AMD Ryzen 3000のRAMメモリ：RAMスケーリング2133

今日のPCパフォーマンスを購入するためにRAMスケーリングを実行することは非常に簡単です。 現在、さまざまな速度サイズで、多くのメーカーから多数のRAMメモリがあります。 2133 MHzを超えるDDR4メモリのインストールは非常に単純な作業であり、ほとんどの人が利用できるため、 XMPおよびDOCPテクノロジを使用すると、作業がはるかに簡単になります。

この記事では、新しいAMD Ryzen 3000プラットフォームでのRAMスケーリングが2133 MHzから3600 MHzまでどのように機能するかを分析します。 このようにして、ゲームとベンチマークのパフォーマンス結果を確認することで、購入する価値のある周波数を詳しく確認します。 ブランドで最も関連性の高い2つのプロセッサ、 Ryzen 7 3800X 8C / 16Tと、ベストセラーのRyzen 5 3600X（ 6C / 12T）をテストします。 始めましょう！

RAMパフォーマンスに影響を与える機能

しかし、結果から直接始める前に、自分が何を評価し、どのように評価するかを知る立場にしましょう。 したがって、RAMメモリの主な特徴は、その速度、容量、そしてもちろんテクノロジー 、そしてそれらがデュアルチャネルであるかどうかです。

コンピューターのRAMの役割は、 実行中のプログラムとその命令 、 およびオペレーティングシステムを一時的に保存することであることを思い出してください。 このようにして、プロセッサはRAMを直接検索して、実行するタスクを探します。ハードディスクにアクセスするのではなく、はるかに遅くなり、パフォーマンスが制限されます。

スピード

この記事では、速度を正確に評価します 。 これは、メモリが機能する周波数であり、 MHzで測定されます 。 DDRメモリでは、2つの読み取り/書き込み操作が各クロックサイクルに対して実行されます。 さらに、DDR4は4ビットで動作するため、 クロック速度を4倍にし、 公称速度または実効周波数を2倍にする必要があります。 たとえば、PC4-3600メモリのクロック速度は450です。 MHz（FCLKと呼ぶ）のバスは1800 MHzで動作するため、実効速度は3600 MHzになります 。

特に明記しない限り、RAMは常に、仕様に設定されている実効速度の周波数で販売されています。 BIOSでユーザーに直面すると、 これはスケーリングする周波数です 。 しかし、FCLKが常にRAMの公称速度の半分で動作することを知ることは非常に重要です。CPU-Zなどのプログラムでは、この周波数が正確に表示されます。

IntelのXMP （Extreme Memory Profiles）テクノロジーと並行して、AMDに対応するDOCPテクノロジーがあります。 タスクは同じで、ボードとメモリがサポートする最大周波数で動作プロファイルを選択します。 RAMにはJEDECプロファイルがあり 、それらは動作可能な異なる周波数スケールを持つプロファイルです。 これは、基本的なRAMが動作する2133 MHzのパフォーマンスを常に向上させることを目的とする工場のオーバークロックのようなものです。

待ち時間

レイテンシとは、RAMがCPUからの要求を処理するのにかかる時間です 。 DDRメモリは、同じクロックサイクルで2つの動作を実行しますが、 メモリとCPU間の通信バスの影響を大きく受けます 。 周波数が高いほど、メモリのレイテンシは一般的に長くなり、CPUおよびRAM I / Oコントローラーに影響します。 レイテンシは高くなりますが、速度によって常にモジュールが高速になりますが、後で説明するように、通信の最終結果は高速になります 。 値は、クロックサイクルまたはクロックで測定されます。 待ち時間はXXX-XXの形式で表されます。

容量

容量は説明がはるかに簡単です。 この場合、CPU、DIMMスロット、またはオペレーティングシステムによってモジュールの容量が制限されない限り、 モジュールの容量は固定され、不変であるため、 RAMスケーリングはありません。 これはGBで測定され、実行中のタスクを保存するために利用可能な容量です。

今日最も一般的なことは、16 GB以上、たとえばメガタスク用に32 GB、さらには64 GBを持つことです。 16 GBのゲームチームが直面しているのは、独自のRAM、GRAMを備えたグラフィックカードがある限り、今のところ残っています。 AMD Ryzenの場合、Athlonシリーズと3000GシリーズのRyzen以外のグラフィックスが統合されていないため、専用のカードが必要です。

RAMメモリバスとインターフェイス

このようにして、3番目に重要な要素である通信インターフェイス 、具体的にはシングルチャネルまたはダブルチャネル（ シングルチャネルまたはデュアルチャネル ）での構成について説明します。 インターフェースに関しては、それは非常にシンプルで、現在すべてのモジュールはDDR4であり、ラップトップの場合はDIMMまたはSO-DIMMスロットにインストールされます。

デュアルチャネルまたはデュアルチャネルテクノロジーにより、CPUは2つの異なるメモリモジュールに同時にアクセスできます。 64ビットのデータバスを使用する代わりに、 128ビットに2倍になり、CPUにさらに多くの命令が到着して処理されます。 RAMの読み取りおよび書き込み容量を実質的に2倍にするため、これはコンピュータの全体的なパフォーマンスにとって非常に重要です。 ある量のRAMをインストールすることを考えるときはいつでも、それを少なくとも2つのモジュールに分割することを考えるべきです。 たとえば、16 GBを1×16 GBまたは32 GBよりも2×8 GBに配置したい場合、それらを2×16または4×8 GBに分割します 。 同じことがクアッドチャネルにも当てはまりますが、これはIntel XおよびXEプロセッサとスレッドリッパー用に予約されています。

InfinityファブリックとそれがRAMスケーリングに与える影響

Ryzen 3000 Infinityファブリックアーキテクチャ

また、 RAMのスケーリングとパフォーマンスに直接影響する重要な要素は、 プロセッサのメモリコントローラーです。 以前はこれがマザーボード上の独立したチップだったので、おそらくノースチップセット、ノースブリッジ、ノースブリッジの方が聞こえます。 現在、すべてのプロセッサがパッケージ内に実装しています。

具体的には、その3000シリーズのAMD Ryzenは、チップレットでの構成により 、RAMメモリとの相互作用方法を変更しました 。 チップレットは、特定の機能を備えたシリコンモジュールです。 これらのプロセッサには、常に2つまたは3つのチップレットがあり、 2つがコアとRAMを搭載しており、CCDと呼ばれています。 各CCDの内部には、7 nmに組み込まれた2つのCCXがあり、それぞれに4コアと16MB L3キャッシュがあり、8コアと32MB L3 CCDを形成しています。 3番目のチップレットは、cIODと呼ばれるメモリコントローラーで、12 nmで構築されています。

Ryzen 3000のInfinityファブリックと最大RAM容量

Infinity Fabricを介してRAMメモリとコアとの通信を担当するcIODまたはData Fabricに興味があります。 その内部には、CPU、RAM、およびPCIeレーンへの入出力を管理するすべてのコンポーネントがあります。

Infinityファブリックは、Ryzenの第2世代以降、顕著な改善を行い、RAMが3733 MHzまでの1：1の比率で動作できるようになりました 。 つまり、有効周波数メモリ（その仕様のもの）が3733 MHz以下の場合、Infinityファブリックはバスの速度、つまり有効周波数の半分で動作します。 3600 MHzのメモリでは1800になり、他のメモリでは3000 MHz、つまり1500、 つまり最大1867 MHzになります 。 しかし、それよりも高いRAMを配置すると、1：2プロファイルになり、その周波数をx2倍して半分に分割します。これにより、メモリのレイテンシが影響を受けます。 AMDは、Ryzenが最大5100 MHzのメモリをサポートすると報告しています。

この後、さまざまなプロセッサでのInfinityファブリックバスの動作も理解する必要があります。それらのチップレットでは、プロセッサモデルに応じて非アクティブ化された一連のコアがあり、これが通信バスに影響を与えるためです。 具体的には、1つのCCD（3800xダウン）または2つのCCD（3900xアップ）を搭載したプロセッサを搭載したRAMメモリの書き込みパフォーマンスに影響します 。 Infinity Fabricは32バイトの文字列（32 * 8 = 256ビット）で動作しますが、単一のCCDの場合、読み取りは事実上可能な最大まで行われますが、書き込みは16バイトに削減されるため、MB /秒のレートは低くなります。ただし、レイテンシは改善されます 。 2つのCCDを備えたプロセッサの場合、読み取りと書き込みは32Bで行われますが、デュアルチャネル構成ではバスを分割する必要があるため、レイテンシが増加します。

AMDの言うことすべてを踏まえると、 CPUには3600 MHzのRAMがより推奨されます 。 チップレットテクノロジーを実装すると、バスの容量が特定の方法で制限されます。たとえば、すべてがネイティブ64Bバスのシリコン内にあるため、Intelチップでは発生しません。 いずれの場合も、 4000 MHzモジュールもないため、RAMスケーリングは2133 MHzから3600 MHzになっています 。

比較とテスト

RyzenとInfinityファブリックの内部バスの動作の基本を説明したので、ここで実際的な問題に入り、テストに使用したコンポーネントを理解します。

RAMモジュールとテストベンチ

Ryzen Masterは、Ryzen 5 3600Xの2つのCCXを備えた唯一のCCDを表します

主なものはRAMメモリモジュールで、今回は3600 MHzのG.Skill Trident Z Royal Goldが2×8 GB構成で合計16 GBのデュアルチャネルになります。 そのレイテンシ構成はCL 16-16-16-36であり、テストするすべての周波数でこれを維持します。

これらのメモリを選んだ理由の1つは、搭載されているチップがSamsungブランドであり、B-dieタイプであることから、入手可能な最高のものの1つです。 これらのチップは非常に低いレイテンシとかなり良いオーバークロック能力を提供し、ゲームに理想的です。

残りのハードウェアは、次の要素で構成されています。

• CPU 1 ：AMD Ryzen 7 3800X CPU 2 ：AMD Ryzen 5 3600X マザーボード ：Asus X570 Crosshair VIII Hero BIOSバージョン ：AGESA 1.0.0.3 ABBA RAM ：G.Skill Trident Z Royal Gold 2×8 GB @ 3600 MHz GPU ：Nvidia RTX 2060 Founders Edition ハードドライブ：ADATA SU750 PSU ：Cooler Master V850 Gold オペレーティングシステム ：Windows 10 Pro 1903（18362）

ご覧のとおり、高性能ゲーミングPCのシナリオをシミュレートするかなり強力なハードウェアです。 2つのプロセッサでRAMスケーリングを実行して、両方のパフォーマンスにどのように影響するかを確認しました。

同様に、これら2つのRyzenでBIOSを適切に管理して純粋に実際の環境でシミュレートするために、プロセッサーのパフォーマンスパラメーターは変更していません 。

Ryzenソフトウェア用のDRAM Calculator

「SAFE」モードのパラメーター

同様に、このRAMスケーリングでは、RyzenソフトウェアのDRAM Calculatorを見逃すことはできませんでした。TechPowerUpソリューションは、ユーザーが機器に最適なRAMメモリ構成を配置するのに役立ちます 。 プログラムに、RAMメモリ、周波数、チップタイプ、構成に関連するデータを紹介し、レイテンシ、電圧、その他のパラメータを計算して、AMD Ryzen Zen、Zen +またはZen 2でパフォーマンスを最適化することを説明します。 次に、このデータをBIOSに入れて、システムのパフォーマンスにどのように影響するかを確認します。

テストRAMメモリの技術的特性

次に、 Thaiphoon Burnerソフトウェアを使用して、メモリから可能なすべての技術情報を収集し、計算プログラムの正確なパラメーターを取得しました。 プログラムは、RAMを危険にさらすことのない保守的な構成を提供します 。1つはより積極的で、 もう 1つは極端です。 セーフモードで提供されるもののみを使用します。

これらは、パラメータと、BIOSに入力する場所です。

他の結果については、メインのレイテンシを除いて自動値を採用しました。メインのレイテンシは、仕様で16-16-16-36に設定されているためです 。 同様に、手動で電圧を2866 MHzから1.35または1.36に上げました。

RAMスケーリング：ベンチマーク結果

まず、次のプログラムで構成されるベンチマークが示す結果を確認します。

• Cinebench R15の 3つのテストモノコア、マルチコア、Open GLでのテストCinebench R20の 2つのテストAIDA64エンジニア 、RAMテスト3DMark Fire Strike（ DX11 ）、Fire Strike Ultra（DX11）、Time Spy（DX12） WPrime 32M（ 1スレッド、各CPUですべて利用可能）、3600Xの場合は12、3800Xの場合は18

まず、 Cinebenchテストを分析すると、RAMメモリとそのレイテンシの影響がかなり小さいことがわかります。 周波数が高いほどパフォーマンスのわずかな向上が見られることは事実ですが、純粋なCPUパフォーマンスの観点からはそれほど重要ではありません。 Open GLテストでは、FPSが大幅に増加しました（3800Xでは最大26、3600Xでは最大19）。したがって、CPUが強力であるほど、影響が大きくなります。 CPUタスクの処理時間を常に評価するWPrimeテストについても同様です。 わずかな改善が見られますが、ほとんどの場合、RAMの速度ではなく、CPUの状態と負荷が影響します。 おそらく、タスクの負荷が大きくなると、はるかに大きな違いが生まれます。

明らかに、 AIDAで最も大きな改善が見られます。 つまり、RAMの速度を測定し、増加はすべての周波数で一定かつ線形です。 両方のプロセッサでチップレットが1つあり、RAMとの通信が同じであるため、図は両方のプロセッサで非常に似ています 。 レイテンシの場合、それは対数グラフであることがわかります 。つまり、頻度が増加すると、レイテンシは次第に改善されます。 前に説明したように、Infinityファブリックは最大3733 MHzまでの1：1の周波数比を持っているため、レイテンシの改善に有利です。

次に、 グラフィックベンチマークの結果を調べます 。 「グラフィックスコア」ではっきりとわかるように、GPUのパフォーマンスに直接影響はありません。 CPUが担当する「物理スコア」については、パフォーマンスの顕著な改善が見られますが、最終的な結果またはグローバルな結果に直面しても、違いはありません。 次に、これらの結果をゲームで確認して、RAMスケーリングがどのように影響するかを確認します。

最後に、 行3600+の値を強調表示すると、DRAM Calculator dataで行われた調整に対応します 。 実は、ベンチマークやCinebenchのようにパフォーマンスが向上するケースがあるので、実際に機能し、使用する価値があります。

RAMスケーリング：ゲーム結果

私たちは、 DirectX 12での4つのゲームの結果を見に行きます。 収集されるデータは、各ゲームのベンチマークテスト中のFPS測定です。

• Deus EX Mankind Divided 、Alto、Anisotropico x4、DirectX 11 Metro Exodus 、Alto、Anisotropico x16、DirectX 12（RTまたはDLSSなし） Shadow of the Tomb Rider 、Alto、TAA + Anisotropico x4、DirectX 12（DLSSなし） Gears 5 、高、TAA、DirectX 12

そして、実際のところ、ゲームへの影響はかなり小さく 、違いが最も気付くのは、ゲーマーが最も使用する解像度、つまりフルHDです。 ここでは、3600XのTomb Riderの9 FPSと3800Xの8 FPSが大幅に改善されています。 Deus ExとMetroはほとんど2 FPSを上げませんが、Gears 5は6 FPSで上げます。 その結果、ゲームがグラフィックで到達するFPSが多いほど、増加が大きくなることがわかります。

より高い解像度の場合、CPUの影響が少ないことはすでにわかっており、それはすべての結果で示されています。 どちらかと言えば、最も変化するのはDeus Exですが、特定の周波数で2 FPSです。 また、3600Xまたは3800Xを使用してもゲームパフォーマンスへの影響はほとんどないため、3600および3600Xが見事なパフォーマンス/価格比でベストセラーである理由を理解できます。

RyzenでのRAMスケーリングに関する結論

この記事では、AMDが新しいRyzenに推奨する周波数である2133 MHzベースから3600 MHzまでの範囲に対応し、 RAMスケーリングがコンピューターのパフォーマンスにどのように影響するかを明らかにしたと信じています。

真実は、CPUの純粋なパフォーマンスへの影響は決定的なものではありませんが、フルHDゲームでは9 FPSで十分であり、より大きなグラフィックスカードや他のゲームを使用する場合よりも多いです。 Infinityファブリックアーキテクチャは 、 CPUパフォーマンスにも直接影響します。RAMと1：1であることにより、以前のアーキテクチャと比較してパフォーマンスが大幅に向上し、レイテンシが減少し、すべての周波数で優れたパフォーマンスが得られます。 RAMメモリ。

新しいプラットフォーム用のRAMを探しているこれらのユーザーの疑問が明確になったことを願っています。 3000 MHz以上のメモリを取得することをお勧めします。これは、要求の厳しいタスクや大きなワークロードでは、書き込み、読み取り、およびレイテンシに最適な容量で違いが生じるためです。

これで、トピックに関連するいくつかのチュートリアルとガイドが残ります。

どのメモリを使用し、どのCPUを使用していますか？ 質問や注意事項については、下にコメントボックスがあります。お役に立てば幸いです。