RAM kompatibel mit mainboatd?

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Hallo

Die DDR4 RAM Module passen auf das Mainboard, weil auf der AM4 Plattform DDR4 RAM unterstützt wird. Die RAM Module sind für 3200MT/s Speichergeschwindigkeit ausgelegt und das BIOS/UEFI des Mainboards kann die Speichergeschwindigkeit auch einstellen, laut Spezifikationen. Demnach kann das BIOS/UEFI Speichergeschwindigkeiten bis 3600MT/s einstellen.

https://www.gigabyte.com/de/Motherboard/B450-AORUS-ELITE-rev-1x/sp#sp

Ob aber die Speichergeschwindigkeit von 3200MT/s tatsächlich erreicht werden kann, hängt vom eingesetzten Prozessor ab.

Falls dich interessieren sollte was es damit auf sich hat, dann ließ einfach mal hier weiter.

Die erreichbare Speichergeschwindigkeit hängt nicht allein von den RAM Modulen ab und heutzutage auch nicht mehr vom Mainboard, sondern vorrangig vom Prozessor. Das allein das Mainboard für die erreichbare Speichergeschwindigkeit zuständig ist, das war einmal, vor langer Zeit. Heute ist das aber anders, da Teile des Mainboard Chipsets, die für die RAM Anbindung zuständig sind, in den Prozessor gewandert sind. Deshalb ist heute vorrangig der Prozessor für die erreichbare Speichergeschwindigkeit verantwortlich und nicht mehr allein das Mainboard und die RAM Module.

Die Speichergeschwindigkeit wird nämlich nicht, wie immer wieder irrtümlich angenommen wird, an den RAM Modulen eingestellt und auch nicht auf dem Mainboard, sondern das BIOS/UEFI des Mainboards stellt die Speichergeschwindigkeit im Prozessor ein, mit Hilfe der JEDEC oder der XMP Speicherprofile, die auf den RAM Modulen hinterlegt sind. Deshalb greift der Prozessor dann auch mit der in ihm eingestellten Speichergeschwindigkeit auf den RAM zu. Daraus ergibt sich aber erst der Speichertakt. Ansonsten sind die RAM Module weder selbst getaktet, noch laufen sie selbstständig mit der eingestellten Speichergeschwindigkeit.

Der Prozessor ist es also, der mit der eingestellten Speichergeschwindigkeit laufen muss und nicht das Mainboard oder die RAM Module. Die RAM Module müssen nur mit der im Prozessor eingestellten Speichergeschwindigkeit mithalten können, was die Spezifikationen der jeweiligen RAM Module regeln und das BIOS/UEFI des Mainboards muss lediglich die Einstellungen für die gewünschte Speichergeschwindigkeit vornehmen können, was in den Mainboard Spezifikationen geregelt ist.

Deshalb spielt es auch kaum eine Rolle, was alles in den Mainboard Spezifikationen geschrieben steht, denn dort steht nicht welche Speichergeschwindigkeiten garantiert erreichbar sind, sondern da steht nur, welche auf dem Mainboard getesteten Speichergeschwindigkeiten, das BIOS/UEFI des Mainboards, am Speichercontroller im Prozessor, einstellen kann, inklusive der Speichergeschwindigkeiten, die nur durch übertakten des Speichercontrollers im Prozessor erreicht werden können. Mehr steht da eigentlich nicht.

Speichergeschwindigkeiten die nur mit übertakten des Speichercontrollers im Prozessor erreicht werden können, die werden in den Mainboard Spezifikationen für gewöhnlich wie folgt gekennzeichnet: (OC), (O.C.), (by A-XMP OC Mode)

Die Mainboards wurden zwar mit den in den jeweiligen Spezifikationen angegebenen Speichergeschwindigkeiten erfolgreich getestet und die RAM Module die das geschafft haben sind jetzt auch in der Memory Support Liste (QVL) zu dem jeweiligen Mainboard zu finden, aber für diese Tests verwenden die Mainboard Hersteller speziell selektierte Engineering Sample Prozessoren. Prozessoren für den Endkundenmarkt schaffen diese Speichergeschwindigkeiten in aller Regel nicht oder nur selten und auch nicht unter Garantie mit den RAM Modulen aus den Memory Support Listen (QVL). Auch mit diesen RAM Modulen werden die angegebenen Speichergeschwindigkeiten nur dann erreicht, wenn der eingesetzte Prozessor dabei mitspielt, das ist die Bedingung daran.

Die Speichercontroller in den verschiedenen Ryzen AM4 Prozessoren sind erst mal für den Betrieb mit bis zu folgenden Speichergeschwindigkeiten ausgelegt, was auch in den Spezifikationen des jeweiligen Prozessors nachgelesen werden kann:

  • Ryzen Serie 1000 - bis zu 2400/2666MT/s
  • Ryzen Serie 2000 und 3000G - bis zu 2666/2933MT/s
  • Ryzen Serie 3000 ohne G, 4000/4000G und 5000/5000G - bis zu 3200MT/s

Für Speichergeschwindigkeiten jeweils darüber hinaus, die dann erst mit schnelleren RAM Modulen genutzt werden können, wird zwangsweise der Speichercontroller in dem eingesetzten Prozessor übertaktet, was funktionieren kann, was aber nicht funktionieren muss.

Außerdem sinkt die maximal erreichbare Speichergeschwindigkeit, je mehr Speicherbänke (Rank) pro Speicherkanal eingesetzt werden. Das liegt an der Mehrbelastung des Speichercontrollers durch mehr Speicherbänke und an den physikalischen Eigenschaften des Speicherbusses im Hochfrequenzbereich. Vereinfacht lässt sich sagen, das mit zwei RAM Modulen höhere Speichergeschwindigkeiten erreichbar sind, wie mit vier RAM Modulen. Das sollte vor allem bei MEM overclocking über die CPU Spezifikationen hinaus beachtet werden.

Ob und wie hoch sich der Speichercontroller in einem bestimmten Prozessor übertakten lässt, das kann auch nicht vorhergesagt oder vorab garantiert werden. Der eine Prozessor schafft halt etwas mehr und ein anderer etwas weniger, auch aus der gleichen CPU Serie.

Mit den XMP RAM Modulen verhält sich das nun so: Für diese speziellen RAM Module wird die Speichergeschwindigkeit, vom BIOS/UEFI des Mainboards, erst mal nur mit Hilfe der JEDEC Speicherprofile automatisch eingestellt, entsprechend der vorhandenen Systemkonfiguration. Diese Speichergeschwindigkeit ist erst mal relativ niedrig und entspricht der eigentlichen Speichergeschwindigkeit für die XMP RAM Module. Auf Standard RAM Module ohne XMP Unterstützung trifft bis hier her das Gleiche zu.

Die JEDEC Speicherprofile sind, im SPD Chip (Serial Presence Detect), auf den RAM Modulen hinterlegt. Dort befinden sich auch die XMP Speicherprofile. Das sind MEM overclocking Speicherprofile, die im BIOS/UEFI manuell aktiviert werden müssen. Dadurch erst werden diese speziellen RAM Module auf ihre vorgesehene Geschwindigkeit "übertaktet". Auf die Art kann man mit günstigeren RAM Modulen höhere Speichergeschwindigkeiten nutzen.

Mit Hilfe des XMP Speicherprofils wird also, vom BIOS/UEFI des Mainboards, die MEM overclocking Speichergeschwindigkeit eingestellt und zwar immer noch im Prozessor. Aber für Speichergeschwindigkeiten, die über die jeweilige Prozessor Spezifikation hinaus gehen, werden durch das aktivierte XMP nicht nur die RAM Module "übertaktet", sondern auch der Speichercontroller im eingesetzten Prozessor und das kann zwar aber muss nicht funktionieren. Das ist auch die eigentliche Ursache, wenn XMP MEM overclocking mal nicht funktioniert, weil in dem Fall die Einstellungen durch das XMP zu viel des Guten für den Prozessor sind.

Workaround:

In dem Fall müsste zum einstellen der Speichergeschwindigkeit manuell eingegriffen werden. Möglicherweise stehen auch mehrere XMP Speicherprofile zur Auswahl, wovon eines vielleicht funktioniert. Ansonsten muss die Speichergeschwindigkeit, bei aktiviertem XMP, zusätzlich manuell soweit gedrosselt werden, bis der Prozessor stabil damit arbeitet oder die Speichergeschwindigkeit, die Timings und die RAM Modulspannung werden komplett manuell eingestellt. Viel Spaß dabei.

mfG computertom