【天天新视野】【小白向科普】近几年锐龙内存模式简单讲解

作者：超合金彩虹糖

(资料图片)

最近准备来做个AMD这几代内存模式的简单入门，本文主要针对入门级新手，我已经对内容做了大幅度简化了，希望小白们能够看得懂

本文由于是偏科普向，所以不会照顾圈内某些人所谓的共识， 不然必遭后人耻笑，该怎么样就会怎么评价，你们该怎么说留给你们自己背后去讲。

在这之前需要先给几个名词做一些简单解释，那就是Infinity fabric、FCLK、UCLK、MCLK以及CPU频率

CPU频率应该不需要我多说，就是你CPU的核心频率。

infinity fabric是AMD链接不同功能模块的总线，是AMD这次崛起之路的奠基功能

像在Zen1时代，一个CPU die里面两个CCX，这两个CCX就是通过IF总线互联的，此时IF总线还是片内互联的状态。直到现在Zen4乃至于未来的Zen5/Zen6，都会有infinity fabric的身影

infinity fabric一般简称IF，那么IF位宽就是这条总线的位宽，IF频率就是infinity fabric总线的频率

我们常说的FCLK其实就是IF总线的频率，FCLK 1800MHz，那么IF总线的频率就是1800MHz。FCLK和CPU的核心频率是不一样的，大家要注意区分。

MCLK就是内存的频率，比如说DDR5 6000，这6000就是具体的速率，而由于内存是一周期2bit的输出传输，所以MCLK对应的是3000，除以二就行了

而UCLK则指的是内存控制器的频率，所以UCLK和MCLK息息相关，甚至可以说关系到你内存能效的表现

如果你的UCLK/MCLK是1:1，也就是我们常说的不分频模式，此时效能最佳，也是在内存频率发展不算很高的时候的默认 ，而如果你的UCLK/MCLK是1:2的模式了，也就是分频模式，此时意味着你的内存控制器频率下降了一半，会严重影响到内存控制器与核心之间信息交互的效率

那么1：4的模式就你们自行推断吧。

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

那时候AMD的内存控制器能力较弱，作为那个时代的亲历者，我仍然记得那时候的R5/R7基本上内存只能稳2666-3200，能稳超过3200频率的几乎是极少数，我记得大部分还是只能稳3000这个频率，3200都见过不少人报错

这里结合Zen1/Zen+回顾一下前面的内容。如果内存是3200频率，那么意味着UCLK是1600MHz，如果是3000的内存频率，UCLK就是1500，当时对于FCLK的频率挖掘也不算深，内存也没有分频，所以当时的玩家也没有对FCLK深度探索

而到了Zen2时期，AMD开始在消费级玩起了Chiplet，AMD将IO类模块单独拿了出来，用GF 12nm做成了一个单独的IO Die，而CPU的主要计算模块则单独做了CCD，也就是今天Zen4的基本雏形

这之后CPU要访问内存控制器，需要走IF总线跨die去访问IO die，此时IF总线的表现就开始显得重要了。

在这里需要和Intel的总线做个区分，intel的消费级采用的是ring总线

可以说啥都挂在这个ring总线上的，CPU核心、内存控制器还有核显等一大堆东西都挂在ring总线，intel的核心要访问内存控制器，只需要走ring总线就行了，所以ring总线的实际表现就成了关系到intel实际内存效能的主要环节之一

而AMD这边核心要访问内存控制器需要走IF总线（虽然Zen3/Zen4也有了一个Ring总线，但是仅限CCX内CPU核心与核心内互联用），这一点到Zen4也是一样的，

后续Zen5/Zen6应该也还是这样

这里就有一个问题了，需要跨die走基板的信号频率没办法做的太高，所以Zen2/Zen3时期的FCLK基本上只能稳定在1600-1900MHz之间，

而且AMD为了解决内存高频上不去的问题，引入了IF总线与内存的分频机制。

当内存频率超过一定值时，ZEN2架构的锐龙处理器就会自动切换到内存/IF总线2:1分频

比如说DDR4 4000的频率，此时MCLK频率是2000，FCLK和UCLK就只有1000了，如果以不分频的标准来看，FCLK和UCLK应该要2000的频率才对

当然不同主板可能有差异，有些异步之后的FCLK频率会保持分频前的数值

不过由于FCLK上不了这个频率，但是又想实现4000这个频率，就以降低实际效能为代价来实现这个目标了

在这个模式下因为FCLK频率没办法推到太高的问题就被解决了，所以线程撕裂者平台就先intel一把实现了四通道DDR4 4800

根据大量样本来看，AMD官方这个所谓的内存频率一定值的范围大概在3200-3800之间

也就对应了1600-1900MHz的FCLK频率，绝大多数Zen2/Zen3的CPU都只能跑3600-3800的频率不分频，极少数体质极好的可以实现1933MHz的FCLK频率，从而实现3866不分频，而一些体质烂的也就只能稳3200的频率在用。

根据AMD的介绍，这个不分频的区间，FCLK：UCLK：MCLK的比例为1:1:1，这就是不分频的方案

比如内存频率3600，MCLK就是1800，UCLK和FCLK都是1800。如果是3200的内存，那么MCLK、FCLK和UCLK都是1600MHz

而APU则不同，APU是单die设计

CPU核心经过IF总线访问内存控制器不需要去走基板长距离跨die，所以4750G/5700G这些产品的不分频上限就显著更高，FCLK甚至可以达到2300MHz以上

这时候内存就顺理成章可以实现4400以上不分频了，上限显著超过了非APU版。

从这些现象中可以得到结论，在AU内存的这整个一环节中，FCLK是那个瓶颈，如果能提高FCLK的频率，那就能把不分频的上限拉高

时间到了Zen4，AMD更换了全新的AM5插槽，CPU die升级到了5nm，IO die升级到了6nm，同时也放弃了DDR4内存的支持，全面支持DDR5

到这里就又有一个问题了，DDR5内存起步4800，而如果继续按照Zen2/Zen3那一套1:1:1的模式来进行的话，那这DDR5时代就拉不上去了

因为如果要按照这个模式来，哪怕是4800的频率，也会要求FCLK频率达到2400MHz

而如果是DDR5 6000，这会要求FCLK频率达到3000MHz，这显然是超过AMD目前非APU版能力上限的

所以为了解决这个问题，Zen4时代就将1:1:1改成了2:3:3，也就是FCLK：UCLK：MCLK为2:3:3的比例，这样就保证了UCLK和MCLK继续能保持1:1

相较于原本1:1:1的模式，这个模式降低了FCLK的频率，理论上来说效能就会下降

因为IF总线的频率关系到你CPU核心访问内存控制器的速度，这一段路的速度要是下去了，这会在很大程度上影响CPU访问内存控制器的效率，而内存速度和内存控制器的速度大幅提高的时候，IF总线的频率提升速度跟不上，也会拖整体的后腿。

最终在2:3:3的模式下，Zen4这一代内存频率的上限大概就是6400了，此时FCLK的频率为2133

MCLK和UCLK都是3200，不借助特殊设备的情况下我几乎没有看到过有稳定过测更高频率的zen4了

当然这个2:3:3是EXPO下的参考比例，更贴切的描述应该是FCLK频率：1:1

这里FCLK是被解放出来的那个数据，因为跟不上后面两个参数的发展，所以FCLK的频率是你能跑多高就算多高 。

在实际对比中你们就会发现同样DDR5 6000 C30的内存，AMD的7000系列的带宽表现就会逊色于intel平台

这个现象在DDR4时代是没见过的，DDR4时代一般频率和时序一样的时候，带宽表现是差不多的

这也许是IF总线所带来的局限吧，IF总线为AMD提供了高拓展的未来，实现了单CPU 32核到96核的扩展

甚至未来还会上128核，但同时总线速度的提升较为缓慢，尤其是需要跨die传输型号的时候，频率实在是没办法做高

我个人猜想如果AMD想要让FCLK频率大幅提高的话，可能需要改新的布线设计和全新的基板

外置IO die这个设计AMD可能会继续玩下去，那么就无法避免CPU核心跨die走基板长距离去访问内存控制器

而更先进的布线设计以及制程升级可以改善这个问题，Zen4的FCLK频率对Zen3的提升也许就是受益于此

如果下一代Zen5可以让FCLK频率提升到2400的话，那么内存频率就可以提升到7200不分频，而如果像当初Zen3延续Zen2的频率那样，继续保持2000-2133的话，那下一代也只能6000-6400，这样去面对intel未来可能会出现的XMP8000甚至更高频率内存的冲击，也许只能靠推广X3D来辅助了，当然X3D也并不全是好处，这个可以自己挖掘一下。

以上就是台式机锐龙的发展情况，下面来讲几个我个人测到的例外，所谓例外其实就是为他们各自的普通做了特殊优化的，和上面的情况有出入，基本是移动端的锐龙

首先是6nm工艺的RMT，这个系列相信大家也基本都知道

CPU是移动端zen3，但是GPU从vega升级到了RDNA2，然后支持了DDR5和LPDDR5内存。

去年我拿到了天选3，6800H+3060的配置，所以进行了一些测试，发现在DDR5 4800内存下，MCLK和UCLK是1:2的模式，MCLK是2400，UCLK的1200了

而FCLK的频率是1800MHz，这个比例就变成了3:2:4，还是分频的模式，最终AIDA64的CPU带宽测试表现不太好

不过LPDDR5 6400内存下，GPU可用的memory copy这一项就比较高了，这一项改动倒是特别适合核显发挥，因为对GPU来说延迟不太重要，copy带宽非常重要

另一个是上笔记本的台式机版锐龙，前段时间有幸短暂的测试过7945HX（ROG的冰刃7）

我发现7945HX虽然和桌面版的7950X是同核心，但是内存运行模式是有一点区别的，实际抓取运行时的频率之后发现7945HX将2:3:3的模式改成了2:2:3

这次是UCLK的频率和FCLK相同了，而MCLK的频率继续保持高频，这倒是挺让我意外的

这应该算半个分频模式吧，因为这时候UCLK：MCLK的比例变成了1:1.5，没完全变成1:2，但也不是1:1了，不过好在对比桌面端直接跑4800 C40以2:3:3的模式运行时并没有啥落后

所以影响不算大，这个结果就仅供学习参考。

再往前的移动端我就没有留下相关测试信息了，其实Zen4往前的无非就是分频不分频的玩法，具体比例就以实际测试为准就好，这里我还是鼓励大家自己多测测数据，不要只知道看别人的数据，最好是要自己复现一下。

不过这里要打个预防针，如果你们测到这样的表现也不要感到奇怪

这是正常的。换个角度想，这样的设计思路是为了让CPU频率在压力测试时尽可能的高，所以将总线频率降低，这样在应付一些特殊需求的时候是效果非常显著的，建议intel也学一学。

行了，这次的小科普到这里就结束了，本文主要针对入门级新手，所以前面会写的麻烦点，希望小白们都能看得懂，对这几代AMD的内存运行模式有一个基本的了解。

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