? ? ? 11代intel處理器發(fā)布沒多久，一個(gè)好消息就是這一代處理器的內(nèi)存控制器相較于前幾代有了明顯改變，并將內(nèi)存超頻下放到次一級的B560芯片組主板，德國網(wǎng)站igorslab.de也在第一時(shí)間進(jìn)行了詳細(xì)測試，并在其網(wǎng)站上發(fā)表了《RAM-OC Guide for Intel rocket Lake and Z590 – Tips, Tricks and Benchmarks》（11代火箭湖處理器搭配z590的內(nèi)存超頻指南）。我把幾個(gè)需要注意的問題結(jié)合自身的理解筆記在這里，一方面便于自己查閱，另一方面也供有興趣的同學(xué)參考。

原文地址：

https://www.igorslab.de/en/ram-oc-guide-for-intel-rocket-lake-and-z590-tips-tricks-and-benchmarks/（英文好的同學(xué)，推薦閱讀原文）

PS：本文中的所有圖片，除特殊注明的，其版權(quán)均屬于原作者，本人只做引用。

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問題1 11代處理器內(nèi)intel內(nèi)存控制器的變化及內(nèi)存頻率如何計(jì)算

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intel自11代開始，其集成的內(nèi)存控制器（Intel Memory Controller，IMC）發(fā)生了明顯的變化，開始支持分頻模式，intel將其稱之為gear（直譯為齒輪，不同直徑和齒數(shù)的齒輪進(jìn)行嚙合，可以放大或縮小輪軸的速度，算是比較形象的類比，這里只有2個(gè)，且效果只有放大），即內(nèi)存控制器（IMC）和RAM頻率之比，gear1為1：1（IMC頻率：DARM頻率，后同），gear2為1：2，基本可以等同于AMD Ryzen CPU上的UCLK（Unified Memory controller Clock，統(tǒng)一內(nèi)存控制器時(shí)鐘/內(nèi)存控制器頻率）和MCLK（Memory Clock，內(nèi)存頻率）之間的1：1和1：2模式。

? ?11代的實(shí)際運(yùn)行內(nèi)存頻率（MCLK）=Reference clock × 你設(shè)置的gear模式（1或2）× QCLK Ratio/2（DDR（Double Data Rate）類型的內(nèi)存的等效頻率都是2倍于運(yùn)行頻率，故需要除以2）

上式中：

Reference clock直譯為參考時(shí)鐘，有100/133兩個(gè)值可選。

QCLK Ratio：QCLK即為IMC時(shí)鐘頻率，直譯為QCLK倍率，其值由cpu內(nèi)存控制器體質(zhì)決定，范圍為6-32，實(shí)際32只有11900k運(yùn)行在DDR 4?3200這一種特定場景時(shí)才能生效，30,31常規(guī)使用很難達(dá)成，通常狀態(tài)下的最大值為28或29。

此外，下面還有自己截的幾張來自11th intel cpu datasheet的圖，供各位參考。

從上面這張圖也可以看出，理論上如使用Gear2模式，可使內(nèi)存運(yùn)行在很高的等效頻率，雖然在DDR4上幾乎無法實(shí)現(xiàn)，但可以看出是在為下一代CPU和DDR5做準(zhǔn)備。

具體計(jì)算舉例：

DDR4-3600（等效頻率） = 1800 MHz（實(shí)際運(yùn)行頻率，下同）:

100 MHz （參考時(shí)鐘）x 1（gear模式） x 36（QCLK倍率） / 2 （該設(shè)置無效，因?yàn)镼CLK倍率最大支持31，無法達(dá)到36，其余例子中的數(shù)字含義同本例）

100 MHz x 2 x 18 / 2 (可生效設(shè)置）=1800（實(shí)際運(yùn)行頻率，下同）

133 MHz x 1 x 27 / 2 (可生效設(shè)置)=1795.5

DDR4-4000 = 2000 MHz:

100 MHz x 1 x 40 / 2 (QCLK倍率為40，該設(shè)置無效)

100 MHz x 2 x 20 / 2 (可生效設(shè)置)=2000

133 MHz x 2 x 15 / 2 (可生效設(shè)置)=1995

這里也可以看出，如你要使用4000Mhz以上的高頻內(nèi)存的話，只能采用gear 2模式來達(dá)成。

DDR4-3200=1600Mhz:

100 MHz?x?1 x 32?/ 2?(可生效設(shè)置，但僅在使用11900k，且內(nèi)存運(yùn)行于DDR4 3200時(shí)才能達(dá)成，因?yàn)镼CLK倍率僅在該種特定情況下才能支持到32，具體見上面那張微星的圖)

133?MHz x 2 x 12 / 2 (可生效設(shè)置)=1596

133?MHz x?1?x?24?/ 2 (可生效設(shè)置)=1596

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問題2?gear 1 mode和gear 2 mode的理論性能孰優(yōu)孰劣？

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作者采用華擎Z590 PG Velocita主板，分別使用：

DDR4-3200 14-14-14-34，Gear 1，single rank

DDR4-3200 14-14-14-34，Gear 1，double rank

DDR4-3200 14-14-14-34，Gear 2，single?rank

DDR4-3200 14-14-14-34，Gear 2，double rank

DDR4-3600 16-16-36，Gear 1，single?rank

DDR4-3600 16-16-36，Gear 2，single?rank

DDR4-4000 18-18-18-38，Gear 2，single?rank

DDR4-4000 18-18-18-38，Gear 2，double rank

上述這些內(nèi)存頻率，時(shí)序和gear模式的組合，采用Geekbench 3 and AIDA64軟件分別進(jìn)行了測試，以上所有測試條目均使用的是雙通道內(nèi)存套裝：

PS：關(guān)于內(nèi)存Rank的概念，這里簡單說明一下。Rank指的是內(nèi)存模組上一個(gè)可以獨(dú)立進(jìn)行64-bit尋址的區(qū)域。在目前主流的家用主板上，每條內(nèi)存槽所支持的位寬均為64bit，而目前單顆內(nèi)存顆粒的最大位寬僅有16bit，在這種情況下，如果使用的是16bit位寬的顆粒，用4顆湊到64bit就正好組成了一個(gè)Rank。同理，4bit顆粒需要16顆，8bit顆粒需要8顆，也能組成一個(gè)Rank。此外，在一條內(nèi)存中也允許出現(xiàn)兩個(gè)rank，這樣做最大的好處就是可以大幅提升單條的內(nèi)存容量。綜上可以得出，單面內(nèi)存≠單rank內(nèi)存（比如單面16bit共8顆），雙面內(nèi)存≠雙rank內(nèi)存（比如4bit顆粒單面8顆，雙面共16顆），目前普遍認(rèn)為，雙rank內(nèi)存比單rank內(nèi)存更難超頻，而正規(guī)桌面機(jī)所用的內(nèi)存顆粒以8bit顆粒居多，此時(shí)，單面內(nèi)存=單rank內(nèi)存，雙面內(nèi)存=雙rank內(nèi)存才能成立。

作者列舉的設(shè)置方法舉例：

測試后的結(jié)果如下：

aida64內(nèi)存讀取測試：

aida64內(nèi)存寫入測試：

aida64內(nèi)存復(fù)制測試：

aida64內(nèi)存延遲性能測試：

此外，作者還測試了游戲《賽博朋克2077》，其不同分辨率設(shè)置下（測試顯卡使用RTX3090）的內(nèi)存性能表現(xiàn)如下：

4K分辨率，頂級畫質(zhì)，不同內(nèi)存設(shè)置模式下對平均幀和1%最低幀數(shù)值的影響：

2K分辨率，頂級畫質(zhì)，不同內(nèi)存設(shè)置模式下對平均幀和1%最低幀數(shù)值的影響：

1080P分辨率，頂級畫質(zhì)，不同內(nèi)存設(shè)置模式下對平均幀和1%最低幀數(shù)值的影響：

作者給出的結(jié)論及建議：

1、gear模式的選擇：由QCLK倍率最大值為28或29可知，gear1模式能夠工作的最大內(nèi)存頻率約為DDR4-3733到DDR4-3866之間（133×28×1/2到133×29×1/2），所以如是你買的內(nèi)存的XMP是DDR4 3800，那么一般情況下，你需要設(shè)置gear mode為2，此時(shí)，不如將內(nèi)存頻率降至3733Mhz，gear mode可設(shè)為1，即可提升性能。

2、

上圖是華擎z590的內(nèi)存超頻bios的設(shè)置項(xiàng)目，對于 DRAM Reference clock，正常有100/133兩個(gè)值可選。如是玩家自行進(jìn)行內(nèi)存超頻，建議使用133 MHz的設(shè)置值，這是因?yàn)?33Mhz下達(dá)成同樣的內(nèi)存頻率所需的QLCK倍率較低，作者認(rèn)為可減輕IMC的負(fù)載。

3、內(nèi)存超頻相關(guān)電壓的設(shè)置：

VCCSA（system agent voltage ，系統(tǒng)代理電壓）：該電壓對6-10代intel cpu的內(nèi)存超頻的作用至關(guān)重要（PS：可查閱我專欄里的intel cpu超頻bios設(shè)置一文），但作者認(rèn)為，新的rocket Lake IMC在相同的RAM時(shí)鐘下所需的VCCSA要比前幾代cpu低幾百mV。作者在測試中發(fā)現(xiàn)，即使RAM頻率超過了5GHz，VCCSA也只需設(shè)置在1.25 – 1.3V之間。

VCCIO Memory Voltage（IO總線內(nèi)存電壓）：此電壓是rocket Lake的新電壓，已與前幾代的SA電壓分開。根據(jù)作者建議，提升該電壓可以增加內(nèi)存超頻的穩(wěn)定性以進(jìn)行壓力測試和日常使用。

VCCIO電壓（IO總線電壓）：在作者測試中，該電壓對內(nèi)存超頻沒有影響。在前幾代中，此電壓用于穩(wěn)定CPU的緩存頻率。（PS：可查閱我專欄里的intel cpu超頻bios設(shè)置一文）。

最后感謝原文作者的精彩測試及數(shù)據(jù)分享和分析。