오버클럭 시스템에서의 최적의 성능점을 검출하기 위한 thetechrepository 가이드
- 프로세서 주파수, FSB 전송률과 메모리 속도/타이밍의 적절한 밸런스

소개

메인보드 디자이너들, 메모리 제조사들, 그리고 성능 좋은 하드웨어의 소유자들은 현대 시스템에서의 오버클러킹을 아주 쉽게 만들기 위해 열심히 노력하고 있다. Intel - 이 모든 활동의 중심이자 "오버클러킹의 황금지역"이라고 Tech Repository가 부르는 것에 대해 아주 큰 책임자 - 는 온라인 매니악 커뮤니티에 공식적으로 용기를 북돋워주고 열린 자세로 다가기기 위해 그 언제보다도 더 빠르게 변화하려는 노력을 하고 있다. 심지어 비록 이 급한 과정들이 진실로 만족스럽더라도, 최근 성공의 발자취들은 대화의 부재도 크게 남겨져 있다. 살다 보면 많은 것들이 있게 마련이지만, 거기에는 꼭 단순한 성공과 기본적인 이해 사이의 괴리가 있게 마련이다. 만약 당신이 아주 높은 CPU클럭 속도로 오버클러킹을 하여 당신 자신의 성취감을 이루어 더이상 오버클러킹을 하고 싶지 않다면 이 글은 당신에게 필요치 않다. 그러나 당신이 만약 더 높은 성능의 시스템을 원한다면, 이 글을 읽는 것을 추천한다. 진정한 성취의 만족감이 기다리고 있다.

우리가 최근 메모리에 대해 말했을 때 우리는 우리의 추측을 미완성으로 끝냈었다. 이것을 다시 상기시키자면, 우리는 메모리 주파수와 타이밍에 대해 아주 얕게 탐험 했었고 - 주로 아주 거만한 사양 중의 하나인, CAS에 중점을 두어 - 어떻게 몇몇 세팅이 함께 작용하여 전체적인 시스템 메모리 접근 지연시간의 명확한 원인이 되는지에 대해 알아보았었다. 만약 당신이 메모리 타이밍 레이팅을 실제적인 시간 지연에 연관시켜 변환시키는 개념이 익숙하지 않다면 당신은 (아래 링크) 우리의 전 포스팅한 글을 읽는게 좋다. 이런 많은 종류의 기사들은 이 기사 하나만으로는 당신에게 도저히 도움이 되지 않는다.

http://www.thetechrepository.com/showthread.php?t=160
(번역예정)

CAS 지연시간이 메모리 주파수에 미치는 영향

그림 1은 CAS 지연시간이 어떤 것인가에 대한 그래픽적인 도식을 제공하는데, 나노세컨드 단위로 표시되어 있으며, 메모리 주파수는 다양하게 변화된다. 당연하게도, 건너 뛰어지는 부분들은 (수직 축은 CAS 지연시간 폭을 나타낸다) 완전히 최소 CAS 지연시간 증가율에 의존한다. CAS 지연시간을 계산하는 것은 사실, 단순한데 - 공식이 아래 나와 있다 - DDR 메모리 속도 (Mhz)를 이용하는 것이며 메모리 속도에 기반한 것이 아니다. 이 연구에서 보여주듯 Value 시리즈의 메모리 속도와 CAS 지연시간 사양이 보통 CAS 지연시간의 10.5~12.0ns 에 머무는데 비해, 메인스트림 메모리는 가끔씩 8.0~10.5ns에 있으며 퍼포먼스 시리즈는 낮은 곳은 7.0~8.0ns까지 가는 것을 발견할 수 있다. 이것에 기반하면, CAS 수치를 2.5ns 정도로 낮추어 파는 제품을 소비자들에게 기가당 최고 80%까지의 프리미엄을 부과하는 것이 얼마나 쓸모없는 것인가에 대해선 놀랄만 하다!

수학적으로, CAS 선택과 메모리 주파수 (DDR 사양 주파수이지, 메모리 기본 속도가 아닌것을 기억하라.) 에서의 CAS 지연시간 계산은 쉽다. 단순하게 방정식 1로 표현되는 이것은 다음 그림 1과 그림 2의 그래프를 그리기 위해 필요하다.

그림 1이 아래 그려져 있는데, 최소 CAS 지연시간은 7.5ns인데 (최대치는 8.5ns) - 이것이 의미하는 것은 CAS값이 1 올라가도 언제나 CAS값이 취할 수 있는 범위이다. ( 실 CAS 지연시간을 극적이고 제깍제깍 증가시킨다.) 우리는 이제 7.5ns에서 8.5ns 중간의 값을 추론해본다. - 이 프레임은 우리의 타겟이 될 메모리 오버클럭 영역이다. ( 녹색 화살표로 그려져있다.) 빨간 화살표로 그려진 곳은 (접근 지연시간에 의거해) 낮은 메모리 성능을 내거나, 메모리 주파수와 CAS 데이터 쌍이 메모리의 성능 역량 제한폭을 넘어선 과도한 수치를 줘버린 영역에서의 메모리 작동으로써 주의해야 할 영역이다. 좀 더 우리의 "CAS 접근 지연시간 영역의 폭"( "CAS Access Latency Window of Interest" (CALWI) )을 더 조이면 조일수록 목표 작동 영역 ("Target Operation Band") 이 된다. (그리고 증가시키면 "줄어든 메모리 성능 영역" ( "Reduced Memory Performance Band" ) 으로 된다.)

이 모든것이 의미하는 것은 무엇인가?

1 - 요점은 주파수와 CAS 설정을 제외한 같은 CAS 지연시간을 가지고 있는 특정 수평축 선에 있다. 예를들어, CL4의 DDR-1066 이라는 특정 모델에서는, CAS5의 DDR-1333과 CAS6의 DDR-1600 등과 정확히 같은 CAS 지연시간을 가진다.

2 - 만약 메모리 주파수를 늘리면서 강제적으로 CAS 지연시간을 너무 낮게 잡으면, (이것은 오버클럭 실패나 메모리 동작 전압을 초과하여 주게 된다.) 다음 높은 CAS 설정이 선택된다. 이것은 실제 필요한 CAS 접근 지연시간보다 더 높게 되는 결과를 초래한다. 예를들어, 그림 1을 보면 CAS5의 DDR-1150은 CAS4의 DDR-1000보다 열등함을 볼 수 있다.

3 - "CAS 접근 지연시간 폭 영역" CALWI를 더 크게 선택하는 것은 이제 유저에게 가능한 메모리 성능 폭에서의 CPU주파수(배수*FSB)를 설정 할 때 더 많은 유연성을 제공한다. 이것은 이것은 꼭 성립되어야 하는 균형의 한 부분일 뿐이다. - 더 많은 것은 나중에 다루도록 하겠다.

4 - 모든 작동점은 특정 CAS 지연시간 선에 나열되어 있으며 거의 같은 전압을 요구한다. 모든 메모리의 주파수가 제한되어 있다손 하더라도 그렇다는 것을 기억하라.

수용 가능한 CAS 접근 지연시간 폭 영역 (CALWI) 고르기

모든이의 메모리는 다른데, 심지어 듀얼채널로 설정되어 있는 2개 모듈도 다르다. 이것은 메모리 셀 제조 공정이 개개적이라 메모리 IC로 뭉쳐지기 전까지는 많은 시간이 걸리기 때문이다. 예를들어, 만약 16개의 메모리 IC 중 15개가 1.8v에 CAS 3으로 DDR-800으로 동작 하고 나머지 1개는 2.0v를 필요로 한다면 양면 메모리 모듈(DIMM)은 의심할 여지도 없이 안정하고 에러 없는 작동을 하기 위해 2.0v를 필요로 한다. 제일 뛰어난 메모리 배급사는 IC 레벨에서 메모리를 분류하여, 프리미엄 제품군을 생성하지만, 이 논제는 다른 기사를 위해 남겨두겠다.

우리는 첫 시작으로 24시간 7일 완벽 작동을 위해 당신이 갖고 있는 메모리의 제한 전압 폭(vDDR)을 결정하는 것을 추천한다. 다시 말하는데, 이것은 개인적인 것으로 - 경험과 다른 유저들보다 더 많은 전압을 주려는 몇몇 유저들의 쿨링에 기반한 것이다. 당신에게 맞는 적당한 값을 찾았다면, 그 후에는 만약 당신이 얼마나 올리려는지 정했다면 당신은 항상 우리가 제공한 식으로 재 계산을 해야한다.

예를들어, 당신의 메모리가 2.25v +/- 0.05v 의 보증을 한다고 치면 당신은 (현명한 선택을 하여) 이 제한폭 이상을 넘어가지 말아야 한다. 다음으로, 시행착오를 거치면서, 제일 높은 메모리 전압에서의 가능한한 제일 낮은 CAS 지연시간을 찾아야 한다. (지금 글에서는 2.3v에서 CAS 3의 DDR-857이 가능하다고 치자.) 제공된 공식을 이용하여 우리는 7.0ns의 CAS 지연시간을 가지는 지 빠르게 검사 한다. 상향 제한은 쉽다. - 더 작은 CALWI는 우리의 최종 시스템 작동점에서 메모리 성능의 최고점에 가깝게 해 줄것이며, 더 큰 CALWI는 메모리 성능을 희생하면서 자유롭게 되어 CPU 속도를 가능한한 더 높일 수 있을 것이다. 우리는 CALWI를 1.0ns 이상 올리지 않는 것을 추천한다. 메모리 성능에 대한 뛰어난 성능을 위해서, 0.5ns가 좋다.

그림 2에서 CALWI는 7.0~7.5ns로 낮아졌었다. 이것은 향상된 메모리 성능에 새 장을 열어주는데 몇몇 DDR 주파수가 예전에는 현재 CAS보다 +1 수치로 "동작 가능했던" 것이 이제 +1 수치를 떼고 동작이 가능해진다는 말이다. 예를 들면, CAS5에서의 DDR-1100은 이제 CAS4에서 가능해진다. (실제적으로 목표 레이턴시 영역에 기반을 두었다.) 이 글 후에 우리는 당신에게 잘 맞게 동작하는 쉽게 쓸 수 있는 툴을 소개 하겠다.

실 메모리 성능율에 가장 좋은 형태

메모리 'X'는 PC-8500 (DDR-1066)인데, CAS5에서 2.3v이다. 메모리 'Y'는 PC-6400 (DDR-800) 인데, CAS4에서 2.1v이다. 어떤것이 더 좋은가? 여기에는 메모리 성능 기반에서의 2가지 직접 비교 방법이 있다. 방법 A - 나와있는 속도와, 타이밍과 전압에 기반하거나, 방법 B - 경험적 정보를 모으는 것이다. 첫번째 방법은 비교에 있어 좋은 초기 조건을 줄 수 있는데, 더 자세한 분석은 정확한 순위를 정함에 있어 꼭 필요하다.

이런 방법으로 우리는 Universal Memory Performance Rating (UMPR)를 만들었다. 아래 있는 것을 보면, 공식은 단순하고 직선적이다. 더 중요한 것은 UMPR은 오직 ns단위의 CAS 지연시간과 명시된 CAS 지연시간에서의 동작이 요구하는 메모리 전압 (vDDR) 만을 기반하여 만들어졌다는 것이다. 이것 때문에 우리는 이 메모리 등급에 대한 새로운 방법을 찾음으로 인해 이것이 동등하지 않은 PC등급/CAS/전압에 기반한 비교를 하려는 데에 생기던 차질과 의존성을 없앨 수 있었다.

이 공식을 CAS 지연시간에 혼합함으로 인해 메모리 주파수, CAS 선택과 메모리 전압 같은 계산에서의 변수를 포함한 방정식 2와 같은 최종 형태가 나타나게 되었다. 이것은 아마 처음 CAS 지연시간을 계산하는 것이 필요 없는 편리함이 있을 것이다. 10000에 대한 비율은 초기에는 UMPR이 모든 숫자에 가능하도록 되었었는데, 1보다 크지만서도, 너무 큰 수는 되지 않는다.

자 이제 다시 처음의 메모리 문제로 넘어가보자 : 어떤 메모리가 더 빠를까? 방법 A로, 제조사의 사양에 의지한다면, 다음 결과가 나올 것이다 : 메모리 'X' - 약 463 / 메모리 'Y' - 약 476. 비슷함에도 불구하고, 여기에는 확실히 우승자가 (476>463) 있으며 결과는 아주 놀랍다. 우리는 비록 메모리 사양이 최대 성능이 미미할 것 같더라도 꼭 이런 방법 A의 사용을 해야 한다.

방법 B는 이론 적으로는 정확히 같은데, 오직 다른점이라곤 메모리에 대해 분석되어 있는 실제 CAS 지연시간 / 전압 제한의 결정만이 다를 뿐이다. 당신은 실제 데이터를 이용해 더 정확한 결과를 산출해야 한다.

메모리성능 vs. 프로세서 성능 - 공통 인자의 균형

thetechrepository Overclocking Guide 의 첫페이지는 가이드의 남아있는 면을 이용하기 위한 몇몇 개념들을 소개하는 것을 도와주려는 몇몇 개의 툴을 유저에게 제공한다. 툴의 첫번째는 프로세서의 최대 주파수를 이루는게 주된 목표이다. 2번째 툴은 유저의 선호에 따른 최소 CAS 지연시간을 (다음에 배울 것인 전체 시스템 지연시간도) 이루는 데 쓰인다.

아래 스크린 샷에 있는 화살표의 방향에 주의하라 - 이것들이 가리키는 필드는 다른 방향이 가리키는 필드에 영향을 끼친다. 빨간 선은 1차적 목표에 대한 관계이고, 파란선은 2차적 목표에 대한 관계이다. 어두운 회색 선은 단순 정보일 뿐이다. 추가적으로, 빨간 점선 외곽은 유저가 변경 가능한 영역을 나타내며, 모든 다른 영역은 읽기 전용이다.

프로세서 최대 주파수 목표 찾기 툴.

프로세서 주파수를 최대로 하는 것이 주된 고려목록 이라면 단순하다 : FSB와 CPU배수이다. 빨간 선이 이 관계를 그리고 있는데, 사실 FSB*CPU 배수 = CPU 주파수이다. 이 모델에서 DDR 사양은 FSB와 메모리 비율(디바이더)에 의존할 뿐이지 별다른게 없다. CAS 수치를 정하였다면 이제 최종적으로 CAS 메모리 접근 지연시간이 계산된다. (CAS 지연시간을 검출하는 공식은 위에 보여줬었다.) 이 툴을 사용함으로 CAS 메모리 접근 지연시간은 확실히 목표가 되는 CPU의 속도에 좌우된다는 것이 명확해진다. 이시점에서 최적의 메모리 비율(디바이더)와 CAS 수치를 고르는 것이 다인데 - 당신은 최적의 메모리 디바이더/CAS 수치의 혼합체를 찾아내어 CALWI에 대입시켜 이 수치에 벗어나지 않게 수치를 정해야 한다.

주의 - 만약 당신이 CAS 메모리 접근 지연시간을 찾았는데 그 수치가 당신이 예상했던 수치보다 더 아래로 강제로 내릴 수 있다면 선택사항은 하나이다. - 당신이 이전에 계획했던 적합한 최대치보다 메모리 전압을 올리는 것이다. 비록 표기된 메모리 전압보다 높은 전압이더라도 제조사의 보증을 못받는 것은 아니지만 또한 메모리 수명을 줄임과 동시에 성능이 낮은 컴포넌트의 고장을 일으킬 수 있다.

CAS 지연시간을 목표로 찾는 툴

선택된 CALWI에서의 최소 CAS 메모리 접근 지연시간을 찾는 데에는 여러가지 솔류션이 존재한다. - 그중 하나는 CAS 수치 정하기 이다. 각각의 CAS 수치 선택에 대한 DDR 사양의 메모리 주파수의 영역은 CALWI 안에 있을 것이다. CAS 지연시간의 최적화는 DDR사양/CAS 수치 선택 들의 선택에 의해 이루어지며 CAS 메모리 접근 지연시간이 당신의 CALWI 수치에서 가능한한 낮게 집어 넣어질 수 있다. 메모리 비율(디바이더)을 바꾸는 것은 이제 FSB를 변경하면서 DDR 사양을 그대로 유지하는 방안으로 통용되게 된다. 프로세서 주파수는 이때 CPU 배수를 올리거나 내리는 방법만으로 가능한 CPU 속도를 바꾸는 간접적인 변경을 하게 된다. 이 툴은 어떻게 튜닝된 고성능 메모리 주파수가 최적의 CPU 성능보다 낮은 결과가 나오는지 보여주고 있다.

듀얼/쿼드코어 CPU를 위한 thetechrepository Overclocking Guide

첫번째 툴로, 유저가 변경 가능한 박스들은 빨간 점선으로 그려져 있고, 다른 모든 셀들은 읽기만 가능하다. 굵은 글씨 필드들은 정적인 것으로 - 이들은 절대 변경되지 않는다. 당신이 MS Excel을 처음 시작하면 당신은 CALWI가 7.0~7.5ns로 설정되어 있는 기본값을 찾을 것이다.

툴 이용을 위한 일반 설명 (그림5)

- 열을 따라 읽어라. 최대/최소 FSB 제한(FSB 행)과 왼쪽의 Memory Ratio/Divider 필드는 각각 유저당 메모리 기술 세대 (DDR2/DDR3) 에 대한 메모리의 DDR 사양 (최소 제한은 고정, 최대 재한은 가변)에 기반하여 CALWI와 함께 유기적이다.

- 유저는 오직 최대 DDR 사양 제한과 완벽히 CALWI의 선택폭 안에 있는 최소/최대 DDR 사양 같은 CAS 메모리 타이밍만을 조정할 수 있다

- 목표 최대 DDR 사양은 (CAS 지연시간 행을 읽어) 항상 낮은 CALWI 값에 기반한 최소치가 되어야 한다.

- Processor Model Number / Default Multiplier/ L2 Cache column (inclusive)의 왼쪽에 있는 모든 셀들은 CPU와 유기적으로 사용되며 가능한 프로세서 작동점은 FSB와 CPU 배수 선택에 기반하였다.
주의 : Extreme Edition (XE)가 비록 높은 배수 선택이 되더라도, 이들 공간은 다음 버젼의 툴에서 포함될 예정이다.

- 프로세서 셀 형식 : 3Ghz 이하의 듀얼코어는 밝은 노랑, 3.0~3.6Ghz는 어두운 노랑, 3.6~4.0Ghz는 밝은 빨강, 4.0Ghz 이상은 밝은 하늘색이다. 3Ghz 이하의 쿼드코어는 밝은 노랑, 3.0~3.4Ghz는 어두운 노랑, 3.4~3.8Ghz는 밝은 빨강, 3.8Ghz 이상은 밝은 하늘색이다.

thetechrepository Overclocking Guide 적용 - 처음

그림 6에서 보여지듯이 -
적당한 행에서 CAS 메모리 타이밍을 선택하여 새롭게 원하는 값을 드랍다운 메뉴에서 클릭한다. CAS 지연시간과 관련된 것은 자동으로 업데이트 되며 색은 골라진 CALWI의 최대/최소 제한에 관련된 값을 나타내어 준다. 노랑은 값이 요구 성능 영역 위에 있다는 것이며, (성능 손실) 녹색은 값이 목표 영역에 있다는 것을 나타내며 빨강은 영역 아래에 있다는 것을 의미한다. (오버클러킹 실패의 가능성이 있다.)

그림 7에서 보여지는 것은 -

- 적당한 행에서 CAS 메모리 타이밍을 선택하여 새롭게 원하는 값을 드랍다운 메뉴에서 클릭한다. CAS 지연시간과 관련된 것은 자동으로 업데이트 되며 색은 골라진 CALWI의 최대/최소 제한에 관련된 값을 나타내어 준다. 노랑은 값이 요구 성능 영역 위에 있다는 것이며, (성능 손실) 녹색은 값이 목표 영역에 있다는 것을 나타내며 빨강은 영역 아래에 있다는 것을 의미한다. (오버클러킹 실패의 가능성이 있다.)

- FSB(Mhz) 최고 제한은 새로운 DDR 사양 선택에 대한 결과를 변경시킨다. 인접 셀은 최고/최저 FSB 선택을 보여주는데 이 폼은 A)메모리 비율/디바이더가 맞는가와 B) 골라진 CALWI에 유기적으로 되는 목표 오버클러킹 영역이다.

- 이 과정은 모든 프로세서 속도 셀을 변경한다. (강하게 그려져 있는 발간 외곽선 아래 강조되어 있다.)




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