DRAM-Overclocking

Eine Anleitung mit Praxistests

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Sowohl AMDs Ryzen- wie auch Intels Core-Prozessoren profitieren in der Gaming-Leistung von schnellerem Speicher. Ab Werk sind die Speichercontroller für den Dual-Channel-Betrieb der UDIMMs bei AMD und Intel mit 5.600 MT/s spezifiziert. Aber es geht mehr – teilweise deutlich mehr! Zusammen mit ADATA und dem Lancer-Neon-RGB-Kit wollen wir uns einmal anschauen, wie einfach ein RAM-OC ist und welchen Effekt dies hat.

Die Hersteller der Prozessoren sind in der Validierung der Speichercontroller meist sehr konservativ. AMD gibt für seine aktuellen Ryzen-9000-Prozessoren eine maximale Speichergeschwindigkeit von 5.600 MT/s für den Single- und Dual-Channel-Betrieb mit UDIMM-Speichermodulen mit einem und zwei Ranks an. Um was es sich bei den Ranks handelt, dazu kommen wir noch. Auch Intel sieht zunächst einmal nur 5.600 MT/s für den Betrieb vor, ermöglicht mittels CUDIMMs aber auch schon 6.400 MT/s. Wir sprechen aber auch hier vom Dual-Channel-Betrieb mit je einem Modul pro Kanal und von in 1R oder 2R organisierten Modulen.

Sobald vier Module, also jeweils zwei pro Speicherkanal zum Einsatz kommen, reduzieren die CPU-Hersteller die Spezifikation für den Einsatz des DDR5-Speichers. Bei AMD geht man zurück auf DDR5-3600, bei Intel auf DDR5-4800. Es empfiehlt sich also schon einmal bei zwei Modulen zu bleiben. Für den Alltagseinsatz ergeben sich daraus auch kaum Einschränkungen hinsichtlich der maximalen Kapazität. Die einzelnen Module kommen auf Kapazitäten von bis zu 64 GB, was 128 GB bei DDR5-5600 mit zwei Modulen möglich macht.

Noch einmal zurück zu den Ranks: Ein Rank ist eine Gruppe von Speicherchips auf einem RAM-Modul, die gleichzeitig vom Speichercontroller angesprochen werden können. Jeder Rank ist dabei 64 Bit breit (bzw. 72 Bit bei ECC-RAM). Ein RAM-Modul kann Single Rank, Dual Rank oder Quad Rank sein – abhängig davon, wie viele dieser Gruppen von Speicherchips vorhanden sind. Die meisten Module im Endkundenbereich sind Single Rank. Single-Rank-Module lassen sich im Allgemeinen besser und stabiler übertakten, da sie weniger elektrische Last erzeugen. Dual Rank ist oft etwas schwieriger zu betreiben, besonders bei hohen Taktraten oder geringer Spannung. Dual Rank kann minimal mehr Performance bringen, aber der Single-Rank-Aufbau ist oft einfacher zu handhaben – vor allem bei OC. Wer maximale Stabilität bei hoher Speicherauslastung braucht, sollte im Zweifelsfall weniger Ranks pro Kanal einsetzen.

Wie hoch sich die einzelnen Module takten lassen, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Zunächst einmal selektieren die Hersteller die vorliegenden Module und Chips und verkaufen sie entsprechend in den verschiedenen Leistungsklassen. Wie viel Spielraum dann noch für ein manuelles Tuning vorhanden ist, ist sehr individuell. Am einfachsten ist es zunächst einmal, die vorhandenen XMP- und EXPO-Profile zu nutzen.

Für diese Anleitung haben wir die ADATA XPG Lancer Neon RGB verwendet. Diese haben wir mit einem Intel Core Ultra 285K auf einem ASUS ROG Maximus Z890 Hero mit der BIOS-Version 1901 genutzt. Uns zur Verfügung stand das Kit mit 2x 16 GB bei 8.000 MT/s und Timings von CL38-48-48-128-176.

Aber was passiert, wenn man diese Module in sein System einsteckt, bootet und keinerlei Einstellungen im BIOS vornimmt? Dann wird auf eines der JEDEC-Profile der Module zurückgegriffen und der Speicher läuft mit 4.800 MHz und Timings von CL40-39-39-77-117 und einer Spannung von 1,1 V. In einem ersten Schritt könnte man nun hingegen und den Takt des Speichers auf 2.800 MHz (DDR5-5600 bzw. 5.600 MT/s) erhöhen, um zumindest die von AMD und Intel ermöglichten Vorgaben zu erreichen.

Aber damit wollen wir uns natürlich nicht zufriedengeben. Per XMP-und EXPO-Profil können die meisten Speicherkits heutzutage schnell und einfach übertaktet werden.

Vorweg sei gesagt: Mit der Anwendung eines XMP- und EXPO-Profils werden die Prozessoren bzw. die Speichercontroller außerhalb ihrer Spezifikationen betrieben. Wer auf die absolute Stabilität und Systemintegrität angewiesen ist, der sollte demnach von einer Übertaktung in dieser Form absehen. Das mit einem RAM-OC der Prozessor beschädigt werden könnte, davon ist aber nicht auszugehen. Natürlich bedeutet ein Betrieb mit erhöhter Spannung auch immer, dass die Degradierung des Chips schneller voranschreitet. Diesen Effekt auf einen vermeintlichen Defekt der CPU einige Jahre nach der ersten Inbetriebnahme zurückzuführen, ist aber beinahe unmöglich.

Sowohl bei Anwendung von EXPO für Ryzen-Prozessoren wie auch von XMP bei den Core-Prozessoren ist durch die Garantie abgedeckt. Kommt es zu einem Defekt, übernimmt dieser der Hersteller. AMD gewährt für die Boxed-Prozessoren eine eingeschränkte Garantie über einen Zeitraum von drei Jahren. Grundsätzlich ist dies auch bei den Prozessoren von Intel der Fall. Zuletzt verlängerte man aber die Garantie der Prozessoren der 13. und 14. Core-Generation um weitere zwei Jahre, da es hier zu Problemen gekommen war.

Ein paar Einschränkungen wollen wir aber dennoch erwähnen. Nicht jeder Prozessor und damit jeder Speichercontroller ist gleich gut und verkraftet die höchsten Taktraten, Spannungen und schärfsten Timings. Bei den Ryzen-Prozessoren haben sich 6.000 MT/s zu einem Sweet-Spot herauskristallisiert und entsprechend erreichen die meisten Ryzen-7000- und Ryzen-9000-Prozessoren auch problemlos diese Transferrate. 6.200 und 6.400 MT/s können laufen, müssen aber nicht. Aufgrund der Teiler etc. sind 8.000 MT/s der nächste Schritt, der aber mit Vorsicht zu genießen ist, da die Leistung der Ryzen-Prozessoren nicht unbedingt steigt, wenn nur der Speichertakt angehoben wird.

Bei den Intel-Prozessoren der letzten drei Generationen sind 7.200 MT/s meist problemlos möglich, mit Arrow Lake und der Core-Ultra-200S-Serie auch 8.000 MT/s. Bei allem darüber hinaus gilt wieder: Es kann funktionieren, muss aber nicht.

Die BIOS-Einstellungen

Aktiviert werden die XMP- und EXPO-Profile direkt im BIOS. Bei ASUS zu finden ist die Option unter "Extreme Tweaker" und dann "Ai Overclock Tuner". In den Standardeinstellungen ist hier "Auto" ausgewählt, per "XMP I" wird auf das erste hinterlegte XMP-Profil zugegriffen. Unter "XMP" kann überprüft werden, ob das richtige Profil geladen wurde.

Die im Profil hinterlegten Taktraten, Timings und Spannungen sind unter "DRAM Frequency", "DRAM Timing Control" und weiter unten unter "DRAM VDD Voltage" sowie "DRAM VDDQ Voltage" vorzufinden und sollten entsprechend gesetzt sein. Mit F10 können die gemachten Änderungen übernommen werden und das System startet neu. Mittels CPU-Z (Download) kann überprüft werden, ob die Einstellungen korrekt vorgenommen wurden.

Doch welche Auswirkungen auf die Leistung hat es, wenn man anstatt eines Standard-DDR5 mit 5.600 MT/s nun beispielsweise auf den ADATA XPG Lancer Neon RGB bei 8.000 MT/s und Timings von CL38-48-48-128-176 wechselt? Dazu kommen wir nun.

In den Messungen bzw. Benchmarks des AIDA64 zeigen sich die Unterschiede zwischen DDR5-5600 CL40 und DDR5-8000 CL38 recht deutlich. Lese-, Schreib- und Kopierdurchsatz steigen im Bereich von 40 bis 50 % an. Die Latenz geht um 20 % zurück. Im Y-Cruncher ist beispielhaft für eine speicherintensive Anwendung ein Leistungsplus von 15 % zu beobachten.

Gaming-Benchmarks

Aber worauf viele sicherlich beim RAM-OC abzielen, ist die Gaming-Leistung - und hierzu haben wir auch einige Messungen gemacht:

Durchaus signifikant und im Bereich von 10 % bewegt sich das Leistungsplus in Spielen durch den schnelleren Speicher. In höheren Auflösungen ist dieses Plus nicht 1:1 umzusetzen, aber durch wenige Einstellungen im BIOS auf eine höhere Leistung zu kommen, wird sicherlich gerne hergenommen.

Manuelles Tuning

Der Nutzer kann aber noch einen Schritt weitergehen und sich an weitere manuelle Anpassungen wagen. So konnten wir die Spannung ADATA XPG Lancer Neon RGB von 1,45 auf 1,4 V reduzieren. Um die Leistung weiter zu steigern, haben wir das "DRAM REF Cycle Time" von "Auto" auf einen Wert von "550" eingestellt. Zugleich "DRAM REF Cycle Time Same Bank" von "Auto" auf "520" und "DRAM Refresh Interval" von "Auto" auf "131071".

In der Kommunikation zwischen den Chiplets des Core Ultra i9 285K ist der Takt des Interconnect entscheidend. Das Verhältnis des Taktteilers setzen wir von "Auto" auf "32".

In einem zweiten Tuning-Schritt haben wir versucht den Takt des Speichers zu erhöhen. Dies war mit 1,4 V allerdings nur bis 8.200 MT/s möglich und so sind wir für diesen Schritt wieder auf 1,45 V gegangen. Mit dieser Spannung konnten wir die Transferrate auf 8.600 MT/s erhöhen, was natürlich noch einmal Auswirkungen auf die Leistung des Speichers und damit die Benchmarks hat.

In den synthetischen Benchmarks steigern diese Maßnahmen die Leistung noch einmal um einige Prozentpunkte. Die von 1,45 auf 1,4 V reduzierte Spannung sorgt zudem dafür, dass die Module leichter zu kühlen sind. Aber vor allem die Latenzen haben auch positive Auswirkungen auf die Gaming-Leistung.

Vor allem die noch einmal reduzierte Latenz zeigt sich in den Gaming-Benchmarks als effektive Maßnahme. Die Gaming-Leistung steigt noch einmal deutlich an.

Es lohnt sich also für Spieler durchaus, sich nach einem Speicher mit XMP- oder EXPO-Profil umzuschauen und hier auch die notwendigen Optimierungsschritte vorzunehmen, die über die Profile hinausgehen. Hier bieten viele Mainboardhersteller eigene Profile an, die sich je nach Speichermodul und den verwendeten Speicherchips an weiteren optimierten Einstellungen orientieren. Wer einen Core-Ultra-200S-Prozessor verwendet, sollte zudem den "200S Boost" im BIOS aktivieren, der unter anderem dem Chip-Interconnect der Arrow-Lake-Prozessoren beschleunigt.

Die ADATA XPG Lancer Neon RGB bieten mit ihren SK-Hynix-Chips gute Voraussetzungen sich über die XMP- und EXPO-Profile hinaus noch an das Tuning des RAMs heranzutasten. Aktuell finden sich im Handel Kits mit 2x 16 GB von 6.400 bis 8.000 MT/s und Timings von CL34 bis CL38. Die Kits mit 2x 24 GB sollen ebenfalls in Kürze erhältlich sein.

Welche weiteren Schritte es hier gibt, dazu haben wir mehrere Threads im Forum. Der Ryzen DDR5 RAM OC Thread beschäftigt sich mit der Optimierung für AMDs Ryzen-Prozessoren, der Intel DDR5 RAM OC Thread entsprechend mit solchen für Intel-Prozessoren.

Abschließend wollen wir noch auf die Möglichkeit eines Lesertest zum ADATA XPG Lancer Neon RGB verweisen.

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Preise und Verfügbarkeit bei Geizhals

ADATA XPG LANCER NEON RGB DIMM Kit 32GB, DDR5-8000, CL38-48-48
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	Nicht lagernd	215,90 EUR	Zum Shop >>
	Nicht lagernd	224,89 EUR	Zum Shop >>