Чипы AMD Ryzen на базе архитектуры Zen отличаются высокой производительностью, но первое время не показывали топовых результатов именно в игровых тестах. Как оказалось, причина этих неприятностей легко устраняется – вам просто нужны хорошая видеокарта (что очевидно) и правильная оперативная память, если вы хотите получить максимальную отдачу от своего нового камня.



Успешный выход новых процессоров AMD Ryzen на рынок стал настоящим прорывом. Каждый, кто знаком с компьютерной индустрией, слышал про Ryzen и прекрасно знает, что новые процессоры в полтора раза быстрее предыдущих. Таким образом, платформа Ryzen выполнила свою функцию для компании AMD, вернув ее на гоночный трек. Теперь производитель снова соперничает с Intel, вместо того чтобы постоянно догонять своего основного конкурента, отставая на шаг-другой, как это было последние лет 10.

Однако, что можно сказать про потребителей, которые хотят получить отдачу от новейших компонентов, купив или собрав мощный компьютер на базе Ryzen, чтобы играть на нем в самые последние игры? Для этого оказалось недостаточно просто купить новую материнскую плату и процессор. Огромную роль играет выбор хорошей и быстрой оперативной памяти.

Архитектура Ryzen

В основе платформы Ryzen лежат процессорные ядра совершенно новой архитектуры – Zen. Надо сказать, AMD поставила на Zen буквально всё, и если бы эта технология не «выстрелила», то рынок процессоров для ПК распрощался с этим замечательным производителем. Инженеры работали над Zen много лет, и в результате у них получился модуль, который действительно отличается от всех предыдущих разработок компании:

• Ядра Zen работают на чипе, разделяя между собой только кеш L3 (в отличие от предыдущего поколения архитектуры Bulldozer, когда между парами ядер обобществлялись части конвейера, FPU, SIMD-блоки и кеш L2)
• В Zen впервые для AMD появился кеш микроопераций (micro-op queue), который позволяет значительно повысить производительность процессора при выполнении повторяющихся фрагментов компьютерного кода (что давно используется в ядрах процессоров Intel)
• Новые ядра получили базовый целочисленный конвейер длиной в 19 стадий, а также полностью отдельный от него конвейер вещественных вычислений. Сами ядра имеют не только свои собственные исполнительные блоки, но и свои собственные планировщики (что позволяет Zen обрабатывать сразу большое число параллельных инструкций)
• Множественные улучшения систем предсказания переходов, выборки инструкций и оптимизации исполнения команд помогли Zen получить повышенную производительность

Кеш и память

Но вот мы подбираемся к самому интересному: с точки зрения работы с памятью, архитектура Zen выглядит неоднозначно. С одной стороны, кеш процессора стал работать намного лучше, увеличилась возможность обработки параллельных инструкций, также была удвоена ассоциативность. Еще до первого запуска процессоров Ryzen было известно, что для загрузки инструкций инженеры AMD наделили Zen 64-килобайтным кешем L1 с четырёхкратной ассоциативностью, а для данных – 32-килобайтным кешем с восьмикратной ассоциативностью. Кеш второго уровня также сделан индивидуальным для каждого ядра и вмещает уже 512 Кб данных и инструкций с поддержкой 8-кратной ассоциативности. Передача данных между первым и вторым уровнем кеша происходит по шине с полным дуплексом по 32 байта за такт.



Кеш 3 уровня (L3) вмещает 8 мегабайтов и уже обобществляется для каждой четверки ядер. Такое решение было принято производителем, потому что кристалл процессора состоит из CPU-комплексов, в каждом из которых по 4 ядра. Как вы знаете, архитектуру Zen планируется использовать для самых разных задач, но в случае с Ryzen производитель просто разместил рядом два CCX (CPU-Complex), получив в итоге 8 ядер. Но что если данные будут лежать в кеше L3, который принадлежит другому ССХ? В этом случае применяется специальная высокоскоростная шина Infinity Fabric с приоритизацией трафика.



Но двигаемся дальше – в кеш L3 данные попадают уже из оперативной памяти. Для этого используется двухканальный контроллер памяти, который поддерживает максимум по два модуля SDRAM DDR4 в каждом канале и работает на одной частоте с Infinity Fabric. Изначально инженеры AMD осторожничали и объявили, что система может работать только с DDR4-2133/2400/2667, и на то у них были весомые причины. В частности, если в каждом канале установлено по два модуля памяти, контроллер не всегда может «вытянуть» передачу данных на той частоте, которая поддерживается самой памятью. Из-за того, что двухканальный контроллер является «узким местом» процессора, необходимо очень тщательно выбирать память, ведь даже если теоретически материнская плата позволяет произвести разгон (а учитывая доступные множители, современная память может работать также на частотах 2933 МГц, 3066 МГц и 3200 МГц), не факт, что его получится сделать в реальности.

В AMD расставили приоритеты

Комментируя сложившуюся ситуацию, компания AMD опубликовала в своем блоге настоящее исследование разных факторов, влияющих на производительность платформы Ryzen в играх. Первым делом нужно проверить, установлена ли в вашей системе новейшая версия ПО AGESA 1.0.0.6 (или выше), которое позволяет более точно настраивать память для максимальной отдачи. Самый свежий на сегодня код AGESA был представлен в конце мая, и ряд производителей материнских плат не сразу начали его устанавливать в BIOS. Но сейчас AGESA 1.0.0.6 поддерживает каждый вендор, так что при необходимости нужно просто обновить BIOS.

Что интересно, вместе с AGESA 1.0.0.6 подсистема памяти Ryzen обзавелась двумя новыми функциями – это GDM и BGS. И хотя они значительно улучшают жизнь «обычных пользователей» и частично компенсируют ограничения контроллера памяти, в случае если вы хотите выжать из своей системы максимум, даже инженеры AMD рекомендуют их отключить. И сейчас мы разберемся почему.

Функция GearDown Mode (GDM) включается автоматически для любой памяти, работающей на скорости выше DDR4-2666. GDM позволяет модулю RAM работать на половинной частоте от своих истинных возможностей, когда требуется сохранять значения (latching) команд или адресов. Такой консервативный подход позволяет достичь более высоких частот работы памяти, увеличить совместимость компонентов и повысить стабильность. Но для любителей разгона эта функция сводит на нет все старания, так как она отменяет выставленные в BIOS специальные значения.

Вторая функция – это BankGroupSwap (BGS). Она представляет собой новый механизм маппинга памяти в AGESA 1.0.0.6, который меняет способ обращения к физическим адресам памяти на самих модулях. Суть идеи заключается в том, чтобы оптимизировать обработку запросов с учетом архитектуры системы и таймингов конкретных модулей, установленных в вашем компьютере. Но как показывает практика, сдвиг производительности происходит не в пользу игровых приложений, а скорее помогает решать расчетные задачи.

Таким образом, если вы хотите добиться максимальной отдачи именно в играх, нужно отключать BankGroupSwap. А если вы еще и провели тщательный подбор таймингов и добились стабильной работы системы с разогнанной памятью, то отключать нужно и Geardown Mode.

Любопытные результаты также показало сравнение аналогичных одноранговых и двухранговых модулей. Несмотря на ожидания многих обозревателей, установка двухранговых модулей позволяет получить прирост производительности в играх на Ryzen. Как известно, с одноранговым модулем легче достичь более высокой частоты, в то время как двухранговые модули отличаются возможностью параллельной работы установленных модулей за счет функции Rank Interleaving. И в случае с геймингом на Ryzen, эта оптимизация дает свои плоды.

Так важна частота или тайминги?

При исследовании влияния таймингов на работу игровых приложений, в AMD пришли к выводу, что удачный подбор параметров может привести к гораздо более высоким результатам в реальных играх, чем при использовании установок по умолчанию или автоматических настроек, таких как MSI A-XMP. Тесты производителя показали, что, подбирая тайминги вручную, можно добиться более высоких результатов, чем доверяя разгон логике материнской платы – даже при самой новой версии BIOS.



Впрочем, есть и сторонние тесты, которые говорят о прямо противоположном: важнее все-таки частота модулей, которая должна быть высокой. Даст ли установка быстрых (и дорогих) модулей с большими таймингами прирост существеннее, чем ручная настройка таймингов в модулях попроще? Проще всего проверить это в реальном эксперименте, результаты которого мы скоро опубликуем.

Продолжение следует…

---

Подписывайтесь и оставайтесь с нами — будет интересно!

Ну а тем, кто планирует самостоятельно собрать ПК или купить готовую сборку, MSI дарит отличный новогодний подарок стоимостью 10 000 рублей, которым вы сможете дополнить свою сборку – комплект оперативной памяти HyperX Fury DDR4 на 16 ГБ. Количество модулей памяти ограничено. Узнать подробности акции можно тут.



Для получения дополнительной информации о продукции Kingston и HyperX обращайтесь на официальный сайт компании.