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RAM OC: Basics you need to know for getting started – A rough guide and overview for memory overclocking

The numbers, Mason! What do they mean? – memory parameters

Now that we have covered all the basis of all the surrounding factors and requirements, let’s actually get into the BIOS and talk about the settings you will have to tweak to get more performance. Again, this will be more of a rough overview, than a detailed step by step guide, so bear that in mind.

Memory Clock (DRAM Clock): That’s how fast your memory actually runs. I’m not sure if it’s more or less confusing to include the unit of measurement here, but basically the number that’s on the label of your modules and the number that your BIOS shows as clock is what is usually meant by that. To name an example DDR4-3600 would mean 3600 MT/s, so 3600 Million Transfers of data per second. However since DDR (double data rate) memory does 2 transfers with each clock cycle, it only runs at 1800 MHz, so 1800 Million clock cycles per second. Either way, the higher the number, the faster the signals travel from the CPU to the memory and back and hence provide potential for faster data transfer.

Timings: The amount of clock cycles it takes for a certain operation to happen. Since we change the speed of the clock cycles with the memory clock, timings always have to be considered in relation to the memory clock to know the absolute time this timing describes. E.g. tCL (timing for column access strobe latency) of 18 at a memory speed of DDR4-3600, so 1800 MHz equates to an effective absolute latency of 18 * 1800 MHz = 10 ns. Another example with the same effective latency would be tCL 25 at DDR4-5000, so 25 * 2500 MHz = 10 ns. As you can clearly see, memory clock is only half the story, as with sufficiently high (or loose) timings, performance might not change at all.  On the other hand, at the same memory clock you can get performance by decreasing (or tightening) timings.

Now there are a lot of timings, then these are grouped into primary, secondary and tertiary and they all have different impacts on performance. To keep it relatively simple though, for the best performance, you want the highest possible memory clock, with the lowest possible primary timings which includes all tCL, tRCD, tRP and tRAS. This is also what is advertised when you buy a memory kit, so you can use those as a reference for making purchase decisions. Often times only memory clock and tCL are advertised, however also the other primary timings have a big impact on performance, most of all tRCD. E.g. DDR4-4000 16-16-16-36 will still perform noticeably better than DDR4-4000 16-19-19-39.

What timings a memory module can do at a given clock is dependent on the type of IC that is used to build the memory module and on the operating voltage (Vdimm / DRAM voltage). For example Samsung B-Die can run the tightest timings at a given clock compared to any other memory IC, while Hynix DJR can reach the highest clocks as of writing this article, but at the cost of very high tRCD and thus a big penalty in latency.

So as you might have gathered by now, when it comes to timings, lower is always better, with one exception: tREFI. This setting you can only change on Intel platforms and it describes the interval between refreshes of the data in the memory modules. During those refreshes, the no data operations can take place. Hence you want those refreshes to happen as few times as possible and thus have the tREFI setting as high as possible. Also, knowing what the timings do is really not required. In some cases it is useful to know if timings interact with each other or what effect certain timings have, e.g on bandwidth or latency, but all that comes with experience. Memory OC is like using a smart phone, many people can do it, but very few actually know what’s going on inside it.

Voltages: The main voltage you will have to tweak for more performance of your RAM is the DRAM voltage, who would have thought, right? It’s important to note that different memory IC’s have different preferences for operating voltage, some scale with more voltage, some don’t and some actually regress in stability with more voltage. As a rough guidance you can use the XMP voltage of your kit and add 100mV to that. If you know what IC you have, you can also use the XMP voltage of other kits with the same IC for reference, e.g. 1.5 V for Samsung 8 Gbit B-Die, 1.6 V for Hynix DJR, 1.35 V for Micron RevE etc.

Apart from the RAM voltage there is also the voltage your IMC runs off (SA on Intel, SOC on AMD) and supplementary voltages to that (IO MEM (IO 2) on Intel, VDDG IO and VDDG CCD on AMD), which might need adjusting for your system to post with more performant memory settings. As always, there are voltage ranges which are considered safe, but since this is also platform and generation dependent, it’s best to do your own research for your specific hardware. If you are really pushing your RAM OC to the limit, you might also need to tweak the VTT DDR, or DRAM Termination voltage as it is also called, which can improve stability after memory training.

Resistances (ODT and Drive Strength): Depending on the platform, various resistance values can also be configured for IMC and RAM to optimize signal transmission between the two. Unfortunately, the terminology between platforms and manufacturers is often inconsistent, so the terms skews, slews or RTT are also often used as section headers. The actual unit is electrical resistance in ohms, though Asus misleadingly likes to use “DRAM Clock”. Here, neither less nor more is better in any case. Instead, there are sweet spots here, which depend on various factors and can only be found out through trial and error in most cases. Often the “Auto” values are a good starting point for fine tuning. Depending on the configuration, these values can be used to solve training problems at high frequencies, reduce voltage requirements or increase stability. 

IC type: Knowing which IC you have, how it reacts to different factors and which timings it can and cannot run at a given speed, can speed up the process of overclocking RAM, but does not change the fundamental procedure. You can usually read out the type of memory IC from the Serial Presence Detect (SPD), which is basically like a built in ID card to your memory modules, but the DDR standard does not require for the manufacturer to actually provide that information. So basically it comes down to just trying it out and hoping your modules’ manufacturer bothered to do so.

The software that works best for this in our experience is Thaiphoon Burner, though it is definitely not without flaws. In case your modules’ SPD does not contain information about the used IC, all you can do is search websites and forums on the internet with your memory kit’s exact SKU number and hope someone else has been down this road before you. If that fails as well, your only option left is to ask the manufacturer’s support. But again, knowing this information about your memory is not mandatory, just convenient.

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grimm

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3,081 Kommentare 2,034 Likes

In nahezu jedem Beitrag mit Thema Ram-OC kommt der Hinweis, dass man ggf fehlerhafte Daten produziert, die zwar im Alltag nicht schlimm, aber bei bestimmten Anwendungen problematisch werden können.
Wenn ich auf Daten-Integrität angewiesen bin, übertakte ich nicht. Wenn es um schiere Leistung, also die letzte Nachkomma-Stelle geht, dann ist das sicher ein Weg. Mir ist der (Test-)Aufwand für das, was hinten rauskommt, deutlich zu groß. Bin dankbar für die XMP-Profile 😉

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skullbringer

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Zugegebenermaßen muss man schon ein besonders experimentierfreudiger und leidensfähiger Typ Enthusiast sein, um den Sprung ins kalte Wasser des Arbeitsspeicher Übertaktens zu wagen. ...erinnert mich irgendwie an Dark Souls-Spieler...

Davon gibt es aber, wie ich in den Kommentaren zu den letzten RAM-Tests feststellen musste, überraschend viele. Also denjenigen bestenfalls vor dem Sprung noch ein paar Schwimmflügel in die Hand drücken oder hinterherwerfen, wenn man selbst schon grenzwertige Erfahrungen gemacht hat ;)

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Derfnam

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7,517 Kommentare 2,029 Likes

' (...) wenn man darüber nachdenkt, kann ein System nie zu stabil sein.'
Genau. Warum also das ganze Bullshitbingo? Ja, ist Nische, ist schön nerdy und hat somit die perfekte Plattform hier, aber wenn man die reine Testzeit als Arbeitszeit berechnet (und was ist es anderes als eben das?), dann kann man sich gradsogut gleich den schnellsten Speicher kaufen, mit dem das Board offiziell klarkommt und gut is.

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[
[wege]mini

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32 Kommentare 13 Likes

Schöner Artikel und vor allem der eindringliche Hinweis, dass man hier nicht mit Murmeln spielt sondern mit rohen Eiern rumrennt, ist sehr wichtig.

OC ist langsam immer mehr zum Volkssport geworden und hier sollte man jedem erklären, was er da eigentlich macht.

Wie sagte schon die Oma: Vorsicht ist die Mutter der Porzellankiste. Oder Opa: Vorbeugen ist besser als auf die Schuhe kotzen.

mfg

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RedF

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4,651 Kommentare 2,548 Likes

Also ich hatte einen haufen Spaß beim ausloten meiner Speicher. Das hat sogar ein gewisses Suchtpotenzial.
Und wenn ich nach dem Spaß sogar noch ein schnelleres System habe, um so besser.

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ipat66

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1,352 Kommentare 1,353 Likes

So habe ich Deinen Artikel auch verstanden.

Die Grundregeln und aktuellen Programme vorzustellen,welche plattformabhängig aktuell sind,
ebnet wohl den Weg fürs übertaktungsfreudige Publikum.
Deine Tipps sind da eine große Hilfe.

Habe meine 3200er Samsung b-dies auch auf 3600 übertaktet und inklusive Timings
etwas an Durchsatz gewonnen....
Wäre sicherlich noch etwas mehr möglich gewesen,aber nach dem Motto“Das Bessere ist des Guten Feind“ mich dann damit zufrieden gegeben.

In Bezug auf die restliche Hardware (CPU und GPU),bin ich zwischenzeitlich eher ein Freund des Undervoltings geworden.
30 % mehr Strom für 5 bis 10% Mehrleistung finde ich bei diesen Stromvernichtern einfach nicht mehr zeit gemäß. Außerdem hält die Hardware,dank der niedrigeren Temperaturen wahrscheinlich länger und die Lärmbelastung nimmt auch deutlich ab...:)

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Casi030

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11,923 Kommentare 2,337 Likes

Hab ich die wichtigen Widerstände bei AMD überlesen?

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n
not-A-fanboy

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"Karhu: ... Eine Abdeckung von 1000 % wird als stabil angesehen."

Da fehlt denke ich eine Null. 10000% sollte Karhu schon durchlaufen.

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skullbringer

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306 Kommentare 328 Likes

Kosten/Nutzen muss man natürlich immer abwägen. Wenn man dann aber wirklich maximal stabil unterwegs sein möchte, dürfte man eigentlich nur noch eine Server/Workstation-Plattform mit ECC RAM verwenden. Und auf der anderen Seite, auch wenn man ein teures XMP Kit mit ordentlich Performance out-of-the-box kauft, lässt man durch nicht optimierte Sekundär- und Tertiär-Timings meistens trotzdem noch einiges an Potential liegen. ;)

Hab ich hinzugefügt, danke für die Ergänzung. Gibt's übrigens auch bei Intel

Ist natürlich Definitions- bzw. Ansichtssache. Mir sind mehrere verschiedene Tests mit jeweils weniger Abdeckung lieber als sämtliche Hoffnung auf einen Test mit ewig Laufzeit zu setzen. Daher auch nur 400% bei HCI, wo andere vielleicht 1000% als "stabil" bezeichnen würden.

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Casi030

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11,923 Kommentare 2,337 Likes

Mit Intel werd ich nicht Warm,deswegen kenne ich das nur von AMD.;)

Du kannst auch noch nach 2-3000% nen Fehler bekommen,deswegen teste Ich immer mit rund 25mV weniger und stell es dann wieder hoch.
Du hast mehr Sicherheit auf lange Zeit,geringe Spannungswandler, Zeitliche Abnutzung alles schon mit drinne.
Was mir an dem guten Tutorial aber noch fehlt sind Aussagen von 2-3 Herstellern uüber ihre Kompatibilitätsliste beim Ram,besonders bei AMD da ja jeder davon ausgeht das z.b.4000MHz Ram auch mit 4000MHz läuft weil er in der Liste steht und angeblich so getestet wurde.
Da wäre ne Richtigstellung mal gut das es eben nicht so ist und das der Ram nur JEDEC laufen muss beim Test.

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K
Kurt Krampmeier

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Hallo!

das ganze Timing-gewürfel am Limit muss nicht zwangsläufig langwierig werden. Man könnte zb. für Tm5 die 1usmus config (im public ctr 2.1 Archiv enthalten) nutzen. Dazu gibt es eine Fehlerdokumentation in diesem google Spreadsheet

die Fehlerbeschreibungen für die einzelnen Subtests decken sich mit meinen Beobachtungen. anta777 extreme läuft zb bei mir >10min fehlerfrei bei leicht zu enger trfc, während tm5 mit 1usmus nach 2min fehler in "1" auweist. vor allem wackelige RTT und cad Einstellungen bekommt man hier mit Fehler in 2 und 6 nach kürzester Zeit aufgedeckt; der OCCT Speichertest läuft bei den genannten Instabilitäten übrigens "fehlerfrei" 1 Stunde durch. überhaupt nicht zu empfehlen.

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Klicke zum Ausklappem
Pascal TM-Custom

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1,122 Kommentare 1,361 Likes

sehr schön erklärt der Herr Kollege besser kann man es nicht beschreiben und erklären. Ram oc ist für mich eine absolute Leidenschaft geworden ich finde Ram oc ist die Königsklasse GPU und CPU das kann praktisch fast jeder aber Ram OC ist absolut anspruchsvoll und ist nicht mal so eben gemacht.

Ich hab ewig gebraucht für mein Extrem OC mit meinem Flair X und hat mich viel nerven gekostet und Kaffee aber es hat spaß gemacht.

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H
Hovac

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21 Kommentare 3 Likes

Das ist dann doch ein bisschen freaky.
OC ist Hobby, Arbeitszeit bedeutet Ergebnisse liefern, von Lohn->Brutto->Netto ganz zu schweigen. Zudem gibt es dass was man mit langem Testen bekommen kann meist nicht als kaufbares Pendant.

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grimm

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3,081 Kommentare 2,034 Likes

Du vergisst die "Fummler". Mir ist das auch zu stressig bzw meine Zeit zu rar. Aber wenn man halt MUSS, dann bin ich bei @skullbringer: Eine Schwimmhilfe schadet sicher nicht.

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Derfnam

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7,517 Kommentare 2,029 Likes

MUSS? Huh. Wer zwingt da wen? Und wie?
Mein Eindruck ist der, dass sich da ne gewisse Verzweiflung offenbart. Mein Hobby ist das Übertakten von RAM? Srsly?
CPUs geben kaum noch was her, GPUs dito, also wird am Speicher rumgefrickelt, was ner Springprozession ziemlich ähnelt.
Da bleib ich lieber stolzer Nichtschwimmer^^.

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grimm

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3,081 Kommentare 2,034 Likes

Das Optimieren des Systems ist das Hobby 😉 Meins auch, aber eher auf Komponenten-Basis. Trotzdem schau ich immer mal wieder in solche Artikel rein. Der Guide entspricht in etwa dem, was ich seit Jahrzehnten lese - früher auf THW, heute hier. Nur halt bezogen auf aktuelle Hardware.
Neben ein zwei Prozent mehr Leistung lernt man auch was über die Komponenten im allgemeinen - daher lesenswert.

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B
Besterino

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6,707 Kommentare 3,306 Likes

Ich halte es da mit der 80-20-Regel, die hier ganz gut passt: Die ersten 80% Mehrwert kosten 20% des Aufwands - für die restlichen 20% Mehrwert brauchste dann aber quasi 80% Aufwand.

Die ersten 80% nehm ich in diesem Sinne gerne mit - da wird’s mit der Stabilität & Zuverlässigkeit dann in der Regel auch noch nicht kritisch. Ansonsten beschäftige ich mich halt lieber mit Dingen, die mir mehr (Spaß) bringen - Netzwerke, Virtualisierung usw… aber das Schöne ist, kann ja jeder halten wie er will. :D

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r
rossi94

Mitglied

12 Kommentare 3 Likes

Wie viel vdimm hast du bei 3800 cl14?

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R
Rattenhack

Veteran

137 Kommentare 52 Likes

Kommt auch etwas auf die IC an. Bei Samung B-Die braucht man je nach Güte des Kits zwischen 1,45 und 1,6 V.

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Xaver Amberger (skullbringer)

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