專家觀點 (Viewpoint)

Patriot台灣小編 聊聊主機板的線路規劃,對於記憶體超頻的影響

最近有許多朋友來詢問Patriot台灣小編關於超頻性與相容性的問題,不過小編發現有些問題其實要從最基本的主板架構面來討論,所以誕生了本篇關於主機板硬體線路規劃對於記憶體超頻的先天影響。一聽就知道要硬起來的文章,而且講的還是主機板並非是記憶體。不過Patriot台灣小編還是盡量以最簡單的方式介紹給各位,以下我們就以圖文的方式來說明囉,Let’s go。

接下來要回顧一下主機板規劃的歷史了。其實一開始主板都是以Daisy Chain做佈線規劃,但是分歧點就在DDR3後期的Z77/H77這個時間點,幾乎各廠都轉為T-Topology,之後一路到Z370這邊都還是維持T-Topology,因為連INTEL的主板規劃建議都是T。不過有兩家大廠這時候在推出Z390時覺得這不太對,不太對的地方在於T利於四根記憶體超頻,Daisy利於兩根記憶體超頻,可是市場上到底是一次買兩根kit記憶體的用戶多,還是一次買四根kit記憶體的多呢?答案其實我們自己最清楚,兩根kit還是大宗啊,以這樣的思維來看的話,Daisy Chain才是比較符合實際狀況的Layout呢。

INTEL平台目前亂成這樣,那麼AMD平台呢?其實以msi來說,都是維持一貫的Daisy Chain Layout,也就是比較利於雙通道超頻。其他廠也很有可能會逐漸改為Daisy Chain的Layout了。

3/4更新:有大廠RD出來表示,目前主流其實還是以T-Topology為主,其他則為Daisy Chain,有些廠如MSI新一代的Z390就是Daisy Chain,上一代的Z370反而是T-Topology,而技嘉則幾乎都是T-Topology的Layout。

分辨方式也可直接看每張主板的背面,只要沒有特別藏起來的話,都可以從記憶體線路上看出是哪一種Layout喔。


▲ 這個就是T-Topology的佈線方式,看到它在DIMM之間是等長線路的規劃


▲ 此為MSI Z390 MPG Daisy Chain的佈線規劃

這更加說明了即使是同一品牌,甚至在同一晶片組世代的主板Layout也有大大的不同啊。

Q1. 內建在CPU內的記憶體控制器,有的寫2,有的寫4,是代表什麼意思呢?

A1.

由於CPU種類眾多,又有許多不同的應用面導致有多種組合,我們先以桌上型平台的CPU為主來介紹。首先是INTEL的平台,INTEL Core系列我們是最常見的電腦組裝CPU規格,也就是一般人熟知的Pentium到i3/i5/i7/i9。屏除時脈高低以及價差等等外在因素不談,這些CPU規格裡面都有寫到最大記憶體通道數為2,代表著一顆CPU內有兩組記憶體通道,而這個通道與記憶體控制息息相關。

而自從INTEL X58推出之後,記憶體通道數有著倍數的成長,也出現了六通道、八通道等等更高階的X或者XE系列CPU,而這些CPU的記憶體通道數就寫4組。至於現在香的不得了的AMD,其實在CPU產品架構上面也與INTEL非常類似,Ryzen對應Core系列,Threadripprt則主打X系列,因此在記憶體控制通道組數上面也是相同,用圖片來呈現記憶體通道數大概的樣子如下:


▲ 圖1,CPU內會有控制記憶體的通道組數,呈現起來大概是這樣的感覺。


▲ 圖2,目前最高階的Core i9-9900K,記憶體通道數最大是2組。


▲ 圖3,INTEL最高階的I9-9980XE,具有18個核心,而最大記憶體通道數增加為4組。


▲ 圖4,目前新一代的AMD在CPU產品規劃上面,其實也是走INTEL相同的路線。以最常見的Ryzen系列,最大記憶體通道數也是寫2組。


▲ 圖5,最高階的AMD Threadripper,是由兩顆Ryzen架構拼起來的,而在記憶體通道數也是如同INTEL高階X系列為4組。

Q2. 目前市面上有幾種記憶體通道的主機板佈線法?這些都有甚麼樣的影響呢?

A2.

在知道主流的CPU都有著兩組記憶體通道之後,我們就基於這兩組記憶體通道為範例,來解釋一下當今主流的三種主機板佈線法。

第一種稱為1DPC,是1 DIMM Per Channel的縮寫,最好理解的就是這個佈線法,採用此1DPC架構的主機板,顧名思義為一個記憶體通道提供給一根記憶體使用,也因此每根記憶體都有專屬通道,根本VIP的感覺。

優點為不需要與其他記憶體分享頻寬,訊號的純淨度也維持比較好,讓超頻性能大幅提升。缺點為一張主板就只有兩根DIMM Slot,若採用單條16GB的記憶體,最大容量也就是16×2=32GB(現在有某些超規格的記憶體出現,可將容量往上推高到64GB)。以超頻幅度來舉例,假設2隻8GB記憶體,應該可達到DDR4-4400MHz或者更高。2隻16GB記憶體,則應該也可達到DDR4-4000MHz左右。範例的主板如華碩的ROG X, XI APEX, GENE,一些ITX的小板,不管INTEL/AMD,都一定是1DPC架構。


▲ 圖6,1DPC架構,想像記憶體內的兩組通道,各別負責DIMM A1/B1,每根記憶體所享有的頻寬都是獨享的。

第二種稱為Daisy Chain Topology,中文可稱為菊花拓樸,這大概是現今最主流的主機板佈線方式,因為佈線簡單,不需要等長佈線,只要訊號有通就好。

優點為一個記憶體通道可控兩組記憶體DIMM Slot,因此總共可控制4組DIMM Slot,也支援兩組雙通道記憶體。缺點為兩組記憶體頻寬因為共享關係,訊號比較雜,容易被影響高頻超頻性,因此也有著若是雙通道只插兩根記憶體的話,插在A2/B2普遍比較好超的規則衍生出來。而一次插滿四根記憶體,會造成影響被放大,導致兩組雙通道的超頻性能大幅降低的問題。以超頻幅度來舉例,假設

  • 2隻8GB記憶體,可達到DDR4-4133-4200MHz左右。
  • 4隻8GB記憶體,則會大幅降低到3600MHz左右。
  • 2隻16GB記憶體,則應該也可達到DDR4-3800MHz左右。
  • 4隻16GB記憶體,則會降到3200-3400左右。

主機板分布來說,每一家都有,而且占比大約70%-80%都採用Daisy Chain的佈線法,但這裡也有很多問題,有些板子會盡量節省佈線長度,甚至是免去記憶體相位穩壓等等線路,所以影響到超頻結果好壞的差異頗大。


▲ 圖7,Daisy Chain架構,可看到記憶體通道如通道1,是先跑到記憶體A1之後再跑去A2。

第三種就稱為T-Topology,中文就叫做T拓樸好了,它與Daisy Chain其實非常類似,但在佈線方面更講究,同樣也是一個通道控制兩組記憶體,但這兩組記憶體的線路是等長的,也就是說在佈線的規劃上面要花比較多精神來確認這是等長線長,讓訊號傳輸的質量是四根記憶體都差不多。

優點為一個記憶體通道可控兩組記憶體DIMM Slot,因此總共可控制4組DIMM Slot,也支援兩組雙通道記憶體。缺點為兩組記憶體頻寬因為共享關係,但是是等線長的佈線法,因此對於雙通道記憶體超頻反而沒有太多優勢,甚至比Daisy Chain還要弱一點,不過若是插滿四根記憶體,拜等線長所賜,則可以獲得較好的記憶體超頻效果。

對於硬體規劃RD來說,要花比較多精神研究佈線,也可能會因此多放一些穩壓元件,會提高整體主板成本,不過近年來新的Z370/Z390高階主板採用T-Topology的越來越多了。以超頻幅度來舉例,假設

  • 2隻8GB記憶體,可達到DDR4-4000MHz左右。
  • 4隻8GB記憶體,則可以維持在3800MHz左右。
  • 2隻16GB記憶體,應該也可達到DDR4-3800MHz左右。
  • 4隻16GB記憶體,則會降到3400-3600左右。

目前技嘉主流主板以及華碩高階Z370/Z390大部分都已改用T-Topology佈線,華碩甚至還有特別發布新聞稿強調這個功能對於超頻的幫助。

所以各位粉絲們,有些主機板可以,有些主機板不行,這也是我們在測試記憶體產品上面臨到的問題,除了主板本身的PCB層數不一以外,最大的影響就在於主板的Layout方法了。但我們並非是主板製造商,除了特規的幾張板子以及ITX可以肯定就是1DPC以外,其他我們也不清楚到底有那些主板是採用Daisy Chain或者T-Topology,畢竟在這篇文章之前,可能也只有少數玩得很深的用戶知道這個差異性,對於大部分玩家來說,是菊花拓樸還是T拓樸根本不是採購該主板最大的原因。但事實上我們的確有遇到這些差異。

不過話說回來,在雙通道只插兩根記憶體的情況之下,三種Layout其實認真來說相差不遠,而且也可以透過微調記憶體時脈跟電壓來同樣達到超頻的效果,因此此篇文章僅供各位參考囉。

最後,本篇其實是參考一個國外Youtuber – Actually Hardcore Overclocking的影片解說,小編個人覺得他講解的非常仔細,所以把重點去蕪存菁變成中文來提供各位粉絲們參考。

以下是他的Youtuber,記得幫他訂閱按讚,給他打氣。

另外要推薦的是msi小林大大有解說在板廠沒有說的秘密系列影片裡面也有提到這幾個Layout的不同與特色,更是值得一看喔。

以上原文同步刊登:Patriot 台灣粉絲團

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