ADVERTISEMENT
在記憶體走入DDR3世代後，連帶也使得DDR3超頻記憶體日受重視。不僅如此，隨著顆粒製程的進步，以及X58、P55等平台的加持，DDR3記憶體的超頻幅度，比起問世初期更是一日千里。至於DDR3到底該如何超頻？使用上有何要注意之處？平台又該如何打造？以下將為各位細說分明。
談到超頻記憶體模組（overclocking DRAM module）的發展，進入DDR3世代後，有著DDR3 1600、DDR3 1800、DDR3 1866、DDR3 2000等琳瑯滿目的選擇。然而，這當中哪些屬於標準規格？哪些又是超頻記憶體？其實這方面同樣要依循JEDEC（Joint Electronic Device Engineering Council）的標準而定，JEDEC不僅定義了DDR3記憶體模組的頻率（frequency，又可稱為時脈或clock）、時序（timing）等規格，甚至連記憶體模組的外觀尺寸（不含散熱片），都有著明確的規範。換句話說，少數DDR3記憶體模組採用較高的PCB設計，這也以用來判斷它是否為超頻記憶體。
▲ JEDEC 規範 DDR3 時脈、時序等資訊對應表。
以頻率的角度（frequency）而言，超過DDR3 1600均為超頻記憶體。附帶一提，過去一段時間由於原生的DDR3 1600記憶體顆粒較不多見 ，且成本較高。因此，部分的標準型DDR3 1600記憶體模組是採用DDR3 1333顆粒超頻而來，表面上看起來是標準規格，但只要記憶體模組電壓標示非1.5V±0.075V通常就是超頻版。
另一方面，時序（timing）參數低於JEDEC標準也是超頻記憶體的發展重點，比方像DDR3 1600標準時序應為9-9-9-24，若是8-8-8-24、7-7-7-20則為超頻規格。不過，基於記憶體顆粒本身的物理特性，當頻率越高時，時序也必須維持一定的規格，數值不能無限制向下降低。當然，這類「時序」與「頻率」兩者並重的設計，亦成為超頻記憶體中的旗艦級產品。既然如此，那何種「時序」與「頻率」的組合才算是超頻規格呢？透過後面的表格大家就可以更清楚地瞭解。
超頻規格探究
前面提到，DDR3的超頻記憶體模組也如同過往，都是以「頻率」與「時序」為發展方向。然而，這兩項條件提升後，為何能帶來記憶體模組效能的增加？這點可從硬體架構的層面來解讀。
▲少數DDR3超頻記憶體採用較高的PCB設計，增加與散熱片的接觸面積，以增加散熱效果。
頻率（Frequency）
為了提升整體系統效能，並不能完全仰賴CPU運算能力拉抬，記憶體傳輸頻寬也是強化的重點，避免CPU在存取記憶體內的資料時發生壅塞、造成存取效能下降。
不論Intel還是AMD，其北橋晶片（North Bridge）架構雖不斷地演進，但連接記憶體的匯流排寬度仍是64bit（8bytes）設計。舉個例子來說，當使用DDR3 1600時，在單通道的情況下，其傳輸頻寬（bandwidth）為1600MHz x 8bytes = 12.8GB/sec。這也就是說，當記憶體頻率越高，傳輸頻寬也會相對增加，讓系統效能獲得成長。
至於記憶體頻率要多少才夠呢？根據筆者的經驗，最好能夠與F S B（Front Side Bus）或QPI（Quick Path Interconnect）同步，如此才能取得一致的傳輸頻寬。以現階段主流的P55晶片組為例，其QPI最大運作時脈為6.4GT/sec，單向傳輸頻寬達25.6GB/sec（資料寬度16bit）。如此一來，最少要搭配DDR3 1600，並且在雙通道下運作，才能達到相同的頻寬。
時序（Timing）
除了頻率高低外，通常更為細部的時序（timing）規格，也能帶來對等的加分效果，進一步將記憶體效能徹底壓榨出來。舉例來說，若在模組上看到7-7-7-20-1N的標示，則依序代表著CL、tRCD、tRP、tRAS及CMD等時序項目，且數字越小、效能越佳。
▲散熱片是超頻記憶體模組出廠標準配備，除了視覺爽度，也有增加穩定性的效果。
tCL
CL是CAS Latency的縮寫，意為列地址選通脈衝（Column Address Strobe、Column Address Select），CAS控制著從收到CPU命令到執行的間隔時間，通常DDR3為7、8、9、10、11這個幾個時脈週期。在整個記憶體矩陣中，因為CAS依照列位址管理物理位址，因此在穩定的前提下，此參數值越低越好。既然存取資料是採矩陣方式，因此採「行」與「列」定義資料所在。當命令要求到達記憶體後，首先被觸發的是tRAS（Active to Precharge Delay），並在被請求後需預先充電，一旦tRAS被啟動，RAS才開始在一半的物理位址中搜尋，行被選定後，tRCD初始化，最後才通過CAS找到精確的所在位置。由於CAS是尋找位址的最後一個步驟，因此在記憶體參數中最為重要。
既然談到CAS Latency，那DRAM的延遲時間長度該如何計算？先從頻率來看，公式為T=1/F，T代表時間，F則為頻率，也就是時間為頻率分之一的數值。以DDR3 1600為例， DDR3 1600在經過雙倍資料傳輸（Double Data Rate）技術前的內部實際頻率（base frequency）為800MHz，但並非1/800，還必須加上單位Mega，1Mega=10的6次方，因此1/800000000= 0.00000000125。一般為方便起見，都會寫成1.25ns。
回到前面的問題，那同樣在DDR3 1600的前提下，CL7與CL10的分別帶入以下公式後，即算出總延遲時間為8.75ns與12.5ns。也就是說，DDR3 1600 CL7的效能超出DDR3 1600 CL10達40%左右。
總延遲時間= CL值 x 每個時脈週期的時間
tRAS
tRAS在記憶體運作規範的解釋是Active to Precharge Delay，代表行位址有效至預充電時間。從收到一個命令後到初始化RAS（行位址選通脈衝）真正開始接受資料的間隔時間。由於記憶體存取是屬於動態過程，有時記憶體非常繁忙，但也有相對閒置的狀態，且tRAS命令是存取新資料的過程（如：開啟一個新的應用程式），但畢竟發生的機率不高，因此這項參數的影響性不若CL來得大。
▲為避免長期高溫運作造成記憶體顆粒的衰減，常見的熱導管設計也出現在記憶體散熱片上。
tRCD
一般來說，tRCD代表的是RAS to CAS Delay（RAS至CAS延遲），相較於CAS，RAS意指Row Address Strobe（行位址選通脈衝）。CAS和RAS共同決定了記憶體尋址動作，從RAS到CAS實際上並不是連續發生，而是經過一些延遲。不過，這項條件對系統性能的影響並不大，因為存取資料至記憶體中是一個持續的過程，在同個程序中，通常都會在同一行中尋址，所以在這種情況下，就不會受到行尋址到列尋址延遲的影響。
tRP
tRP是RAS Precharge Time（行位址預充電時間）的縮寫，也就是記憶體從結束一個行存取到重新開始的間隔時間。簡單地說，在依次經過tRAS，然後RAS、tRCD和CAS之後，需要結束當前的狀態再重新開始新的循環，這也是記憶體運作的基本原理。如果系統擔負的工作需要大量的資料變化，比方像3D遊戲，此時一個程序就需要使用許多的行來存取，tRP的參數值越低，表示在不同行位址間切換的速度越快。
CMD
CMD是Command Rate的簡稱，也就是首命令延遲。由於DDR記憶體在尋址時，首先必須經過決定P-Bank（Physical Bank）的程序（透過DIMM上Chip Select訊號進行），然後才是L-Bank/行啟動與列位址的選擇。此參數的含義是當P-Bank完成後，多少時間可發出具體的尋址L-Bank命令。早期在AMD K8主機板的BIOS設定中，即出現CMD Rate這個選項，可設定成Auto、1T或2T。而Intel平台則從X38開始導入，設定值雖是以Auto、1N或2N來表示，但意義相同。
一般情況下，CMD都是調成Auto模式，讓BIOS自行決定。好一點的DRAM模組，可以嘗試調成1T來增加系統效能。不過，隨著主機板上記憶體模組的增加，系統的負載也相對提升，過短的命令間隔可能會影響系統穩定性。通常只插2條DIMM時，透過1T Command來為系統效能加速，若DIMM插槽全部安裝記憶體、系統處於滿載（full loading）的情況下，將僅能使用2T模式，以確保系統穩定性。
▲透過CPU-Z除了可確認記憶體目前的頻率與時序設定值外，亦可得知預設的SPD值與XMP的條件資訊。
平台搭配訣竅
基本上，想要使用DDR3超頻記憶體，除模組本身的超頻能力外，還需配合適當的CPU、主機板才能達到目的。不僅如此，DDR3超頻同樣也會讓記憶體溫度增加，如何做好散熱，也成為降低記憶體超頻風險的重要課題。
CPU
由於CPU外頻與記憶體頻率間的連帶關係，使得記憶體超頻時，CPU外頻也需一併向上調整，例如要使用DDR3 2000，在X48平台上，CPU外頻要達到500MHz（Core 2 Duo預設為333MHz），若是P55平台，則要具備BCLK=167MHz（Core i5/i7預設為133M H z）的能力，由此可見CPU本身超頻支援度的重要性。而在Intel 與AMD不約而同將記憶體控制器（memory controller）整合至CPU內部後，CPU對記憶體超頻所扮演的角色也更為重要。
換句話說，一顆記憶體控制器優良的CPU，即便是搭配入門級的超頻記憶體，也會有一定的超頻空間。相對地，若買到不能超頻的CPU，那就算記憶體規格再強，也是英雄無用武之地。此外，看過筆者所建議的平台配備後，或許有人會問：「是否有較便宜的方案？畢竟打造DDR3記憶體超頻的平台所費不貲。事實上，CPU還是有俗擱大碗的選擇，也就是挑選特定週期的CPU，譬如Core i7 920即有所謂的D0版本，可支援DDR3 2000。
若各位的CPU不在建議名單內，那也可試試筆者提供的測試方法。此方法不僅可同時適用於Core i7（含9與8兩個系列）與Core i5處理器，而且只要是通過測試的CPU，就具備支援DDR3 2000的條件，甚至還有超頻至DDR3 2000以上的潛力。
這裡以Core i7 860為示範，記憶體搭配的是DDR3 2000 CL9-9-9-24-2N 2 x 2GB。首先將BCLK由預設的133MHz增加至200MHz，CPU倍頻由原來的21降為20，使得CPU運作時脈達4GHz。至於記憶體則設定成DDR3 1600 CL9-9-9-24-1N，同時CPU、QPI，甚至其他細部有關電壓的項目均維持在BIOS預設值。接著透過Super PI 32M，或者是Memtest V4.0最高容量測試一小時，以做為燒機驗證之標準。
（後面還有：更多記憶體超頻的價值探討）
啦，長知識了 (≧▽≦)