【天天新視野】【小白向科普】近幾年銳龍內存模式簡單講解

作者：超合金彩虹糖

(資料圖片)

最近準備來做個AMD這幾代內存模式的簡單入門，本文主要針對入門級新手，我已經對內容做了大幅度簡化了，希望小白們能夠看得懂

本文由于是偏科普向，所以不會照顧圈內某些人所謂的共識， 不然必遭后人恥笑，該怎么樣就會怎么評價，你們該怎么說留給你們自己背后去講。

在這之前需要先給幾個名詞做一些簡單解釋，那就是Infinity fabric、FCLK、UCLK、MCLK以及CPU頻率

CPU頻率應該不需要我多說，就是你CPU的核心頻率。

infinity fabric是AMD鏈接不同功能模塊的總線，是AMD這次崛起之路的奠基功能

像在Zen1時代，一個CPU die里面兩個CCX，這兩個CCX就是通過IF總線互聯的，此時IF總線還是片內互聯的狀態。直到現在Zen4乃至于未來的Zen5/Zen6，都會有infinity fabric的身影

infinity fabric一般簡稱IF，那么IF位寬就是這條總線的位寬，IF頻率就是infinity fabric總線的頻率

我們常說的FCLK其實就是IF總線的頻率，FCLK 1800MHz，那么IF總線的頻率就是1800MHz。FCLK和CPU的核心頻率是不一樣的，大家要注意區分。

MCLK就是內存的頻率，比如說DDR5 6000，這6000就是具體的速率，而由于內存是一周期2bit的輸出傳輸，所以MCLK對應的是3000，除以二就行了

而UCLK則指的是內存控制器的頻率，所以UCLK和MCLK息息相關，甚至可以說關系到你內存能效的表現

如果你的UCLK/MCLK是1:1，也就是我們常說的不分頻模式，此時效能最佳，也是在內存頻率發展不算很高的時候的默認 ，而如果你的UCLK/MCLK是1:2的模式了，也就是分頻模式，此時意味著你的內存控制器頻率下降了一半，會嚴重影響到內存控制器與核心之間信息交互的效率

那么1：4的模式就你們自行推斷吧。

Zen1時期的制程是GF 14nm，然后Zen+時期是12nm，也就是GF的14nm+

那時候AMD的內存控制器能力較弱，作為那個時代的親歷者，我仍然記得那時候的R5/R7基本上內存只能穩2666-3200，能穩超過3200頻率的幾乎是極少數，我記得大部分還是只能穩3000這個頻率，3200都見過不少人報錯

這里結合Zen1/Zen+回顧一下前面的內容。如果內存是3200頻率，那么意味著UCLK是1600MHz，如果是3000的內存頻率，UCLK就是1500，當時對于FCLK的頻率挖掘也不算深，內存也沒有分頻，所以當時的玩家也沒有對FCLK深度探索

而到了Zen2時期，AMD開始在消費級玩起了Chiplet，AMD將IO類模塊單獨拿了出來，用GF 12nm做成了一個單獨的IO Die，而CPU的主要計算模塊則單獨做了CCD，也就是今天Zen4的基本雛形

這之后CPU要訪問內存控制器，需要走IF總線跨die去訪問IO die，此時IF總線的表現就開始顯得重要了。

在這里需要和Intel的總線做個區分，intel的消費級采用的是ring總線

可以說啥都掛在這個ring總線上的，CPU核心、內存控制器還有核顯等一大堆東西都掛在ring總線，intel的核心要訪問內存控制器，只需要走ring總線就行了，所以ring總線的實際表現就成了關系到intel實際內存效能的主要環節之一

而AMD這邊核心要訪問內存控制器需要走IF總線（雖然Zen3/Zen4也有了一個Ring總線，但是僅限CCX內CPU核心與核心內互聯用），這一點到Zen4也是一樣的，

后續Zen5/Zen6應該也還是這樣

這里就有一個問題了，需要跨die走基板的信號頻率沒辦法做的太高，所以Zen2/Zen3時期的FCLK基本上只能穩定在1600-1900MHz之間，

而且AMD為了解決內存高頻上不去的問題，引入了IF總線與內存的分頻機制。

當內存頻率超過一定值時，ZEN2架構的銳龍處理器就會自動切換到內存/IF總線2:1分頻

比如說DDR4 4000的頻率，此時MCLK頻率是2000，FCLK和UCLK就只有1000了，如果以不分頻的標準來看，FCLK和UCLK應該要2000的頻率才對

當然不同主板可能有差異，有些異步之后的FCLK頻率會保持分頻前的數值

不過由于FCLK上不了這個頻率，但是又想實現4000這個頻率，就以降低實際效能為代價來實現這個目標了

在這個模式下因為FCLK頻率沒辦法推到太高的問題就被解決了，所以線程撕裂者平臺就先intel一把實現了四通道DDR4 4800

根據大量樣本來看，AMD官方這個所謂的內存頻率一定值的范圍大概在3200-3800之間

也就對應了1600-1900MHz的FCLK頻率，絕大多數Zen2/Zen3的CPU都只能跑3600-3800的頻率不分頻，極少數體質極好的可以實現1933MHz的FCLK頻率，從而實現3866不分頻，而一些體質爛的也就只能穩3200的頻率在用。

根據AMD的介紹，這個不分頻的區間，FCLK：UCLK：MCLK的比例為1:1:1，這就是不分頻的方案

比如內存頻率3600，MCLK就是1800，UCLK和FCLK都是1800。如果是3200的內存，那么MCLK、FCLK和UCLK都是1600MHz

而APU則不同，APU是單die設計

CPU核心經過IF總線訪問內存控制器不需要去走基板長距離跨die，所以4750G/5700G這些產品的不分頻上限就顯著更高，FCLK甚至可以達到2300MHz以上

這時候內存就順理成章可以實現4400以上不分頻了，上限顯著超過了非APU版。

從這些現象中可以得到結論，在AU內存的這整個一環節中，FCLK是那個瓶頸，如果能提高FCLK的頻率，那就能把不分頻的上限拉高

時間到了Zen4，AMD更換了全新的AM5插槽，CPU die升級到了5nm，IO die升級到了6nm，同時也放棄了DDR4內存的支持，全面支持DDR5

到這里就又有一個問題了，DDR5內存起步4800，而如果繼續按照Zen2/Zen3那一套1:1:1的模式來進行的話，那這DDR5時代就拉不上去了

因為如果要按照這個模式來，哪怕是4800的頻率，也會要求FCLK頻率達到2400MHz

而如果是DDR5 6000，這會要求FCLK頻率達到3000MHz，這顯然是超過AMD目前非APU版能力上限的

所以為了解決這個問題，Zen4時代就將1:1:1改成了2:3:3，也就是FCLK：UCLK：MCLK為2:3:3的比例，這樣就保證了UCLK和MCLK繼續能保持1:1

相較于原本1:1:1的模式，這個模式降低了FCLK的頻率，理論上來說效能就會下降

因為IF總線的頻率關系到你CPU核心訪問內存控制器的速度，這一段路的速度要是下去了，這會在很大程度上影響CPU訪問內存控制器的效率，而內存速度和內存控制器的速度大幅提高的時候，IF總線的頻率提升速度跟不上，也會拖整體的后腿。

最終在2:3:3的模式下，Zen4這一代內存頻率的上限大概就是6400了，此時FCLK的頻率為2133

MCLK和UCLK都是3200，不借助特殊設備的情況下我幾乎沒有看到過有穩定過測更高頻率的zen4了

當然這個2:3:3是EXPO下的參考比例，更貼切的描述應該是FCLK頻率：1:1

這里FCLK是被解放出來的那個數據，因為跟不上后面兩個參數的發展，所以FCLK的頻率是你能跑多高就算多高 。

在實際對比中你們就會發現同樣DDR5 6000 C30的內存，AMD的7000系列的帶寬表現就會遜色于intel平臺

這個現象在DDR4時代是沒見過的，DDR4時代一般頻率和時序一樣的時候，帶寬表現是差不多的

這也許是IF總線所帶來的局限吧，IF總線為AMD提供了高拓展的未來，實現了單CPU 32核到96核的擴展

甚至未來還會上128核，但同時總線速度的提升較為緩慢，尤其是需要跨die傳輸型號的時候，頻率實在是沒辦法做高

我個人猜想如果AMD想要讓FCLK頻率大幅提高的話，可能需要改新的布線設計和全新的基板

外置IO die這個設計AMD可能會繼續玩下去，那么就無法避免CPU核心跨die走基板長距離去訪問內存控制器

而更先進的布線設計以及制程升級可以改善這個問題，Zen4的FCLK頻率對Zen3的提升也許就是受益于此

如果下一代Zen5可以讓FCLK頻率提升到2400的話，那么內存頻率就可以提升到7200不分頻，而如果像當初Zen3延續Zen2的頻率那樣，繼續保持2000-2133的話，那下一代也只能6000-6400，這樣去面對intel未來可能會出現的XMP8000甚至更高頻率內存的沖擊，也許只能靠推廣X3D來輔助了，當然X3D也并不全是好處，這個可以自己挖掘一下。

以上就是臺式機銳龍的發展情況，下面來講幾個我個人測到的例外，所謂例外其實就是為他們各自的普通做了特殊優化的，和上面的情況有出入，基本是移動端的銳龍

首先是6nm工藝的RMT，這個系列相信大家也基本都知道

CPU是移動端zen3，但是GPU從vega升級到了RDNA2，然后支持了DDR5和LPDDR5內存。

去年我拿到了天選3，6800H+3060的配置，所以進行了一些測試，發現在DDR5 4800內存下，MCLK和UCLK是1:2的模式，MCLK是2400，UCLK的1200了

而FCLK的頻率是1800MHz，這個比例就變成了3:2:4，還是分頻的模式，最終AIDA64的CPU帶寬測試表現不太好

不過LPDDR5 6400內存下，GPU可用的memory copy這一項就比較高了，這一項改動倒是特別適合核顯發揮，因為對GPU來說延遲不太重要，copy帶寬非常重要

另一個是上筆記本的臺式機版銳龍，前段時間有幸短暫的測試過7945HX（ROG的冰刃7）

我發現7945HX雖然和桌面版的7950X是同核心，但是內存運行模式是有一點區別的，實際抓取運行時的頻率之后發現7945HX將2:3:3的模式改成了2:2:3

這次是UCLK的頻率和FCLK相同了，而MCLK的頻率繼續保持高頻，這倒是挺讓我意外的

這應該算半個分頻模式吧，因為這時候UCLK：MCLK的比例變成了1:1.5，沒完全變成1:2，但也不是1:1了，不過好在對比桌面端直接跑4800 C40以2:3:3的模式運行時并沒有啥落后

所以影響不算大，這個結果就僅供學習參考。

再往前的移動端我就沒有留下相關測試信息了，其實Zen4往前的無非就是分頻不分頻的玩法，具體比例就以實際測試為準就好，這里我還是鼓勵大家自己多測測數據，不要只知道看別人的數據，最好是要自己復現一下。

不過這里要打個預防針，如果你們測到這樣的表現也不要感到奇怪

這是正常的。換個角度想，這樣的設計思路是為了讓CPU頻率在壓力測試時盡可能的高，所以將總線頻率降低，這樣在應付一些特殊需求的時候是效果非常顯著的，建議intel也學一學。

行了，這次的小科普到這里就結束了，本文主要針對入門級新手，所以前面會寫的麻煩點，希望小白們都能看得懂，對這幾代AMD的內存運行模式有一個基本的了解。

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