Что такое частота северного моста
Влияние частоты северного моста на игровую производительность на платформе Intel
Идея провести подобное сравнение появилась у меня очень давно. В середине, может конце 2018 года. Точно могу сказать, что процессор тогда у меня был 8700K, а память, скорее всего на чипах Micron, с максимальной частотой в разгоне 3400 МГц. И даже тесты какие-то я успел провести прежде чем понял что сравнивать особо-то нечего. Разницу в Ведьмаке найти так и не удалось, в великой и ужасной Watch Dogs 2 ее уже можно было разглядеть если очень постараться.
реклама
Время шло. Начинка ПК почти полностью поменялась. Вот текущий конфиг
CPU: Core i7 9900KF @ 4.7 GHz (фиксированная частота для всех ядер, AVX Offset 0)
Cooler: Phanteks PH-TC14PE + Noctua NF-A15
реклама
MB: ASRock Z390 Extreme4
RAM: 4*8 GB @3800 MHz 16-18-18-38-2T (ADATA XPG D41 + T-Force Night Hawk Legend)
VGA: EVGA Geforce RTX 2080 XC Ultra
реклама
Case: Fractal Design Define R5 + 3x bequiet Silent Wings 2 140 mm + 1x Noctua NF-A14
SSD: Crucial P1 500GB NVMe (Windows), Samsung 860 QVO 1TB, Patriot Burst 960GB, ADATA SU800 1TB, Silicon Power A55 1TB
Driver version 442.74
Windows 10 x64 LTSC
реклама
Как видно, используются 4 планки памяти на относительно невысокой частоте 3800 МГц. Любой из комплектов памяти на данной системе стабильно работает на 4133 МГц с таймингами 17-19-19, но все 4 планки работают лишь на 3800 16-18-18 (или 3900 17-19-19). Расстраиваться не стоит, т.к. 4 одноранговых планки даже на меньшей частоте обеспечивают бОльшую производительность, чем 2 одноранговых. Когда-нибудь подобное сравнение я также проведу. Возможно даже уже скоро, если самоизоляция затянется или уже во время следующей эпидемии. 🙂 Да, своим появлением данное исследование обязано именно затяжному безделью, ибо практической пользы в нем немного.
Список игр
Witcher 3. Лицензия Steam. DirectX11. Максимальные настройки, 720p. Точно помню, что в прошлый раз в Ведьмаке я особой разницы от снижения частоты северного моста не увидел. Тем интереснее посмотреть что получится сейчас. Поездка на Плотве через Новиград. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью Fraps на протяжении 60 секунд.
Shadow of the Tomb Raider. Лицензия Steam. DirectX 12. Максимальные настройки, 720p, плотность пикселей 0.5. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью MSI Afteburner во время последнего отрезка встроенного теста производительности.
Watch Dogs 2. Лицензия Uplay. DirectX11. Максимальные настройки, 720p, плотность пикселей 0.5. Поездка по центральной улице города на спортивном автомобиле (всегда одной и той же модели) на максимальной скорости. Перед тестированием Uplay переводился в оффлайн режим. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью Fraps на протяжении 50 секунд.
Fallout 4. Лицензия Steam. DirectX11. Максимальные настройки, 1440p. Фпс разблокирован через конфигурационный файл. Тест на крыше завода Корвега. Производительность в этой точке зависит только от памяти. Замер среднего фпс на протяжении 10 секунд с помощью Fraps.
Read Dead Redemption 2. Лицензия Epic Game Launcher. Vulkan. Кастомные настройки (по мотивам многочисленных мануалов «как увеличить фпс почти не потеряв в качестве картинки»), 720p, плотность пикселей 0.5, а также 1440p. Замер среднего, 1% и 0.1% фпс с помощью MSI Afteburner во время последнего отрезка встроенного теста производительности.
В случае использования Fraps для замеров среднего, 1% и 0.1% фпс результаты округляются до целых чисел, во других случаях до десятых.
Почему используются лицензионные версии игр и почему сравнение с другими результатами полученными в пиратских версиях рассматриваться не будет рассказано тут.
Скриншот таймингов памяти при частоте 3800 МГц
Тестирование проводилось при следующих частотах северного моста – 4400, 3800, 3200 (и 4100 только в одной игре).
Также в некоторых играх проводилось тестирование со сниженной до 3200 МГц частотой памяти и частотой северного моста 4400 МГц
Скриншот таймингов памяти при частоте 3200 МГц
Тайминги как видно не менялись (RTL и IOL меняются автоматом). Сделано это для имитации не слишком удачной в разгоне, но с настроенными вторичными таймингами памяти.
Результаты тестов
AIDA 64 Memory Benchmark.
Для начала посмотрим на результат теста в AIDA64. Как видно из графика при снижении частоты северного моста в первую очередь снижается скорость чтения и увеличивается латентность. Режим с высокой частотой северного моста и частотой памяти 3200 выглядит явным аутсайдером. Но не стоит торопиться с выводами
Witcher 3
При очень большом желании можно разглядеть небольшую разницу по среднему фпс. 1% и 0.1% явно погрешность.
Watch Dogs 2
Разница есть, но весьма небольшая. Но списать ее на погрешность никак не получится
Shadow of the Tomb Raider.
Fallout 4
Fallout 4 мог бы быть крайне нетребовательной игрой, если бы не просадки фпс на максимальных настройках при обзоре с какой-нибудь высокой позиции (крыши завода Корвега, например). Достаточно быстро выяснилось, что все дело в дальности теней и если понизить их до минимума проблема уходит (вместе с тенями). Далее я заметил, что производительность в таких точках при максимальном качестве теней зависит только от производительности подсистемы памяти. Как Bethesda такое накодила не знаю, надеюсь кто-нибудь сможет объяснить.
Результаты это подтверждают. Важна как частота памяти, так и частота контроллера памяти. И чем они выше тем лучше.
Read Dead Redemption 2
Изначально в качестве теста я планировал использовать самостоятельную пробежку по центру Сен-Дени. Но очень быстро выяснилась что при каждой загрузке одного и того же сохранения меняются условия освещения. И несмотря на неполную загрузку GPU это приводит к изменению производительности. Хоть во встроенном бенчмарке и наблюдаются некоторые отличия между прогонами, но освещение всегда одинаковое и повторяемость результатов очень высокая.
Для начала тесты в низком разрешении
Довольно ощутимая просадка по 1% при частоте северного моста 3200 МГц. Режим с частотой памяти 3200 МГц, как и в Fallout 4 близок к режиму с частотой северного моста 3800 МГц.
А теперь тест при тех же настройках, но в честном разрешении 1440p
Нет никакой разницы, одна погрешность. Причем, даже 0.1% выше 60 фпс.
Специально побегал по миру RDR2 с разными частотами северного моста (настройки такие же как в тесте, разрешение 4K, плотность пикселей 0.75, vsync включен). Никаких фризов и собственно никакой разницы.
Наверное, даже у такого бесполезного дела как сравнение производительности в играх на разных частотах северного моста должен быть какой-то вывод. И пусть он будет таким: в сниженном разрешении разница есть и ее никак нельзя списать на погрешность. В реальной жизни разница по сути отсутствует. Исключение – кривые игры (в данном тесте в роли такой игры Fallout 4), которое были, есть и будут.
Что такое частота северного моста
Энтузиасты из этого форума предложили новый взгляд на проблему разгона процессоров Conroe по шине. Эмпирическим путём они выявили зависимость, согласно которой разница между номинальным (установленным по умолчанию) и реальным значениями множителя может определять потолок разгона материнской платы по шине. Наши единомышленники считают, что у чипсета есть собственная частота ядра (NBCC), которая не совпадает с частотой системной шины, и именно она определяет предел разгона материнской платы. Точнее говоря, NBCC не совпадает с частотой системной шины в том случае, если при разгоне устанавливается значение множителя, отличное от номинального.
реклама
Зависимость выражается формулой:
Таким образом, можно понять, что чем больше разница между участвующими в формуле значениями множителей, тем больше то «плечо», которое увеличивает частоту ядра северного моста. Разумеется, чем выше эта частота, тем сложнее добиться устойчивой работы материнской платы при заданном значении частоты системной шины.
Рассмотрим пример номер один:
Легко понять, что частота северного моста 642 МГц может покориться далеко не каждой материнской плате. По этой причине работоспособность такой конфигурации при заданных параметрах вызывает сомнения.
Рассмотрим пример номер два:
Формально многое в этом случае напоминает нам о значениях параметров системы из первого случая: это и результирующая тактовая частота процессора 3.5 ГГц, и аналогичная частота системной шины 500 МГц. Между тем, процессор с меньшим «плечом» уже снижает частоту ядра северного моста до 571 МГц. Современным платам на базе чипсета Intel P965 такой режим работы вполне по силам.
Северный мост на материнской плате – первый после процессора
Приветствую всех читателей моего блога, и в продолжение темы о главном чипсете компьютера я считаю необходимым более подробно описать северный мост на материнской плате. Это второй по важности ее компонент, который во многом определяет быстродействие системы. И сейчас, я постараюсь аргументировано доказать это утверждение.
Для начала разберемся с терминологией. На материнской плате имеется группа из двух чипов, выполняющих функции контролеров-концентраторов и обеспечивающих непосредственнее взаимодействие CPU со всеми остальными устройствами и модулями компьютера.
Причем между чипами имеется четкое распределение обязанностей:
Компоновка элементов чипсета на материнской плате всегда выполняется производителями таким образом, что первый чип располагался выше второго (при условии, что надписи на элементах расположены удобным для чтения образом).
Поэтому для удобства использования профессиональной терминологии первый назвали «северным мостом» (northbridge), а второй «южным» (southbridge). Убедиться в этом и посмотреть где находятся эти чипы, можно, взглянув на свою материнку, или вот на эту картинку:
Почему мостом, спросите вы? Да потому что каналы, с помощью которых они соединены с другими устройствами, обособлены, не пересекаются и обеспечивают надежную двустороннюю связь.
Координатор взаимодействия компьютерных модулей
Оставим сегодня «южник» в покое и сосредоточим свое внимание на «северном мосте», для чего детально рассмотрим его параметры и связи. Northbridge в разных материнских платах может отличаться, и это зависит от производителя.
Как и любая микропроцессорная схема, он имеет такие характеристики как частота и производительность, которые можно посмотреть и даже изменить в BIOS, в разделе Advanced Chipset Features (Chipset features Setup). Такая «модернизация» часто используется для разгона процессора, но делать это необходимо с учетом пропускной способности поддерживаемых северным мостом шин.
Давайте посмотрим на них и выясним, кто за что отвечает:
Как видите, северный мост связывает устройства наиболее современными способами соединения с достаточно высокой пропускной способностью. Это вынужденная мера, обусловленная ростом производительности всей системы в целом.
Работа в жарких условиях и возможные последствия
«Напряженный» режим работы Northbridge вызывает значительный нагрев самого чипа. Поэтому на него устанавливают систему пассивного охлаждения, обеспечивающую нормальную температуру, которая не должна превышать определенных значений.
В компьютерах размер пластин радиатора может в несколько раз превышать габариты самого микропроцессора. А вот в ноутбуке такой возможности нет, поэтому нередки случаи, когда из-за перегрева северный мост выходит из строя, а вместе с ним и весь ПК. Вообще-то и на стационарном компьютере может произойти подобная ситуация, но в нем более удобный доступ и при необходимости можно самостоятельно заменить термопласту на радиаторе северного моста.
Поэтому, чтобы понимать значимость соблюдения температурного режима, вы должны знать, как выглядит «северник». Это классический BGA-чип, на контактах которого имеются мельчайшие шарики из легкоплавкого металла. Его монтаж обеспечивается тремя действиями:
То есть? в лучшем случае, при перегреве северного моста у него оплавятся контакты (происходит «отвал чипа»). При такой поломке покупка нового чипа, возможно, не потребуется. А в сервисном центре старому сделают «реболлинг» (наплавку новых шариков) и перемонтаж. Но может оказаться, что температурное воздействие затронет структуру микропроцессора. Тогда все гораздо хуже, особенно если материнская плата старой модели и ее компоненты в свободной продаже отсутствуют (покупка запчастей с рук рискованна, т.к. возможно, они прошли через кустарный ремонт).
На всякий случай я расскажу вам о признаках выхода из строя северного моста:
Возможно, это позволит вам своевременно предпринять какие-то меры и предупредить ухудшение ситуации.
Прощай, северный мост
В завершение расскажу вам о том, что вообще-то славная эпоха северных мостов подошла к завершению. Все чаще производители CPU размещают модули, выполняющие функции контроля памяти и видеоадаптера, под крышку процессора. AMD поступает так с 2004 года (64-битные процессоры), а Intel с 2008. Такое решение имеет определенные достоинства:
Такая вот история северного моста материнской платы. Надеюсь, вам было не только интересно, но и полезно узнать изложенную в этой статье информацию. На этом я заканчиваю. И напоминаю, что вас в моем блоге ожидает рассказ о южном мосте.
Так что, до новых встреч на продолжении этой темы, удачи всем.
Какая должна быть частота северного моста?
Частота NB, где NB исторически означает «Северный мост», — это частота, на которой работает Infinity Fabric. В приведенном выше случае мы получаем его работающую на частоте 1663 МГц.
Стоит ли разгонять северный мост?
Не рекомендую разгонять NB. Это абсолютно не повлияет на игровую производительность. Кроме того, эти чипы, как правило, имеют значительно меньшее охлаждение, чем ваш процессор, и, таким образом, вы можете повредить свой чип. Чип северного моста предназначен для связи между вашим процессором и другими частями вашего компьютера (шиной, памятью и т. Д.).
Что такое частота NB?
Это частота северного моста на вашей материнской плате / процессоре и на самом деле не определяется напрямую вашей оперативной памятью (хотя она может быть / является ее частью). Это может быть сложно вычислить, но по сути это множитель северного моста * Front Side Bus = NB Freq.
Что такое часы Северного моста?
Северный мост принимает данные и направляет их туда, где они должны быть между ЦП и ОЗУ. Поскольку это его собственная «секция» на ЦП, у него есть собственный множитель. Подобно процессору (и даже всем его ядрам), есть множитель, который устанавливает скорость этого раздела. Вот как разгоняется северный мост.
Что такое северный мост процессора?
Северный мост или хост-мост — это одна из двух микросхем в архитектуре набора микросхем основной логики на материнской плате ПК, а другой является южным мостом. В отличие от южного моста, северный мост подключается непосредственно к процессору через внешнюю шину (FSB) и, таким образом, отвечает за задачи, требующие максимальной производительности.
Что такое напряжение NB?
NB Контроль напряжения предназначен для NB, который находится на материнской плате — вам не нужно его менять, это, скорее всего, вызовет больше проблем, чем пользы. CPUNB — NB, который находится в процессоре (контроллере памяти), безопасное напряжение где-то до 1,3 В, но я запускаю его около 1,25 В для 2600 МГц.
Почему частота NB низкая?
NB частота — это скорость, с которой работает IMC в ЦП. Если вы не настроите все три параметра мощности, Windows будет замедлять работу ЦП, если он не занят.
Имеет ли значение частота для ОЗУ?
Частота RAM измеряется в МГц и обычно следует сразу за версией DDR в спецификации RAM. Например, 8 ГБ оперативной памяти DDR4-2400 работает на частоте 2400 МГц. … Вот почему, хотя ОЗУ с более высокой частотой технически быстрее, эта дополнительная скорость часто не приводит к лучшей реальной производительности.
Почему частота DRAM вдвое меньше?
DDR означает двойную скорость передачи данных. Вы получаете два набора данных за такт. … Таким образом, ваш ОЗУ DDR (двойная скорость передачи данных) передает данные как по нарастающему, так и по спадающему фронту тактового сигнала. Тактовая частота шины ввода / вывода на самом деле составляет половину от этой частоты, поэтому она показывает часы как 1599.
Какова функция северного моста?
Северный мост напрямую отвечает за связь с высокоскоростными устройствами (системная память и первичные шины расширения, такие как карты PCIe, AGP и PCI, являющиеся общими примерами) и, наоборот, за любую обратную связь системы с процессором.
У материнских плат еще есть северный и южный мост?
Южный мост все еще там, по сути, сейчас просто называемый набором микросхем, и по-прежнему обрабатывает ввод-вывод, аудио, хранилище, сеть, линии pcie, не связанные с процессором, и т. Д … контроллер и, возможно, IGP. Южный мост был SATA, USB, Sound и прочим вводом-выводом.
Для чего нужны микросхемы северного и южного мостов на материнской плате?
Термин «набор микросхем» часто относится к конкретной паре микросхем на материнской плате: северному мосту и южному мосту. Северный мост связывает ЦП с высокоскоростными устройствами, особенно с ОЗУ и графическими контроллерами, а южный мост подключается к периферийным шинам с более низкой скоростью (например, PCI или ISA).
Есть ли в современных материнских платах северный мост?
В стандартной материнской плате типа ATX «Северный мост» представляет собой микросхему основной логики, расположенную в верхней части платы. Северный мост соединяет ЦП с материнской платой через высокоскоростную шину.
Какой самый первый микропроцессор Intel?
Первый микропроцессор Intel® 4004 был произведен на двухдюймовых пластинах по сравнению с 12-дюймовыми пластинами, обычно используемыми в сегодняшних продуктах. Микропроцессор Intel 4004 уникален тем, что это один из самых маленьких микропроцессоров, когда-либо выпускавшихся в серийное производство.
Что означает BIOS?
Альтернативное название: Базовая система ввода / вывода. BIOS, полная базовая система ввода / вывода, компьютерная программа, которая обычно хранится в EPROM и используется ЦП для выполнения процедур запуска при включении компьютера.
Как разогнать оперативную память и зачем это делать
Содержание
Содержание
После установки оперативная память работает на минимальной частоте. Купив планку ОЗУ с тактовой частотой 2400 МГц, можно с удивлением обнаружить, что она функционирует на 1600 МГц.
Зачем добиваться максимальной производительности оперативной памяти
Чем больше МГц, тем выше пропускная способность чтения и записи, больше операций выполняется за одну секунду. Архивация файлов с помощью WinRAR происходит на 40% быстрее. В этом обзоре наглядно показано, как влияет разгон Kingston HyperX FURY на скорость обработки информации.
Чтобы сэкономить себе время на поиски оптимального тайминга, можно воспользоваться программой «Drum Calculator for ryzen». ОЗУ, работающая с минимальным таймингом и максимальной частой, больше нагружает процессор, что отражается на количестве FPS в играх. Пример использования калькулятора и удачного разгона здесь.
А здесь можно посмотреть детальное и полномасштабное тестирование изменения частот и таймингов с приростом 6–14 FPS.
Совместимость
Оперативная память работает на частоте самого медленного модуля. Если установлено несколько планок разных производителей или серий, может возникнуть конфликт совместимости, тогда операционная система не запустится.
Чтобы выжать из железа максимум, надо устанавливать модули памяти из одной серии. В этом обзоре показана разница между двухканальным и одноканальным режимом работы ОЗУ.
В двухканальном режиме необходимо устанавливать планку через один слот. Тут продемонстрирована комплексная работа планок оперативки из одной серии.
Правила разгона
Не все материнские платы поддерживают разгон. Китайские «ноунеймы» в особенности любят блокировать возможность увеличить производительность вручную, оставляя только автоматическое поднятие частот.
Turbo Boost — это всегда разгон в щадящем режиме, протестированный производителем и максимально безопасный. Чтобы получить производительности на 5–10% больше, потребуется поработать ручками. Контроллер памяти процессора не даст разогнать оперативную память выше собственных параметров частоты.
Спасительная кнопка отката
Вывести из строя оперативную память, меняя частоту — невозможно. Со слишком высокими параметрами ПК просто не запустится. Если после нескольких загрузок все еще появляется «синий экран смерти», необходимо сбросить настройки на заводские параметры. Делается это с помощью перемычки «CLR CMOS», на некоторых материнках он подписан, как «JBAT».
Настройка частоты и тайминги памяти
Есть два способа разгона — автоматический и ручной. Первый вариант безопасен, второй позволяет добиться большей производительности, но есть риск сбоя ОС и физического повреждения ОЗУ. Для увеличения частоты оперативной памяти используется BIOS.
Автоматическая настройка
Специальное программное обеспечение «Extreme Memory Profiles» для процессоров Intel позволяет быстро настроить уже готовые профили разгона. У фанатов AMD есть свой софт от MSI. Применяя автоматические настройки, мы получаем оптимальные параметры задержки.
Разгон серверной ОЗУ
Рассмотрим автонастройки частоты на примере материнской платы x79 LGA2011 с процессором Intel Xeon E5-2689. Серверная оперативная память — 2 планки Samsung по 16 Gb с частотой 1333 MHz, работающие в двухканальном режиме, тайминг — 9-9-9-24.
Путь к разгону лежит через BIOS, вкладка «Chipset», раздел «Northbridge» — параметры северного моста.
Выбираем настройку «DDR Speed». Параметр «Auto» меняем на «Force DDDR3 1600». Сохраняем, перезагружаемся. Запускаем тест в программе AIDA 64, выбрав в меню «Сервис» задачу «Тест кэша и памяти», затем жмем «Start Benchmark».
В синтетическом тесте скорость чтения, записи и копирования увеличилась почти на 20%. «Memory Bus» поднялся до 800 MHz, тайминг — 11-11-11-28.
Возвращаемся в BIOS, ставим «Force DDDR3 1866».
При таких настройках прирост производительности достигает 39%. Процессор разогнался автоматически с 2600 MHz до 3292,5 MHz, прирост CPU составил 26%, параметры тайминга — 12-12-12-32.
Разгон с помощью профиля XMP от MSI
В современные планки ОЗУ устанавливается SPD-чип с предустановленными профилями разгона, позволяя увеличивать частоту до 3200 MHz. Для разгона такой оперативки выбираем функцию «XMP» в BIOS.
Опускаемся вниз, не трогая остальные настройки, указываем «Профиль 1». Сохраняем изменения, тестируем в Benchmark.
Ручная настройка
Включаем компьютер. Для перехода в BIOS нажимаем клавишу «F1» или «Delete» — в зависимости от материнки. Переходим в раздел, отвечающий за центральный процессор и оперативную память, ищем строку с параметром частоты ОЗУ.
Если в BIOS есть пункт «MB Intelligent Tweaker (M.I.T.)», нажимаем «Ctrl + F1» в главном меню — должна появиться еще одна категория с настройками. В ней находим строку «System Memory Multiplier».
Если пункта M.I.T. нет, скорей всего, используется «AMI BIOS». Ищем вкладку «Advanced BIOS Features», переходим к параметру «Advanced DRAM Configuration».
Если установлен «UEFI BIOS», нажимаем «F7» — раздел «Advanced Mode», переходим к вкладке «Ai Tweaker», изменяем частоту, используя выпадающее меню «Memory Frequency».
Метод научного тыка
Теперь рассмотрим подробнее, как разогнать частоту, тайминг. Сразу «давить на газ» не стоит, параметр частоты увеличиваем плавно. Для сохранения нажимаем «F10», перезагружаемся и смотрим результаты с помощью теста Benchmark в AIDA 64 или в другой программе. Универсальных параметров разгона ОЗУ нет, данные ниже предоставлены для ориентира.
Параметр «System Memory Multiplier» позволяет разогнать ОЗУ, изменяя множитель. При изменении частоты, автоматически меняются и базовые тайминги.
Поиграв с вариациями частоты, переходим к нижней строчке «DRAM Timing Control», выставляем тайминги, переключившись с режима «Auto» на желаемые параметры.
Управление временем
Высокая частота и низкие тайминги позволяют увеличить производительность, высокие тайминги и высокая частота — снижают ее. Тайминги или задержка — это количество тактовых импульсов для выполнения операций ОЗУ. Уменьшаем значения с минимальным шагом — 0,5. Получив повышение показателей производительности, можно продолжить, снизив время отклика. Подбирать правильные настройки придется методом проб и ошибок.
Повысить производительность оперативки можно, увеличивая напряжение с помощью параметра «Voltage Setting», безопасно 1.2–1.35 В, максимум — 1.6 В. С этим пунктом стоит быть очень острожным, электричество — не игрушки, есть риск спалить ОЗУ и потерять гарантию.
Увеличение частоты оперативной памяти с помощью готовых профилей — самый простой и быстрый способ получить желаемую производительность. Вариант с ручными настройками больше подходит энтузиастам, для которых дополнительный прирост быстродействия на дополнительные 10–15% — дело принципа.