原来内存超频这么简单——intel平台DDR4内存时序调教

前言

在过去三个月时间，我先后接触了CPU、内存以及显卡超频知识，在与部分玩家交流过程中发现，他们和我一样在初期学习内存超频时遇到极大的困难和阻碍，刚好在内存超频方面小有心得想要分享，同时为了让更多的超频爱好体验超频的快乐，我才有萌生写这篇文章的想法。

希望我的个人的经验，对于新手超频的学习（装B）有所帮助，并能起到抛转引玉作用。文章难免会有错误或纰漏，还请高手轻拍多多指教，进一步提升我的姿势。

目录

一、内存超频的影响因素——为什么我无法继续提高内存频率？

1.1 硬件实力决定上限

1.2 软件设置决定下限

二、内存超频性能指标——什么叫“高频低能”？

2.1 频率

2.2 带宽效率

2.3 单字读延迟时间

三、内存超频实战——调教方法

3.1 确定目标——设备超频潜力把握

3.2 锁定频率——寻找最高可用频率

3.3 时序设置——乘胜追击提高效能

3.4 Training设置——效能锦上添花

正文 一、内存超频的影响因素——为什么我无法继续提高内存频率？

内存超频是对主机综合性能的考验，从全局把握制约超频的因素，后续实操时才能有的放矢；否则，只会南辕北辙，事倍功半。

内存超频影响因素可以分为硬件和软件，前者决定超频的上限值，而后者决定下限值。

1.1 硬件实力决定上限

CPU内存控制器（IMC-Integrated Memory Controller）、主板以及内存条的三者兼容性或者说支持频率的最小值，最终决定了主机超频的上限值，这是典型的木桶效应（如图2的硬件组合，超频上限在4700MHz，数值为示意值）。

上限值解释

• 标称上限：主板和内存可以从官网或说明书的规格式样中查到内存频率支持上限值

• 真实上限：CPU、主板和内存都留有一定潜力，需要上机测试才能知道具体数值，俗称“抽mo奖”（没有特殊说明，本文谈论上限都是指代真实上限值）

硬件方面决定了超频难易程度

• CPU：IMC[1]体质好>IMC体质差（IMC体质只能上机测试，一般来说intel 8代、9代CPU基本都能支持4500 MHz左右频率）

• 主板：①一般来说，主板尺寸越小越好：ITX>M-ATX>ATX ②内存插槽数越少越好: 2>4 ③T-topology：4根内存>2根内存；Daisy-chain：2根内存>4根内存

• 内存：①两根内存>四根内存 ②单面>双面 ③颗粒类型：三星B-die>海力士CJR(时序比镁光E-die低)>镁光E-die ④内存安装方式 2根：A2+B2>A1+B1；1根：A2>其他 ⑤散热越好，越容易达到高频，DIMM电压达到1.5V以上时可以考虑加个小风扇

感谢 @一只猫子 大神提示，为了不误导大家特别提示：以上要素只是直观的感受并不是绝对的，其实超频真正考验的是主机综合电信号完整度和强度，涉及PCB设计、制造等方方面面。作为普通玩家，我觉得有个大概认识就好了，不需要过多深入。

备注：T-topology和Daisy-chain是主板PCB内存插槽布线形式[2]，并没有绝对的好坏之分。四个内存插槽主板中，一般华硕采用的是T-topology，微星采用的是Daisy-chain。具体判断是T-topology还是Daisy-chain，最靠谱的方式去主板厂商官网下载主板QVL或去规格书查询，达到最高频率是四根内存的为T-topology，两根内存的为Daisy-chain。

内存性能只有在足够的DIMM/VCCIO/VCCSA电压供给，以及恰当好处的时序(第一时序、第二时序、第三时序)设置，才能实现最佳的超频性能。

• 电压好比汽车发动机的油门，电压（油门）给够了频率（速度）才能上去

• 时序好比发动机ECU参数，合理的时序 (ECU)参数设置可以提高内存的（读、写、复制）带宽性能，降低延迟，发挥最佳性能（动力性）表现。超频性能指标还请接着阅读第2章节内容。

备注：如果要提高超频频率上限，还请评估硬件必要时先升级硬件，以达到预想目标值。如果基于手头已有硬件，想要发挥内存最佳性能还请继续往下看。

二、内存超频性能指标——什么叫“高频低能”？

初级玩家容易忽略超频后的性能表现，没有进一步做第二、第三时序调教，内存性能测试表现差，甚至不如频率稍低但时序经过精细调整的表现（高频低能）。

内存超频需要关注的3个指标：频率大小、带宽效率以及延迟时间（如图3 AIDA64性能测试）。

2.1 频率

频率没什么好说的，越高越好

2.2 带宽效率（利用率）

带宽效率=实际带宽/带宽理论值*100%，越大越好

• 带宽理论值=频率*通道数*(64/8) MB/s

• intel 8代、9代CPU双通道读、写带宽效率需要≥90%~95%，复制带宽效率需要达到≥80~85%，低于这个范围属于高频低能

2.3 单字读延迟时间α

α=tCL*2000/频率，一般约为7.5~9ns，越小越好(AIDA64 Latacy≈tCL/频率*10000)

• α跟内存颗粒类型以及体质有关：颗粒或体质越好α可以越小（相同电压三星B-die颗粒表现最好）

• 降低α方法：①提高频率+降低tCL ②降低Traning中RTL值

• 根据以上公式得到：tCL=α*频率/2000，可以用于推算某一频率下应该设置多大的CL值比较合适。比如4000M tCL估算值=4000MHz*(7.5~9)ns/2000=15~18，建议从最大值开始尝试

备注：无论什么颗粒，如果在频率不变情况下，大幅降低tCL值都需要提高DIMM/VCCIO/VCCSA电压。

三、内存超频实战——调教方法

注意：下面以intel平台DDR4双通道8GB*2（A2+B2插槽）超频为例，并在BIOS中开启MRC Training

总体流程具体如图4所示，主要包含3个阶段：

第一阶段：确定目标——超频潜力把握

第二阶段：锁定频率——寻找最高可用频率

第三阶段：时序设置——乘胜追击提高效能

3.1 确定目标——设备超频潜力把握

• 标称频率查询

CPU：基本盘4500MHz左右（如果超过这个数值需要考虑CPU IMC体质问题）

主板：官网下载QVL，查看最高支持的频率

内存：产品包装或生产标签查看最高支持频率

将三者标称频率最小值作为目标频率起始值 F_min

• 超频潜力把握

可以通过百度、必应搜索或浏览超频论坛，了解同一型号CPU、主板、内存的极限频率，做到心里有数，以三者最小值作为目标频率上限值 F_max

所以，超频目标频率应该在 F_min ~ F_max

备注：不同颗粒内存条的超频潜力是不同的，可以借助Thaiphoon Burner软件查看内存颗粒，而且务必结合内存上生产型号标签，或拆开内存条马甲确定颗粒类型，以了解内存条使用的颗粒（生产型号标签识别法，请查看《关于内存型号和编号的那些事儿》 ）

另外，推荐3个超频网站：①国内：chiphell 电脑讨论区 ; PCEVA CPU内存讨论区 ②国外：overclock.net intel平台内存超频讨论帖

提醒：MSI微星主板用户，还请直接关闭XMP使用Memory try it功能，跳过3.2.1~3.2.3步骤直接进入3.2.4步骤（表示羡慕），但需要注意检查DIMM/VCCIO/VCCSA电压值。

3.2.1 频率设置

BIOS中关闭XMP，并输入目标频率

3.2.2 电压设置

BIOS中需要设置3个电压值：①内存DIMM电压 ②VCCIO ③VCCSA。

电压数值可以给到供日常使用的上限值，这样能够提高摸索最高频率的成功率，同时也减少了摸索的次数和时间，以下是电压值建议[3]：

• DIMM参考电压：日常使用不建议高于1.45V

• VCCIO和VCCSA参考电压：日常使用不建议高于1.35V

备注：

①以上电压仅供参考，CPU IMC和内存体质差的需要加压

②VCCIO对于稳定频率有作用，VCCSA对于稳定频率和时序收紧有作用

③VCCIO和VCCSA最好不要超过1.35V，因为过高可能引起不稳定性

3.2.3 放宽时序

时序放宽目的是排除时序的影响，以便快速找到最高可用频率，设置如下

• 第一时序：放到最宽（比如4000MHz以下频率可以使用C18-20-20-40，4000MHz以上可以使用20-22-22-42）

• 第二时序：Auto

• 第三时序：Auto

备注：以上第一时序只是参考值，可以根据经验或收集的信息适当再收紧或放宽

3.2.4 稳定性测试

完成以上步骤后，保存设置进入系统，使用软件RunMemtestPro(HCI Memtest)进行稳定性测试（为了节省时间，这个阶段建议只要通过100%测试即可）

①如果遇到无法开机，蓝屏，提示修复等故障或烤机测试错误，需要调整频率、电压或时序，并重复3.2.1~3.2.3步骤，直到通过测试

②如果非常轻松就就通过测试，可以不断加一档频率，直到无法通过测试

• 常见问题处理

由于前面特别强调了，电压给到自己能够接受的上限，除非特别需要达成频率，不推荐再大幅度增加电压

①硬件自检，Boot期间等故障问题（无法开机，BIOS卡死或卡顿，提示设备需要修复以及蓝屏等）处理方式：优先降一档频率，再进行尝试；重复3.2.1~3.2.3步骤，直到通过测试。（前提一定是时序足够宽松了）

②Memtest测试Error报错：A. 如果≤50~100%就出错，需要放宽时序再尝试测试；B. 如果>100%出错，优先加0.01~0.02V DIMM/VCCSA/VCCIO电压，不行再放宽时序，重复3.2.1~3.2.3步骤，直到通过测试。（多次尝试实在不行，只能降频率）

• HCI Memtest 16GB(8GB*2)测试标准：

① 最低标准：200%（懒人用这个就好了，过了这个基本没有问题）

② 建议标准：400%（保险起见，最后一次测试可以跑一次400%。因为我遇到过200%多一点出现报错，解决方法DIMM/VCCIO/VCCSA电压上调0.01-0.02V）

③ 金标准：1000%（其实10000%更好手动滑稽，自己判断）

顺利通过了HCI Memtest测试后，证明这个频率是可以用的，已经成功一半了，可以进入下个环节时序调整。

备注：

①推荐使用RunMemtestPro最新版（目前是4.0版本）进行测试，CPU 12线程可以设置线程60~72左右，加快测试进度。

②遇到开机无法过自检P.O.S.T，高级的主板会尝试三次启动（等待一段时间，主板上信号灯会多次闪烁尝试开机），失败的话会自动恢复BIOS设置，出现图7画面，按F1进入BIOS重新设置即可，或者通过强制重启，清除CMOS设置解决（具体还请查看主板说明书）。

3.3 时序设置——乘胜追击提高效能

时序收紧过程，建议新手按时序顺序分3次进行，每次设置后分别进行一次200%稳定性测试。

图8是本文的精华需要读者细细研究。重点时序如上图红色五角星标记，一定要重点关注（同下文表格中红色加粗部分）。除了tREFI外，其它时序参数都是越小越好。

3.3.1 第一时序收紧

第一时序是影响内存性能最关键的时序，尤其是tCL，多花点时间绝对值得。根据3.2.4得到的时序，第一时序调整步骤如下：

① tCL：不断减1，其他保持不变，进行一次25~50%稳定性测试，直到不通过

② tRP/tRCD：不断减1， 其他保持不变，进行一次25~50%稳定性测试，直到不通过

③ tRAS：不断减2，其他保持不变，进行一次25~50%稳定性测试，直到不通过

④ CR：Auto，体质好的可以尝试1，进行一次25~50%稳定性测试，通过保留，不通过自动就好（如果CR=1 50% 没问题，接着跑200%就好）

⑤ 完成以上时序调整后，进行一次完整200%测试

备注：

① tCL计算公式得到数据取整，并都向前进一位，比如14.4，最后tCL应该取15

② BL-Burst length=0/2/4/8

3.3.2 第二时序收紧

第二时序最关键找出tRFC，其他参数直接按照参考值设置即可，调整步骤如下：

①三星B-die、海力士CJR、镁光E-die颗粒可以根据下表查询，目标频率下的tRFC。建议尽可能靠近上限值（比如三星B-die 4000MHz tRFC可以取300）。设置tRFC后进行50%稳定性测试，不通过增大tRFC(10~20)，直到测试通过。

②剩余参数按照下方进行填写即可，然后完整跑一次200%。三星B-die tFAW可以挑战12或14，E-die、CJR 16即可。

3.3.3 第三时序收紧

第三时序按照下表进行设置，跑一边200%即可，基本不会有问题。海力士CJR tRDRD_sg、tWRWR_sg建议Auto。

3.4 Training设置-效能锦上添花

降低RTL可以有效降低延迟时间2ns左右，RTL设置一般放在时序调整后进行，因为任何时序收紧都会影响RTL值，RTL值太低将无法开机。RTL降低有两种方式：

① 通过压低IO-L offset直到不能开机，并降低IO-L直到不能开机，RTL自动
② 通过提高IO-L offset直到不能开机，并降低RTL直到不能开机，IO-L自动

备注：

①尽量避免RTL A/B两个值差异超过2，这样会影响效能

②tCCD与tRDRD/tWRWR_dg绑定，tCCD_L与tRDRD/tWRWR_sg绑定[4]

后记

• 如果各位客官还有余力，建议尝试分别降低DIMM、VCCIO、VCCSA电压（每一以0.01V或0.02V进行尝试），并测试稳定性。目的是以更低的电压稳定运行，追求完美的心（装X）不能停。

• 如果通过稳定性测试，在游戏、拷机等高负载条件下遇到蓝屏（代码unexpected_kernel mode_trap，如图13）不要慌，内存DIMM、VCCIO、VCCSA电压提高1~2挡（0.01V左右）即可。（前提CPU稳定性没有问题，或者说CPU超频不稳定也会出现该蓝屏问题，解决办法CPU加压或调整防掉压等级）

终于写完了，以上就是内存超频和时序调整的全部内容了，Enjoy！

附录

1.参考文章/视频

【1】Z370主板超高频内存稳定性调校秘籍公开（长测一年）

【2】内存条的深入解析1、内存条的深入解析2 、搞懂内存的名词跟架构入门要点

【3】MemTestHelper

【4】内存时序对于Intel Memory Latency Checker跑分影响的观察记录