RAMがカタログ通りの速度で動いていない？XMPを有効化すれば解決できる――ただし落とし穴に要注意

あなたのRAMは、カタログに記載された速度で動作していないかもしれません。RedditユーザーのMarck527氏によると、多くのマザーボードはRAMのCASレイテンシや動作周波数を正しく認識できていないとのことです。この問題はIntelプラットフォームのマザーボードで発生し、UEFI（BIOS）設定でXMPを有効にするだけで簡単に解決できます。

しかし残念ながら、この解決策は新たな問題を引き起こすこともあります。XMPを有効にすると、CPUのTurbo Boost周波数が常に最大値に固定されてしまう場合があり、その結果、CPU内部のシリコンが通常より速く劣化してしまいます。特にHaswellやIvy Bridge世代のCPUでは、CPUダイと集成体ヒートスプレッダ（IHS）の間に使われたサーマルペーストの問題がさらに悪化します。

まずは、Turbo BoostとXMPについて簡単におさらいしておきましょう。

豆知識：「XMPプロファイル」という表現は実は冗長です。「XMP」の「P」はProfile（プロファイル）の頭文字にあたるからです。

Turbo BoostとXMPプロファイルとは？

ここでは、RAMのタイミング問題を理解する前に、Turbo BoostとXMPについて手短に解説します。

Turbo Boostとは？

Turbo Boostは、IntelのCPUから少し余分なパフォーマンスを引き出すための仕組みです。NehalemからHaswellまでのIntel CPUは、高負荷のワークロードがかかると動作周波数を動的に引き上げ、効率よく処理を行います。これにより、過剰な熱を発生させることなくキビキビした動作を実現しています。しかし難点もあります。一部のマザーボードメーカーは、XMPが有効にされるとCPU周波数を最大のTurbo Boost周波数まで引き上げるように製品を設計しているのです。

XMPプロファイルとは？

前述のとおり「XMPプロファイル」は冗長な表現です。XMPとはeXtreme Memory Profileの略で、DDR3メモリのタイミングに関するIntelの仕様です。DDR3メモリのCASレイテンシはおおよそ9〜12の範囲にあり、数値が小さいほど高性能です。高品質なRAMほど、低いCASレイテンシと高い周波数を兼ね備えています。つまり、RAMが1600MHzで動作していてもCASレイテンシが11であれば、期待したパフォーマンスを得られていない可能性があります。実際、XMPを有効にしていなかったばかりに、高品質なRAMを持っているのに公称速度より遅い状態で使い続けているユーザーは少なくありません。

RAMのタイミングと周波数の問題を解決するには

手順は次のとおりです。まず、CPU-Zを使ってRAMの実際の速度とタイミングを確認します。次に、BIOS/UEFIでXMPを有効にします。ただし、これによりCPUがフルスロットルで動作してしまうことがあります。最後に、必要に応じてUEFIでTurbo Boostを無効化しましょう。

RAMが公称速度で動いているか確認する方法

カタログ上のRAM速度はすでにご存じでしょう。実際にその速度で動作しているかどうかを素早く調べるには、定番ツール「CPU-Z」をダウンロードしてインストールするのがおすすめです。インストーラー版のほか、インストール不要のスタンドアロン版も配布されています。起動すると複数のタブが表示されるので、「Memory」タブを選択してください。

いくつかの数値が表示されますが、重要なのは「DRAM Frequency」と「CAS# Latency (CL)」です。これらの数値がメーカーの公称値と一致しているか確認しましょう。ただし、DRAM Frequencyはデュアルチャネル換算で表示される点に注意してください。たとえば公称1600MHzのRAMなら、「DRAM Frequency」は800MHzと表示されるのが正しい値です。また、RAMがデュアルチャネルモードで動作していない場合は、「Channel #」欄にその旨が表示されます。

UEFI/BIOSでXMPを有効にする

UEFI/BIOSでXMPを有効にするのはそれほど難しい作業ではありません。手順はメーカーによって異なりますが、設定を見つけるための大まかな共通点はあります。起動時に対応するFキーを押してUEFI設定画面を開き、RAMの設定項目を探しましょう。XMPという項目が見当たらない場合は、そのRAM自体にXMPプロファイルが用意されていない可能性があります。そのケースでは、手動設定またはデフォルト設定でタイミングを調整する必要があります。

Turbo Boostへの対処法

Turbo Boostが有効になっていると、熱的な余裕がある場合に限り、CPUが一時的に定格最大周波数までクロックアップされます。Intelの設計意図としては、必要なときだけキビキビした性能を発揮するというものです。ところが一部のマザーボードメーカーは、製品から最後の一滴まで性能を絞り出そうとして、XMPを有効にした際にCPUを常時最大のオーバークロック周波数で動かすように設計しています。筆者がMSIのZ87I mITXマザーボードでTurbo BoostとXMPを同時に有効にしたところ、まさにこの現象が発生しました。すべてのコアが即座に最大周波数に達し、ワークロードの大小にかかわらずそのまま張り付き、CPU温度は大幅に上昇しました。

Tom's HardwareのChris氏によれば、これはIntelの意図した動作ではないとのことです。MSIなどのマザーボードメーカーが、全コアを常に最大Turbo周波数で動作させるよう基板を設計していたのです。筆者はパッシブ冷却の省エネPCを組み立てた際にこの問題に遭遇し、深刻な過熱トラブルに悩まされました。

なぜTurbo Boostが問題になるのか？

デスクトップPCのCPUを常に最大周波数で動かし続けたい人はいないはずです。ファンの負担が増え、埃の溜まりが早くなり、CPUの寿命を縮めます。しかも性能向上はほとんど実感できません。重い負荷がかかれば、CPUはいずれその周波数に到達するからです。全コアを常に最大のオーバークロック状態で動かし続けるのは賢明とは言えません。UEFIに最大速度を抑える設定が用意されている場合もありますが、筆者のMSI製ボードでは見つけられませんでした。一方、交換後のASRock製マザーボードでは、CPUを常時オーバークロック状態にすることなく、XMPとTurbo Boostを問題なく両立できました。

解決策：Turbo Boostをオフにする

筆者は最初にこの問題に直面したとき、MSIに問い合わせました。ところがMSIの担当者は「問題はマザーボードではなくCPU側にある」との見解を示しました。幸いこれは事実ではなく、最終的にCPUを自動的に最高周波数で動かさないASRock製マザーボードに交換することで問題を解消できました。つまり原因はMSIの基板設計にあったのです。残念ながら、この問題を回避する方法は、①XMPを諦めて最適ではない設定で運用する、②タイミングを手動で設定する（かなり手間がかかります）、③Turbo Boostを無効にする、のいずれかに限られます。

まとめ

RAMが公称速度で動作していないと感じたら、まずXMPを有効にしてみてください。ただし、XMPの有効化に伴ってTurbo Boostも無効化する必要が生じるかもしれません。そのまま放置すると、システムに過度な負荷がかかります。CPU温度の上昇はシリコンの早期劣化を招き、故障率を高めます。さらに、Intelが高温環境下で早く劣化するサーマルペーストを採用したことも、この問題に拍車をかけていると考えられます。