速度与激情的碰撞 内存超频实战

我们曾在《微型计算机》2013年12月上期的《别让涨价降低品质，高性价比高频内存选购指南》一文中，已经告诉过大家如何通过内存颗粒来挑选超频体质较好的内存。那么在这一期的文章中我们将和大家一起来研究一下如何通过调整内存时序参数的设置来大程度地发挥内存的超频潜力。

根据CPU选内存

从Nehalem架构开始，Intel就引入了全新的直联架构：处理器直联以及内存直联。内存直联是通过在处理器中内置了内存控制器（IMC，Integrated Memory Controller）来实现的。IMC能够显著地降低内存延迟，同时也直接决定了处理器所能够支持的内存频率高低。因此，我们首先应该根据CPU的IMC特点来选择配套的内存。Sandy Bridge处理器的IMC高只能支持2133MHz的内存，随着IMC的改进Ivy Bridge处理器已经能够支持2133MHz到2800 MHz的内存，而新的Haswell处理器更是能够支持2400MHz到2933MHz以上的内存等效频率。因此在Sandy Bridge平台的内存选购上要注意频率不用过高，尽量选择能够以低时序运行在2133MHz下的内存条，以大程度提高性能。Ivy Bridge的IMC与CPU体质有很大关系，一般都能够达到2400MHz～2666MHz，而Haswell处理器的内存起点就应该是2400MHz以上，甚至可以达到3000MHz。

频率、时序、性能与电压的关系

目前大多数厂家建议的内存安全电压是不超过1.65V，在超频情况下加压到1.75V也是相对安全的。而我们所要注意的就是频率、时序、性能与电压的关系。在一些内存上有时候增加了电压虽然能够上较高的频率，但是可能会牺牲部分时序参数而影响到性能，那么这种情况下就建议不要无谓地加压。除了内存电压之外，内存控制器的工作电压也会在一定程度上影响内存的超频幅度。在Ivy Bridge、Haswell平台上内存控制器的电压选项在BIOS中一般为“CPU System Agent Voltage”。另外还有两个电压设置选项与内存控制器有关，分别是“CPU Aanlog I/O Voltage”与“CPU Digital I/O Voltage”。这三个电压值一般都不要超过1.2V（如图1），加压时先提升“CPU System Agent Voltage”的电压值，不稳定的话再考虑增加“CPU Aanlog I/O Voltage”与“CPU Digital I/O Voltage”的电压值。

在内存频率、时序对性能的影响方面，相同的时序参数下，频率自然是越高越好，但是当频率超过2400MHz以后，往往需要放宽部分的时序参数来换取高频下的稳定性。因此不要盲目地追求高频，在实际操作中我们需要寻找一个为合理的平衡点。针对目前大部分超频内存而言，2400MHz～2666MHz是一个较为理想的平衡点，在这个区间内往往可以获得频率、时序、电压与性能都比较均衡的合理超频方案。在这个范围以外的情况下，2400MHz以内频率优先，2666MHz以上时序优先。

内存时序参数对性能的影响

根据在主板BIOS中内存时序参数设置菜单的不同，目前大多数超频玩家习惯把内存时序分为三部分。其中内存的第一时序从SDRS DRAM内存时代就已经被大家所熟知；第二时序则是在AMD的Athlon 64处理器崛起时被广大玩家所关注；第三部分的时序直到Ivy Bridge平台普及才被重视。

第一时序

内存的第一时序（图2）序包括：CL、tRCD、tRP、tRAS等四个参数，其具体含义分别为：

①CL：CAS Latency，内存CAS延迟时间，表示从内存收到CPU的读取/写入指令到读取/写入数据结束的响应时间。

②tRCD：RAS－to－CAS Delay，内存行地址传输到列地址的延迟时间。内存中的数据就好比存放在一个有行有列的表格里面，当内存要读写某个地址的数据时，就需要确定它在第几行第几列，而内存会首先发送一个行地址信号（RAS），再发送一个列地址信号（CAS），这两个信号发送的时间间隔就是tRCD。

③tRP：RAS Precharge Delay，内存行地址选通脉冲预充电时间，也就是内存从完成一个指令处理到下一个指令处理开始前的短时间周期。

④tRAS：Row Active Delay，内存行地址选通延迟，指的是从内存接到一个新指令到激活内存地址的间隔时间。

其中CL、tRCD对内存性能的影响很大，而tRP、tRAS对性能的影响较小。尔必达（ELPIDA）颗粒、美光颗粒的特点都是CL、tRCD、tRP三个参数能够保持在一致的较低时序下，例如一些体质好的内存在超过2133MH z的频率之后依然能够保持8-8-8-24@1.65V的时序。力晶颗粒的特点是CL、tRP可以降至很低，但tRCD则要明显高于CL、tRP很多，例如体质好的可以运行在2133MHz（7-10-7-27@1.65V）。三星与海力士（SKhynix）颗粒的特点是高频下tRCD、tRP略高于CL，例如超频2400M Hz时的时序大多都是10-12-12-31@1.65V。

图一

图二

图三

三星颗粒内存条超频技巧（设置可参见表1）

使用三星颗粒的内存条在时序上比MFR颗粒的内存条要低一些，因此在相同频率下性能上会有不小的优势。但是当频率超过2800MHz之后也同样需要放宽时序参数来换取高频，三星颗粒放宽时序后超频2800MHz以上高频的几率要小于MFR颗粒，而且所需的电压会比MFR颗粒要高一点。在第一时序上，对于体质较好的三星颗粒内存条我们推荐使用以下参数设置： 

第二时序(图3)

硬件系统配置

CPU Intel i7 4770K

散热器 酷冷至尊 海神280L 一体式水冷

主板 华硕Maximus Ⅵ Extreme

显卡 微星GTX 780Ti Gaming

内存 威刚XPG 1600 4GB×2（海力士MFR颗粒）三星黑武士1600 4GB×2（三星HCH9颗粒）

电源 酷冷至尊 金牌龙影1050W智能版

图四

华硕Maximus Ⅵ Extreme主板BIOS中集成了针对各种不同颗粒内存特点的配置文件

第三时序（图4）

第三时序中对性能影响大的是tRDRD和tWRWR。当内存频率小于2133MHz时，第三时序对性能的影响非常小。Ivy Bridge、H aswell处理器的IMC已经普遍能够支持超过2400MHz的内存，因此在上述两个平台上第三时序的重要性凸显。当内存频率超过2400MHz之后，tRDRD和tWRWR对内存带宽的影响非常大，这两个参数的小值为4个周期，每加1个周期，内存读写性能就会出现较大幅度的下降，每放大一个周期内存带宽大约下降10%～15%。内存频率达到2800MHz之后这两个小参往往要放大到6个周期，性能上会有较大的损失，因此牺牲tRDRD和tWRWR换取超高频的做法是不可取的。其余第三时序的各个小参对性能影响不大，一般全部设置为Auto即可。

Haswell平台内存超频实战

目前市面上容易买到的超频体质较好的内存一般都是采用三星HCK0、HCH9颗粒和海力士MFR颗粒。使用这些颗粒的内存在时序参数上非常接近，在Ivy Bridge和Haswell平台上一般都能轻松超频到2400MHz以上。下面就使用Haswell平台结合三星HCH9、海力士MFR颗粒的内存来进行内存超频实战。

示范平台（参见p120“硬件系统配置”及图5）中使用了华硕Maximus Ⅵ Extreme主板，该主板的特点就是BIOS中的内存时序参数非常丰富，而且智能化程度很高，一些参数只要设置为“Auto”就能够自动获得比较合理的参考值。而且BIOS中集成了针对各种不同颗粒内存条特点的配置文件，初级用户只要选择加载对应的配置文件就能够获得针对性很强的参数设置。

三星HCH9、海力士MFR颗粒的内存可以通过tRFC的值来进行判别，MFR颗粒的特征就是tRFC的值比其他颗粒要大，一般设置为175～264，超频2400MHz以上时可能需要放大到313以上才能稳定。而三星HCH9颗粒的内存即使超频2400MHz以后，tRFC的值依然能保持在120～175。

海力士MFR颗粒内存条超频技巧（设置可参见表2）

在第一时序上，对于一般体质的海力士MFR颗粒内存条我们推荐使用以下参数设置：

DDR 3-2133 11-11-11-31@1.65V

DDR 3-2400 11-13-13-35@1.65V～1.7V

DDR3-2666 12-13-13-35@1.65～1.75V

DDR3-2800 12-14-14-35@1.7～1.75V

在第二时序上， CR在2400MHz以内应尽量保持为1T，超过2400MHz之后可以适当放宽到2T。如果确实需要放宽到2T的话，可以争取降低一个tRCD来弥补性能损失。tRFC在2133MHz以内时一般设置为175～264，超频2400MHz以上时有时需放大到313以上以获得更好的稳定性。tRRD对性能影响较大，在2400MHz以内应尽量设置为4，超过2400MHz之后可以适当放宽到5，如果需要放宽到6来换取更高频率的话，性能下降会比较明显。

以使用海力士MFR颗粒的威刚游戏威龙XPG 1600 4GB×2内存套装超频2400MHz为例（采用黑色PCB的新版才是采用MFR颗粒），先按照上述的第一时序设置DDR3-2400 11-13-13-35@1.65V后重新启动计算机并进入BIOS中对第二、第三时序进行设置。此时华硕Maximus ⅥExtreme主板会自动把第二、第三时序参数放得相对较宽松以获得更好的稳定性。内存控制器电压此时保持默认的0.792V就可以了。我们先把CR手动改为1T，tRRD改为5，tRDRD、tWRWR保持为AUTO的5 和4，其余时序均保持AUTO即可。进入系统中运行AIDA64 Extreme Edition软件进行内存带宽测试，测得内存读取为34391MB/s，内存写入为35456MB/s，内存复制为30762MB/s，《3D Mark 11》的P模式得分为P15114，并通过Memtset的100%稳定性测试。接着重新启动计算机进入BIOS中，开始缩减各个时序参数。首先把tRAS缩减为31，把tRFC缩减为264，把tRRD、tRDRD均改为4，进入系统中运行AIDA64 ExtremeEdition测得内存读取为35026MB/s，内存写入为35651MB/s，内存复制为31303MB/s，3DMARK11的P模式得分提升到P15182，同样通过Memtset的100%稳定性测试。接着尝试缩减CL、tRCD、tRP等参数无法通过Memtset的100%稳定性测试。说明2400 11-13-13-31-264-1T@1.65V，tRRD、tRDRD、tWRWR均设置为4的状态是这对内存在2400MHz频率下所能获得的优化设置。确定能够稳定征服2400MHz频率之后，我们冲击2600MHz频率。首先直接沿用刚才2400MHz的佳时序设置，而直接把内存频率拉升为2600MHz，进入系统后无法通过稳定性测试。接着就开始逐步放宽各个时序小参数进行摸索，这里需要注意的是，当内存频率达到或者超过2400MHz之后，第一时序对性能的影响就会越来越小，第二时序中的tRFC、tRRD对性能的影响比CR要大。所以先把第一时序改为12-13-13-35，如果无法稳定就把CR改为2T，还是无法稳定才把tRRD、tRDRD改为5，此时AIDA64 Extreme Edition测得内存读取为30905MB/s，内存写入为38472MB/s，内存复制为31650MB/s，3DMARK11的P模式为P15148。从成绩对比中可以看到，此状态下除了内存读取不如2400MHz下之外，内存写入与复制均高于2400MHz下，而《3DMar k11》的P模式得分则比在2400MHz下略低。通过Memtset的100%稳定性测试之后继续冲击2666MHz频率。保持各时序参数不变直接把内存频率调整为2666MHz，进入系统后无法稳定运行测试，此时可以稍微增加内存工作电压为1.7V，顺利通过Memtset的100%稳定性测试。AIDA64 Extreme Edition测得内存读取为31617MB/s，内存写入为39628MB/s，内存复制为31641MB/s，3DMARK11的P模式得分为P15187。此后无论是缩减时序参数还是放宽时序冲击2800MHz频率均无法通过稳定性测试。从表3中可以看出，⑦、⑨两个设置是这对1600MHz内存所能够达到的理想超频状态。从中我们可以得到这样的结论：针对使用MFR颗粒的内存条，频率超过2400MHz之后第一时序以及CR参数对性能的影响会越来越小，而放宽tRFC、tRRD、tRDRD可以换取频率的进一步提升，其中tRRD、tRDRD对性能的影响尤为明显，因此我们首先考虑牺牲第一时序与CR来获得高频，其次才考虑放宽tRFC，后才考虑放宽tRRD、tRDRD。

很多采用MFR颗粒的内存条在Haswell平台上都具备了冲击3000MHz以上频率的实力。这里需要注意的是Haswell处理器在100MHz外频下无法直接支持3000MHz的内存，此时需要我们把CPU外频提升到125MHz（如右图），并且把CPU倍频降低到36以内。笔者手上的威刚游戏威龙XPG1600 4GB×2套装在加压1.8V，并且按照上表的时序参数进行设置之后可以超频到3000MHz的频率，还顺利通过了稳定性测试，充分证明了MFR颗粒飚高频的非凡实力。

三星颗粒内存条超频技巧（设置可参见表1）

使用三星颗粒的内存条在时序上比MFR颗粒的内存条要低一些，因此在相同频率下性能上会有不小的优势。但是当频率超过2800MHz之后也同样需要放宽时序参数来换取高频，三星颗粒放宽时序后超频2800MHz以上高频的几率要小于MFR颗粒，而且所需的电压会比MFR颗粒要高一点。在第一时序上，对于体质较好的三星颗粒内存条我们推荐使用以下参数设置：

DDR3-213 39-10-10-24@1.5V

DDR3-2400 10-12-12-31@1.65V

DDR3-2666 11-13-12-31@1.65V～1.7V

DDR3-2800 11-14-14-35@1.7～1.8V

在BIOS中把CPU外频提升到125MHz

BIOS中出现125MHz外频下的内存分频选项，高可以达到4000MHz

把CPU外频提升到125MHz之后记得要把CPU倍频降低到36以内

在第二时序上， CR在2600MHz以内应尽量保持为1T，超过2600MHz之后可以适当放宽到2T。如果确实需要放宽到2T的话，可以降低一个tRCD来弥补性能损失，如果tRCD降不了的话就降一个tRP。tRFC在2133MHz以内时一般设置为98以内，超频2400MHz以上时有时需放大到120～175以上以获得更好的稳定性。tRRD对性能的影响要比MFR颗粒小很多，在2400MHz以内可以设置为4，超过2400MHz之后可以适当放宽到5～6，2800MHz以上可以放宽到7。

以使用三星HCH9颗粒的三星黑武士1600 4GB×2内存超频2400MHz为例，先参考上述的第一时序设置DDR3-2400 10-12-12-31@1.65V后重新启动计算机并进入BIOS中对第二、第三时序进行设置。华硕Maximus Ⅵ Extreme主板非常智能，会自动根据SPD参数来调整时序小参数，在使用三星颗粒内存的情况下主板BIOS会自动把第二、第三时序参数缩得比MFR颗粒内存小很多，例如tRFC会自动缩减为175。内存控制器电压此时保持默认的0.8V就可以了。首先把CR改为1T，tRRD、tRDRD、tWRWR直接改为4，其余时序均保持AUTO即可。进入系统中运行Memtset的100%稳定性测试。如果能够顺利通过，那么可以尝试把tRFC逐步缩减为120，tRP对性能的影响要小于tRFC，在成功缩减tRFC之后再考虑把tRP缩减为11。

在确定上述时序下能稳定运行在2400MHz频率之后，我们继续冲击2600 MHz频率。同样是沿用刚才2400MHz的佳时序设置，而直接把内存频率拉升为2600MHz，如果无法通过稳定性测试，就逐步放宽各个时序小参进行摸索。这里存在与MFR颗粒同样的情况，当内存频率达到或者超过2400MHz之后，第一时序对性能的影响就会越来越小。所不同的是第二时序中的tRFC、CR对性能的影响会比较大，而tRRD对性能的影响反而变小。所以先把第一时序改为11-13-13-35，如果能够稳定就把tRAS改为31，不稳定的话可以放宽tRFC为175～195，如果还无法稳定就把CR改为2T。第三时序中的tRDRD、tWRWR对性能的影响同样巨大，一般应保持在4～5，2800MHz频率下可以考虑放宽到6。

如果要继续冲击2800MHz及以上频率的话，一般都要把内存控制器电压增加到1V，内存电压提升到1.7 V以上。三星颗粒对比MFR颗粒来说对电压会更加的敏感。我们首先把BIOS中的参数设置为DDR3-2800 11-14-14-35@1.75V，tRFC放宽为227，如果不稳定的话把CL放宽到12，如果还不稳定再考虑把tRRD放宽到6～7。通过Memtset的100%稳定性测试之后可以考虑把电压逐步降低。

超频后的内存频率

在目前市面上，出厂默认频率就达到2800MHz以上高频的天价内存条一般都是采用厂家特挑的三星HCK0、HCH9颗粒和海力士MFR、CFR颗粒。而那些廉价低频内存条中也不乏有使用上述颗粒的产品，这些内存条的超频性能会比默认高频的天价条略差，但是性价比更高。大家如果手中有采用上述颗粒的内存条，千万不要浪费了，完全可以根据上文中的时序、电压参数进行超频，享受天价条才能带来的极速体验。另外，需要提醒大家注意的是，现在很多以超频为卖点的主板BIOS中都会集成针对各种不同颗粒内存条特点的配置文件，这样的设计比单纯依靠内存SPD进行超频更加的智能化。在以后的文章中我们会为大家介绍如何利用主板的配置文件来修改、刷新内存的SPD文件，从而让内存的超频更加的智能化。