EXPO ULL

La inceputurile platformei AM5, timing-urile secundare si tertiare configurate automat erau destul de relaxate, mai ales la frecvente ridicate, unde stabilitatea memoriilor era uneori pe muchie de cutit. Prioritatea BIOS-ului era obtinerea unei functionari stabile pe cat mai multe combinatii de procesoare, placi de baza si memorii, iar valorile mai conservatoare ofereau o marja suplimentara in procesul de training care dura oricum o eternitate.

Intre timp, platforma s-a maturizat, iar noile versiuni AGESA au adus imbunatatiri importante de compatibilitate, stabilitate si suport pentru frecvente mai ridicate. AGESA 1.0.0.7c a reprezentat un astfel de pas, permitand obtinerea unor configuratii de memorie mai ambitioase atunci cand controllerul procesorului si placa de baza ofereau suficienta marja. Totusi, aceasta evolutie nu s-a tradus peste tot intr-o optimizare la fel de agresiva a sublatentelor aplicate pe Auto. Multe BIOS-uri au pastrat o parte importanta din valorile conservatoare, astfel incat o parte din potentialul kiturilor de performanta ramane neexploatat.

Producatorii placilor de baza au incercat sa valorifice acest potential prin optiuni proprii, precum High Bandwidth la GIGABYTE, EXPO Tweaked la ASUS sau High-Efficiency Mode la MSI. Acestea aplica optimizari suplimentare, insa disponibilitatea, comportamentul si rezultatele depind de modelul placii de baza si de versiunea de BIOS/AGESA folosita. Exista, asadar, loc pentru o solutie comuna, prin care producatorul memoriei sa livreze direct un profil mai bine optimizat, accesibil prin simpla activare EXPO.

Acesta este rolul EXPO Ultra Low Latency, extensia optionala introdusa odata cu EXPO 1.2. EXPO include deja timing-uri secundare, la fel ca XMP, insa profilul ULL merge mai departe. Astfel, SPD-ul include sapte valori suplimentare: tRRD_L, tFAW, tWTR_L, tWTR_S, tRTP, tRRD_S si tREFI. Alaturi de acestea, profilul foloseste valori mai agresive pentru mai multe timing-uri deja existente. Beneficiul urmarit este obtinerea unui plus de performanta out-of-the-box, fara apelarea obligatorie la optiunile proprietare ale fiecarui producator de placi de baza. In practica, rezultatul depinde totusi de modul in care firmware-ul placii interpreteaza si aplica aceste valori.

Tabelul de mai jos compara cele doua profiluri stocate in SPD-ul kitului nostru cu valorile aplicate efectiv in trei configuratii: GIGABYTE cu ULL, GIGABYTE cu ULL si High Bandwidth activat, respectiv ASUS cu EXPO II si ULL activ.

Intre EXPO standard si EXPO ULL, frecventa ramane DDR5-6000, iar latentele primare sunt identice: 30-38-38. Diferentele apar la tRAS, redus de la 96 la 32, tRC, redus de la 134 la 68, si tWR, redus de la 90 la 48. Parametrii de refresh sunt, de asemenea, mai stransi: tRFC1 scade de la 884 la 500, tRFC2 de la 480 la 402, iar tRFCsb de la 390 la 300. Profilul ULL reduce astfel mai multe intervale de asteptare asociate operatiilor asupra memoriei, pastrand aceeasi viteza de transfer si aceeasi latenta CAS.

ULL defineste suplimentar tRRD_L 8, tRRD_S 4, tFAW 20, tWTR_L 16, tWTR_S 6, tRTP 12 si tREFI 46800. Liniutele din coloana EXPO indica lipsa unor valori specificate in profilul respectiv, caz in care configurarea lor revine BIOS-ului. tRRD si tFAW influenteaza succesiunea activarilor de randuri, tWTR stabileste intervalele dintre anumite operatii de scriere si citire, iar tRTP controleaza intervalul dintre citire si preincarcare.

In cazul tREFI, directia optimizarii este inversa: o valoare mai mare inseamna un interval mai lung intre operatiile periodice de refresh, reducand frecventa acestora. Aceasta ajustare solicita insa mai mult capacitatea celulelor de a pastra datele. Un IC cu o marja mai redusa de retentie poate genera erori la un tREFI ridicat, chiar daca suporta fara probleme frecventa si latentele principale ale profilului. Temperatura ridicata a modulului reduce suplimentar aceasta marja, motiv pentru care o configuratie stabila cu memoriile reci poate deveni instabila dupa incalzirea lor.

Din acest motiv, binning-ul pentru profilurile ULL presupune criterii mai stricte, iar selectia si validarea necesita mai mult timp. Conteaza stabilitatea intregului set de timing-uri, inclusiv a parametrilor de refresh. Validarea EXPO include 24 de ore de MemTest86 si 12 ore de Prime95 Large FFT, iar ULL adauga suplimentar o trecere a testului Phoenix Row Hammer. Un pret mai mare fata de un kit EXPO non-ULL comparabil este, prin urmare, explicabil si poate fi considerat normal: platim nu doar frecventa si latenta CAS, ci si binning-ul mai restrictiv si validarea mai lunga.

Revenind la tabel, implementarea GIGABYTE cu ULL simplu, reprezentata de coloana GBT ULL si corespunzatoare profilului EXPO Profile 1 al kitului nostru, urmareste aproape integral valorile G.SKILL. Timing-urile prezentate coincid cu cele din SPD, iar singura diferenta vizibila in tabel este tREFI, setat la 46847 in loc de 46800. Activarea High Bandwidth reduce tRFC1 de la 500 la 402 cicluri si ridica tREFI de la 46847 la 65520, pastrand celelalte valori prezentate. Aceste doua ajustari depasesc parametrii profilului ULL si reprezinta optimizari suplimentare ale BIOS-ului placii de baza. Prin urmare, rezultatele obtinute in aceasta configuratie, pe care o vom folosi si pentru testarea performantei din paginile urmatoare, reflecta efectul combinat al profilului G.SKILL si al functiei High Bandwidth de la GIGABYTE.

Pe placa ASUS, cu EXPO II si suportul ULL activ, comportamentul este diferit. Timing-urile principale, tRAS, tRC, tWR, tRFC2 si tRFCsb respecta valorile profilului ULL, iar tRFC1 este redus la 402, deci mai agresiv decat valoarea de 500 cicluri salvata in SPD. In schimb, mai multe sublatente sunt relaxate: tRRD_L ajunge la 15 in loc de 8, tFAW la 32 in loc de 20, tWTR_L la 30 in loc de 16, tWTR_S la 8 in loc de 6, tRTP la 23 in loc de 12 si tRRD_S la 8 in loc de 4. tREFI este setat la 46707, foarte aproape de valoarea de 46800 din profil. Configuratia rezultata combina, asadar, o parte dintre optimizarile ULL cu valori mai conservatoare pentru alti parametri.

Acest exemplu arata de ce activarea aceluiasi profil nu conduce obligatoriu la aceeasi configuratie pe doua placi de baza diferite. Placa de baza ar trebui sa urmareasca valorile definite in profilul EXPO sau EXPO ULL, insa AMD nu impune acest lucru producatorilor de placi de baza. Unele valori pot fi inlocuite pentru compatibilitate, stabilitate sau performanta, iar comportamentul se poate modifica odata cu versiunea de BIOS si AGESA. Observatiile din tabel se refera la configurarile testate (detaliate pe pagina urmatoare) si nu pot fi extinse automat asupra tuturor modelelor celor doi producatori.

EXPO ULL ofera astfel un punct de plecare mai bine optimizat si validat de producatorul memoriei, dar rezultatul final ramane dependent de platforma. Pentru interpretarea corecta a testelor trebuie sa verificam parametrii incarcati efectiv cu ZenTimings sau HWiNFO si sa precizam optiunile suplimentare activate. In paginile de performanta vom folosi configuratia GIGABYTE cu EXPO ULL si High Bandwidth, iar aceasta precizare este importanta pentru separarea castigului adus de profilul memoriei de optimizarile aplicate de placa de baza.