探索内存超频之旅 (G.Skill Trident Z Neo)
DDR4内存价格已跌至历史最低，且趋势显示不会反弹。据市场预测，DRAM供大于求的状态将持续到2020年第二季度。尽管半导体公司正在亏损，但对于PC爱好者来说，这是个好消息。
下图是我本月早些时候在Newegg上购买的两条G.SKILL Trident Z Neo，型号F4-3600C16D-32GTZNC，有效速度3600MT/s，时序16-19-19-39，电压1.35V。本文记录了我在X570平台上尝试内存超频的经验。
第一步：最大化FClk
在AMD平台上，Infinity Fabric是控制组件间数据传输的关键互连架构。Infinity Fabric的频率参数在X570平台上通称为FClk（F-Clock）。
根据AMD在Computex上展示的幻灯片，Ryzen 3000系列CPU的内存频率甜点在3733MT/s，此时FClk为1867MHz，MemClk和FClk之间的比例为1:1。超过3733MT/s后，比例变为2:1，内存延迟明显上升。
为了获得最佳性能，MemClk和FClk的比例应保持1:1。虽然“甜点”为3733MT/s，但并非每颗Ryzen 3000系列CPU都能达到这一频率。如果你的运气不太好，可以尝试逐渐增加BIOS中的CLDO_VDDG电压参数，直到接近SoC电压（默认1.1V）。
第二步：确认内存颗粒
无论内存条的RGB灯光多么夺目，全球只有三家主要内存元件制造商：美光 (Micron)、SK海力士 (SK Hynix)和三星 (Samsung)。确定内存制造商和内存颗粒（die）类型可以很大程度上预测内存条的超频潜力。
使用软件Thaiphoon Burner查看SPD固件信息……获得了错误的颗粒信息：
| DRAM COMPONENTS |
|---|
| Manufacturer |
| Hynix |
| Part Number |
| H5AN8G8NDJR-TFC |
| （后略） |
仔细观察序列号上方的特征码“04213X8821C”，根据这个帖子总结的规律，以20C和21C结尾的内存条是Hynix CJR。而以20D和21D结尾的内存条才是Hynix DJR。
第三步：调整电压、倍频和主要时序
内存超频需要一系列繁琐的步骤，所以最简单的方法是直接使用其他人经过测试且稳定的时序，例如DRAM Calculator for Ryzen：
然而，我更愿意通过试错的方式进行超频，因为这样才能真正体验到超频的乐趣。首先，我将内存电压（DRAM Voltage）调至1.45V，然后逐渐降低至1.39V。Hynix CJR对电压非常敏感，相比之下，Hynix DJR和Samsung B-Die可以安全运行在1.5V甚至更高电压下。
接下来，我将内存倍频（System Memory Multiplier）设置为37.33，将FClk设置为1867MHz（如前文所述，保持1:1比例）。
然后，我调整主要时序（primary timings）为18-22-22-48-1T，并逐项逐渐收紧。
注：
- 默认情况下Gear Down Mode是开启的，所以我跳过了奇数tCL的值。
- 关闭了Power Down Mode。
- tRRDS = 4, tRRDL = 6, tFAW = 24, tWR = 12
| tCL | 18 | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 |
| tRCD(RD) | 22 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 |
| tRP | 22 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 |
| tRAS | 48 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 |
| 是否POST？ | POST | POST | POST | POST | POST | 无POST |
| 是否稳定？ | - | - | 稳定 | 不稳定 | 不稳定 | - |
（续）
| tCL | 16 | 16 | 16 |
| tRCD(RD) | 20 | 19 | 18 |
| tRP | 21 | 21 | 21 |
| tRAS | 37 | 36 | Auto |
| 是否POST？ | POST | POST | 无POST |
| 是否稳定？ | 稳定 | 稳定（@1.39V） | - |
（续）
| tCL | 16 | 16 |
| tRCD(RD) | 19 | 19 |
| tRP | 20 | 20 |
| tRAS | 36 | Auto |
| 是否POST？ | POST | POST |
| 是否稳定？ | 不稳定 | 不稳定 |
根据上述测试结果，最紧且稳定的主要时序为16-19-21-36-1T。
第四步：调整第二时序和第三时序
在X570平台上，第二时序/次要时序（secondary timings）包括：tRC tWR tCWL tRDDS tRDDL tWTRS tWTRL tRFC tRTP tFAW。以下是我调整后的结果：
| tRC | tWR | tCWL | tRRDS | tRRDL | tWTRS | tWTRL | tRFC | tRTP | tFAW |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 58 | 10 | 14 | 4 | 6 | 4 | 10 | 487 | 8 | 16 |
第三时序（tertiary timings）包括：tRDWR tRDRD_SC tRDRD_SD tRDRD_DD tRDRD_SCL tWRRD tWRWR_SC tWRWR_SD tWRWR_DD tWRWR_CSL tCKE。其中大部分参数都留在Auto状态，我手动设置了以下参数：
| tRDRD_SCL | tWRWR_CSL | tCKE |
|---|---|---|
| 4 | 4 | 1 |
第五步：稳定性测试
能开机并不代表系统稳定。在测试内存超频的稳定性时，我使用了HCi MemTest软件，作为稳定的标准，我进行了400%的覆盖率测试。
第六步：基准测试
从启用XMP到手动超频，性能提升了多少？不使用MemClk : FClk = 1:1比例对性能有何影响？我使用AIDA64 Extreme 6.20.5300进行了内存读取、写入、复制和延迟的基准测试。以下是结果（请注意测试误差较大）：
| 读（MB/s） | 写（MB/s） | 复制（MB/s） | 延迟 (ns) | |
|---|---|---|---|---|
| 2133CL15 (JEDEC) | 31500 | 19157 | 32975 | 105.3 |
| 3600CL16 (XMP) | 51512 | 28739 | 51225 | 72.5 |
| 3666CL16 (OC) | 53526 | 29270 | 52921 | 69.6 |
| 3733CL16 (OC) | 54280 | 29827 | 54130 | 68.4 |
| 3800CL16 (OC, 1:1, 不稳定) | 55182 | 30338 | 55203 | 67.7 |
| 4266CL18 (Auto, 2:1) | 51355 | 28744 | 53658 | 80.1 |
根据这些数据，我们证实了以下结论：
- Ryzen 3000系列CPU的内存频率甜点通常在3600-3800MT/s之间，这一甜点受制于Infinity Fabric的频率上限（FClk）。
- 解耦（decoupling）MemClk和FClk（例如：2:1比例）会显著提高内存延迟。
通过超频，内存性能提升了约5%。
鸣谢
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