fclk 에 관해 정리해드립니다.

CPU/메인보드/램 게시판 - 젠4 라이젠 7000 vs. 14세대 랩터레이크 리프레시

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12 fclk 에 관해 정리해드립니다. 소울시커 8 5862 2022.08.11 13:07

질문 몇개가 있는데 내용이 조금 심오하여 댓글보다 새글파는게 나을것 같아서 적어봅니다. 일단 소위 기어1 IF 1:1이라고 말하는 방식은 메모리 주파수 대역을 메모리 컨트롤러 주파수 대역이랑 동기화 하는걸 말합니다. 기어1과 IF 1:1이 미묘하게 다른데 기어1은 MCLK = FCLK고IF 1:1은 MCLK = FCLK = UCLK입니다.인텔에서는 메모리컨트롤러 클럭을 FCLK라고 쓰고AMD에서는 메모리 컨트롤러 클럭을 UCLK이라고 하는것 같고 FCLK라 불리는 인피니티 패브릭 클럭이 있습니다.명칭 부위와 상관없이 램클럭은 MCLK와 램과 CPU의 접점인 FCLK 가 중요합니다. 기어2와 IF 1:2도 미묘하게 다릅니다. 기어2는 MCLK = FCLK/2이고 2클럭 단위로 값을 산정하는 AMD로 치자면 GDM on 상태입니다.AMD는 IF1:2에도 불구하고 GDM on / off를 선택할 수 있습니다.GDM 기술은 2클럭 단위로 유효 정보 값 해석을 하기 때문에 고클럭 달성에서 안정성을 높이는데 도움을 줍니다 좀 더 자세히 설명하자면 GDM off상태에서는 주파수신호의 up피크와 down피크를 구분해야하는데GDM on에서는 2개 클럭을 합쳐서 계산하므로 up피크만 판단하는걸로 갈음 할 수 있습니다. 다만 모든 주파수에 대해 2클럭 단위로 계산하므로 홀수 클럭으로 동작하는 기능이나 타이밍에 대해서 1클럭씩 손해 볼 수도 있습니다.손해를 감수하고서라도 클럭을 올리는게 이점이 많고 또한 홀수로 인가한다고 해도 짝수로 동작 할 확률이 높기 때문에 정확히 얼마나 차이나는가에 대해서는 정량적 비교는 어렵습니다. 근데 사실 이러한 부분에 이해를 더하기 위해 기어2 또는 IF1:2가 나온 배경에 대해 이해를 해야합니다. 클럭은 점점 높아져 왔고 곧(이미) 물리적 한계에 도달 하였습니다. 그 물리적 한계를 돌파하고자 한 노력이 기어2 또는 IF 1:2로 통상적으로 저렇게 숫자 2로 표현하지만실질적으로 그 본질은 주파수의 동기화 or 비동기화 입니다. DDR4의 고클럭 오버클럭을 해보신분은 아래내용을 좀 이해하실지 모르겠는데 일단 고클럭을 달성하기 위해서는 램클럭수율, 보드클럭수율, 관련전압의 3박자가 맞아야 합니다. 램의 클럭 수율에서 탈락되면 기어2로 풀어도 램클럭을 올려봐야 제대로 동작하지 않습니다.클럭수율이라는것은 단순히 삼성B다이를 말하거나 혹은 4000 cl14 램같은 낮은 타이밍이 낮은 전압에서 동작하는걸 말하는건 아닙니다. 특정 타이밍에 필요되는 전압 요구량과는 상관없이 클럭만큼은 높은 클럭에서 안정적으로 동작하는 램들이 있고 이런 램들이 기어2 또는 IF 1:2로 사용하는 XMP램으로 출시됩니다.이런 램들 특징은 타이밍이 어마무시하게 풀려있습니다.삼성B다이 고수율 램이라 하더라도 클럭이 많이 올라가지 않을 수도 있고하이닉스 램이라 하더라도 고클럭에서 안정적으로 동작 할 수도 있습니다.두박자를 모두 충족시키는 램이 4800 cl17 같은 삼성B다이 고클럭 램입니다. 램 클럭 수율이 충분히 커버가 된다고 해도보드수율이상의 클럭을 인가하면 기어2든 기어4든 더 올라가지 못합니다.모든 보드는 최대 인가 가능 클럭을 테스트에 사용된 램을 기반으로 생성한 qvl을 통해 알리고 있으며 이는 보통 비동기화 상태를 포함하여 명시합니다.DDR4에서 5000클럭을 초과하여 지원하는 보드도 있는데이런 보드에서 기어1, IF1:1이 5000까지 가능한건 아닙니다.단지 MCLK가 5000까지는 된다를 의미하는거죠. 우리가 기어1또는 IF1:1로 5000까지 사용하지 못하는 이유이자 기어2, IF1:2가 등장하게된 이유는마지막 3번째 전압 관련 이슈입니다.보드에서 고클럭 달성을 위해서는 램전압 외에도 메모리컨트롤러나 혹은 언코어 부분 등에 기반이 되는 전압이 일반수준 이상으로 충분히 인가되어야 가능합니다.이 전압은 FCLK 클럭을 좀 더 높이는데 도움이 됩니다.근데 이 전압은 높게 인가될 수록 보드에 무리를 주고 인가가능한 물리적 최대치에 한계가 있습니다.보드의 물리적 한계가 있다는 소리는 FCLK를 올리는데 물리적 한계가 있다는 소리입니다. FCLK를 올리지 못하여 MCLK만 올리는 방법을 채택한게 지금의 기어2 또는 IF1:2라고 하며보통 FCLK를 MCLK의 절반으로 뚝 떨어트려서 낮은 부하에도 동작가능하게 만들어 의미상 2라는 숫자를 사용하지만 사실상은 비동기 라고 분류하는게 맞습니다. 왜냐하면 FCLK는 MCLK의 절반이 아니어도 동작하기 때문입니다. FCLK는 MCLK와 별개로 보드에서 인가 가능한 한계만큼 올릴 수 있습니다.물론 바이오스에서 자동으로 MCLK/2로 제한 되어있는 보드도 많습니다만(주로 인텔)수동인가가 가능한 경우(주로 AMD)는 FCLK는 심지어 가능만 하다면 MCLK보다 높아도 상관없습니다 메모리 속도에 핵심적 역할은 하는게 MCLK보단 이 FCLK고 FCLK가 높을수록 램성능에 미치는 영향이 큽니다. 수동인가 가능한 바이오스에서는 FCLK를 최대한 올릴 수 있고비동기 방식을 사용하기로 했으면 MCLK를 FCLK의 두배가 아니더라도 보드클럭수율 또는 램클럭 수율만큼 올릴 수 있을겁니다.예를들어 3800 cl14를 사용가능한 환경에서 IF1:1이 가능했으면(FCLK=1900, MCLK=1900)FCLK는 1900까진 사용이 보장된것이니 MCLK를 2000을 넣으면 4000클럭으로 동작합니다.이때 비동기화 방식이긴 하지만 메모리 속도는 3800 cl14 IF1:1와 비슷하거나 혹은 더 상회할수도 있습니다.FCLK가 동일하게 1900으로 동작하기 때문이죠 기어2 또는 IF1:2에서 성능상의 하락을 보는 이유는 FCLK를 낮춰서 인가하기 때문인데제가 세잔에서 오버클럭하면서 FCLK를 2466.66까지 인가해봤는데 FCLK가 높을 수록 동기화 성능에 근접합니다. 인가가 가능만 하다면 말이죠.제가 당시 보드가 비명을 지르는 수준까지 전압을 인가하고 달성한 최대기록은 FCLK 2050클럭입니다.2050에서 안정화는 실패했고 2466.66까진 안정화에 성공했습니다. 이정도가 물리적 한계선이라 보시면 됩니다. DDR5로 바뀌면서 기어2 또는 IF 1:2를 기본으로 채택하면서 MCLK=FCLK*2방식을 기본으로 가져가게 되었습니다.물리적 한계가 있는 FCLK를 낮춰버리고 대신 MCLK를 높여서 성능을 커버하는 방식입니다.램 동작에는 필요한 물리적 시간이 있는데 주파수는 빨라졌지만 현실시간은 동일하기 때문에 타이밍은 풀려야 했습니다.4800 클럭으로 동작하는 DDR5 램은 MCLK=2400, FCLK=1200으로 동작합니다. FCLK는 클럭의 1/4이죠.바꿔말하면 제가 2050까지 넣었던 상황에서 만약 보드클럭수율과 램클럭 수준이 받쳐만 줬다면 2050*4=8200까지 가능하다는 결론이 나옵니다(LN2환경아니구요) 근데 DDR5로 넘어오면서 클럭이 기본 4800이상에서 놀다보니 문제가 하나 생겼습니다. DDR4 보드 제조사들은 동기화 기준 한계가 명확하여 보드의 클럭수율이 5000을 넘지 않아도 문제가 없었습니다. 어짜피 동기화로 쓰는게 더 이득이라 보드 클럭수율 한계까지 쓸 일이 없었죠. 근데 DDR5에 와서는 MCLK가 기본이 2400이다 보니 DDR4 JEDEC 정규스펙인 3200 정도까지만 FCLK를 올려도 1600*4 = 6400이라는 MCLK를 동작시켜야 하게 생겼습니다.실제로 DDR5 JEDEC또한 6400까지 나왔죠. DDR4에서 5000전후로 놀던 보드 수율이 DDR5로 오면서 이젠 MCLK를 구동하는 수율까지 문제가 되었습니다.12세대 출시된 보드들중 저가형 보드 대부분이 MCLK 3000 즉 6000클럭 선을 초과하지 못합니다.FCLK는 오히려 넉넉해졌는데 MCLK가 문제가 된거죠. 높은 MCLK를 구동시키는건 램클럭 수율쪽에서도 문제가 되고 이는 DDR5 오버클럭 한계에 큰 영향을 미치고 있습니다. 최근 출시를 앞두고 있는 젠4에서 IF 1:1을 구현한다는 루머가 있는데MCLK와 UCLK의 동기화는 모를까 FCLK까지 동기화를 시키려면 보드에 걸리는 부하량이 문제가 됩니다.AMD에서 cpu-z에서 표기되는 값은 MCLK와 UCLK구요.과연 높은클럭에서 FCLK까지 동기화가 가능할지는 까봐야 알겠죠. 굉장히 믿을만한 출처에 의하여 제가 아는게 좀 있는데때가 되면 공개되겠지만 제가 지금 말씀드리긴 뭐하구요다만 너무 기대하시면 안됩니다. 이 정도 말하는건 되겠죠 뭐. DDR4에서 DDR5로 넘어오면서 1.5배 이상의 클럭 상승이 외계인의 도움이 아니라 단지 비동기화를 통한 꼼수이듯이갑작스럽게 안되던걸 되게하는 외계인은 아직 없는 것 같습니다. DDR5 JEDEC 기준인 6400을 넘어서 10000클럭까지 가려면 그땐 아마 기어4 가 도입될겁니다 아마그때가선 DDR5 6400 JEDEC램이 빠른지 DDR6 10400 JEDEC램이 빠른지 비교하며 생각보다 성능이 비슷하게 나오는걸 보고 실망하겠죠 뭐. 이번에 그랬던것 처럼요. 쓰다보니 글이 길어졌네요. 내용이 다소 어렵지만 모두 이해할 필요는 없습니다.

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POWER	Asus Rog Thor 1000 P2, ENERMAX 750w Gold	Asus Rog Thor 1000 P2, Cossair HX1600
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