CAS Latency) — время, которое проходит между запросом процессора некоторых данных из памяти и моментом выдачи этих данных памятью;

tRCD (задержка от RAS до CAS) — время, которое должно пройти с момента обращения к строке матрицы (RAS) до обращения к столбцу матрицы (CAS) с нужными данными;

tRP (RAS Precharge) — интервал от закрытия доступа к одной строке матрицы, и до начала доступа к другой;

tRAS — пауза для возврата памяти в состояние ожидания следующего запроса;

CMD (Command Rate) — время от активации чипа памяти до обращения к ней с первой командой.

Разумеется, чем меньше тайминги — тем лучше для скорости. Но за низкую латентность придется заплатить тактовой частотой: чем ниже тайминги, тем меньше допустимая для памяти тактовая частота. Поэтому правильным выбором будет «золотая середина».

Существуют и специальные более дорогие модули с пометкой «Low Latency», которые могут работать на более высокой частоте при низких таймингах. При расширении памяти желательно подбирать модули с таймингами, аналогичными уже установленным.

Если все работает стабильно, снова возвращаемся в BIOS и начинаем постепенно сбавлять напряжение плашки и ее тайминги. Затем снова сохраняем настройки, запускаем систему, прогоняем через тесты. И так до первых проблем с системой.

Что дает разгон оперативки?

Зачастую для раскрытия потенциала вашего процессора требуется оперативная память не только с большим объемом, но и с высокими частотами. Если ваша память низкочастотная, то ее вполне реально разогнать и получить бонус к производительности компьютера.

Конечно, здесь учитываются такие факторы, как чипсет материнской платы, тип процессора и т.д., но, так или иначе, разгон явно лишним не будет, так как прирост производительности произойдет при любом раскладе.

Какие параметры стоит учитывать при разгоне

Тайминг

Одна из основных характеристик ОЗУ. Вдаваться в детали я не буду, но если вкратце: тайминги должны быть минимальными, но такими, чтобы система работала стабильно. Определять мы их в дальнейшем будем методом тыка, потому что конкретные значения для разных плашек ОЗУ найти трудно.

Частота

Основная характеристика ОЗУ. Здесь все устроено проще, но стратегия обратная: ищем самое высокое значение, при котором система будет работать стабильно.

Ранг памяти

Тоже важная характеристика памяти. Узнать ранг памяти довольно просто – иногда он указан в названии модели вашей плашки. Буква S – Single Rank (один ранг), D – Dual Rank (два ранга).

Бывает, что среди буквенной каши трудно найти нужную букву, поэтому можно просто загуглить название плашки с запросом «Сколько рангов».

Совет: модель плашки и слово ранг лучше выделять кавычками, чтобы Гугл искал запросы только с этими словами.

Ранг памяти напрямую влияет на то, как память будет поддаваться разгону. Одноранговые плашки считаются самыми подходящими для разгона, так как выдают больше мощности при изменении настроек, однако же двухранговые даже без разгона могут выдавать приличные значения.

Вольтаж

Как вы понимаете, если память будет работать на более высоких частотах, то и подаваемое питание нужно увеличить. Здесь все зависит от типа ОЗУ.

Для DDR2 нормальное напряжение держится на отметке 1.8 В, для DDR3 – 1.5 В, а DDR4 требует всего 1.2 В.

Соответственно, добиваясь максимальных частот, стоит учитывать, что максимальное значение напряжения для DDR2 должно составлять не больше 2.2 В, для DDR3 – 1.7 В, для DDR4 – 1.4 В. Переступать через данные отметки СТРОГО НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ, иначе вы рискуете здоровьем оперативной памяти!

Если ошибка однобитовая, то неправильный бит исправляется автоматически. Если двухбитовая — передается соответствующее сообщение для операционной системы.

Какой ранг памяти лучше?

Выбирая, что лучше: одноранговая или двухранговая оперативная память, стоит опираться на частотные показатели и объем передаваемых данных. Двухранговая память с частотой 3000 МГц обгоняет по производительности одноранговый модуль при частоте в 3333 МГц.

Также владельцы двухранговой памяти получают следующие преимущества:

Также двухранк, еще и в двух/четырех/шестиканале как нельзя кстати открывает себя в системах с интегрированной графикой, где GPU-модуль процессора черпает память напрямую из ОЗУ. Тут чем быстрее происходит шевеление информации — тем лучше.

Как узнать ранг оперативной памяти по маркировке?

Маркировка оперативной памяти разнится от производителя к производителю, но наиболее распространенными вариантами являются буквенные маркеры:

Q (Quadro) — четыре ранга памяти.

Также распространена маркировка формата 1Rх4, 2Rх8, 2Rх16, 4Rх4.

Первая часть — 1R, 2R, 4R, 8R — означает ранг.

А вторая х4, х8, х16 — то, сколько байтов за такт способен передавать каждый кристалл на планке.

Чтобы наработать скиллы по чтению маркировки, возьмем за пример память от HPE, поскольку она частенько встречается в серверном сегменте. У этого производителя маркировка планок памяти выглядит так:

• HPE — производитель.
• ggg (GB) — объем одного модуля от 8 до 128 ГБ.
• s (R) — ранки (1/2/4/8).
• ff — битность одного кристалла памяти (4/8/16).
• PC4 — тип памяти DDR4.
• wwww — максимальная рабочая частота в МГц (2133/2400/2666/2933/3200).
• a — тайминги и задержки.
• ppp — количество пакетов на одной подложке (SDP/DDP/3DS/QDP).
• m — тип модуля (ECC UDIMM, R-DIMM, LR-DIMM).
• eeeee — спецификация работы (STND/Smart/Blank).

Закрепляем результат следующими примерами:

• HPE 8GB 1Rx8 PC4-2933Y-R Smart Kit.
• HPE 64GB 4Rx4 DDR4-2666V LR Smart Kit.
• HPE 128GB 8Rx4 PC4-2933Y-L 3DS Smart Kit.

Остались вопросы? Задайте их нашим консультантам и получите исчерпывающий ответ. Мы готовы предложить вам наилучшее решение для вашего оборудования, которое позволит получить максимум производительности.