Не секрет, що оперативна пам’ять є невід’ємною частиною персональних комп’ютерів. Як показує практика, майбутній вибір даного виду комплектуючих може довести користувача до гарячкового стану. На прикладі тієї ж SDRAM DDR4: існує безліч комбінацій частоти, таймінгів і напруг в XMP, пам’ять з різними стандартами JEDEC, заснована на різних чіпах і т.д.
Не менше запитань з’являється через думку, що для процесорів AMD Ryzen безсумнівно важлива частота пам’яті через специфіку архітектури (точніше, через загальне тактування оперативної пам’яті та Infinity Fabric, що об’єднує всередині кристала два модулі CCX), а для Intel зійдуть будь-які модулі з будь-якою комбінацією параметрів. Коли ж справа доходить до вибору об’єму і кількості модулів ОЗП, головний біль покупця може досягати пікових значень. На всі питання знайти відповіді доволі важко, проте існує чимала кількість гайдів, що дають змогу прискорити пошук бажаного. Сьогодні ж ми з вами трохи заглибимося в кілька важливих деталей, які, як мені здається, зроблять майбутній вибір і простішим, і дешевшим. Але почнемо з тестових стендів і методики тестування.
Тестові стенди
Тестовий стенд AMD x470
— AMD Ryzen 7 2700X у розгоні всіх ядер до 4300 МГц при напрузі 1.375 В;
— MSI X470 Gaming M7 AC (версія BIOS 1.21T01);
— MSI GeForce GTX 1080 Ti GAMING X;
— G.SKILL Sniper X 2×8 ГБ (F4-3400C16D-16GSXW);
— EK-XLC Predator 240 (Ryzen edition, mod);
— KingSpec NE-120 120Gb (Windows 10 Pro з усіма оновленнями на 10 липня 2018 року);
— Corsair RM1000i потужністю 1000 ват;
— Thermaltake View 31 TG.
Тестовий стенд Intel Z370
— Intel Core i7-8700K у розгоні всіх ядер до 5000 МГц при напрузі 1.296 В (частота кільцевої шини 4700 МГц);
— ASRock Z370 Taichi (версія BIOS 1.80);
— ASUS GeForce GTX 1080 Ti STRIX OC;
— G.Skill Trident Z RGB 2×8 ГБ (F4-3600C16D-16GTZR);
— Thermaltake Pacific RL360 Water Cooling Kit;
— Intel 760p 256 Gb (Windows 10 Pro з усіма оновленнями на 10 липня 2018 року);
— be quiet! Straight Power потужністю 850 ват;
— Thermaltake Core P5 TG.
Методика тестування
У поточному огляді ми з вами опустимо обговорення частотного потенціалу різного виду мікросхем пам’яті DDR4, вплив на нього кількості шарів друкованої плати, важливість підсвічування та іншого, що може відвернути нас від трьох основ продуктивності ОЗП: таймінгів, частоти та режиму роботи. Природно, що обсяг оперативної пам’яті відіграє ключову роль як для робочих, так і для ігрових моментів, але в даному обговоренні ми будемо відштовхуватися від 16 ГБ набортної пам’яті, які можна вже називати якимось стандартом, що дає змогу забути про проблеми з фризами під час активного використання файлу підкачки через нестачу ОЗП.
Щоб виключити наголос на можливості оперативної пам’яті, використовуватися будуть тільки відібрані з доступних модулі, засновані на мікросхемах Samsung B-die. Для стенда AMD X470 це пам’ять G.SKILL Sniper X (F4-3400C16D-16GSXW) зі скромним профілем на 3400 МГц cl16-16-16-36, а для Intel Z370 — G.Skill Trident Z RGB 2×8 ГБ (F4-3600C16D-16GTZR) і XMP 3600 МГц з аналогічними таймінгами. Забігаючи наперед: не дивіться на профіль XMP, він ні про що не говорить.
Для того щоб виключити висновки на кшталт «можна ж просто розігнати процесор», Intel Core i7-8700K і AMD Ryzen 7 2700X були розігнані практично до максимуму своїх можливостей, залишаючись за межею досяжності для більшості користувачів (процесор Intel був скальпований, а 2700X — вдалий екземпляр).
Тести ж проводяться на двох стендах у три етапи. На першому ми з вами розглянемо вплив частоти пам’яті і часу виконання операцій при фіксованих значеннях таймінгів у кількості тактів. Це допоможе визначитися з тим, що дасть нам добірна пам’ять порівняно з бюджетними варіантами, так само як і допоможе знайти межу частоти, вище значення якої починається боротьба з вітряками.
Другий етап розповість про вплив таймінгів при фіксованій частоті пам’яті. Причому ми звернемо увагу не тільки на основні, а й на другорядні таймінги.
Завершальною стадією стане вплив двоканального режиму на загальну продуктивність системи. Для чистоти експерименту ні об’єм, ні самі модулі пам’яті не змінюватимуться, просто з початкового встановлення в DIMM A2/B2 перша «плашка» перекочує в B1. Таким чином ми збережемо 16 ГБ набортної пам’яті, не змінимо ранговість (усі ці модулі мають однорангову структуру) і переведемо режим роботи в одноканальний.
Досить слів, почнемо!
Тестування на платформі AMD X47
Залежність продуктивності від частоти пам’яті
Уже більше року минуло з моменту появи на ринку перших процесорів з архітектурою Zen. Говорити про те, що на перших порах були проблеми в роботі з високочастотною оперативною пам’яттю, не доводиться: досить багато про це було сказано як в оглядах, так і у відгуках. Але компанія AMD і її партнери виконали багато кропіткої роботи: якщо раніше отримати 3066 МГц було справою довгого і наполегливого підбору безлічі налаштувань напруг і таймінгів, якщо в тебе не певний тип пам’яті або материнська плата, то зараз 3466 МГц стає досяжним результатом навіть для мікросхем виробництва SK Hynix і Micron, не кажучи вже про Samsung.
І ось та сама G.SKILL Sniper X (F4-3400C16D-16GSXW), заснована на «бі-дай», дає змогу підкорювати нові висоти: стабільні 3666 МГц із таймінгами 14-15-14-14-28 1Т і підкорення нехай і нестабільних, але 3866 МГц із тими ж таймінгами:
Тому точкою відліку для сьогоднішнього тестування стане частота 3600 МГц з такими налаштуваннями таймінгів:
Усі таймінги, що налаштовуються, фіксуються вручну і не змінюються у всіх наступних тестах. Таким чином ми отримуємо результати для частот 3600, 3466, 3200, 3000, 2666 і 2133 МГц.
Але варто розуміти, що час виконання команд при цьому не залишається незмінним. Тривалість одного такту обернено пропорційна частоті DRAM, тому що вища частота, то швидше проводитимуться всі операції за однакового значення кількості витрачених тактів. Це добре видно на параметрі tRFC, що налаштовується: при встановленому значенні в 345 тактів для всіх випадків зі зростанням частоти мінімальний час між двома циклами регенерації зменшується. Параметр tREF теж зав’язаний на частоту, але не є таким, що налаштовується на платформі AMD AM4: за специфікацією JEDEC період між регенерацією сусідніх рядків модуля пам’яті 7.8 мкс, відповідно, результуюча автоматично рахується за частотою DRAM (ефективна частота модулів/2), помноженою на дане значення. Для 3600 МГц це 1800*7.8=14040 тактів, для 3000 МГц — 11700 тактів і так далі.
Чим нижче tRFC і вище tREF, тим вище продуктивність ОЗП. Пояснюється просто, за аналогією з автоматичною зброєю: швидке перезарядження і збільшений магазин дають змогу вести вогонь на ураження довше.
Для початку розглянемо результати зміни пропускної здатності пам’яті та її затримок у тестовому додатку AIDA64.
Тут все закономірно: збільшення тактової частоти в сукупності зі зменшенням часу виконуваних операцій дає змогу домогтися нелінійного приросту продуктивності на всіх ділянках вимірювань.
Якщо ж поглянути на затримки, то ситуація дещо інша:
Так, їх зниження помітне, проте в набагато меншій пропорції.
Тестовий додаток Geekbench 3 показує відносно невелику зміну продуктивності як у багатопотокових вимірах, так і в продуктивності на одне ядро.
Досить популярний додаток WinRAR 5.50 показує вже реальну залежність продуктивності від частоти ОЗП: її зміну похибкою не назвеш.
Однак головною метою сьогодні будуть ігри. Саме те, для чого більша частина збірок на нашому форумі і буде використовуватися.
Розглянемо на прикладі популярних AAA-проектів останніх років. Тестування буде проводитися у внутрішньоігрових тестових додатках з максимальними налаштуваннями якості, але в роздільній здатності 720p (за можливості — з модифікацією роздільної здатності до 50%) і без згладжування, щоб виключити наголос на продуктивність відеокарти. Заміри проводилися за допомогою програми Fraps, здатної аналізувати фреймрейт не тільки за середнім значенням (AVG FPS), а й за випадковими подіями, що визначають плавність ігрового процесу (1/0.1% FPS). Результати, як мені здається, здатні серйозно вас здивувати.
Подорож по елліністичному Єгипту в грі Assassin’s Creed Origins з OEM-пам’яттю на частоті 2133 МГц і стислими другорядними таймінгами (що ж буде при налаштуваннях за стандартом JEDEC?) може викликати деякий дискомфорт. Зі зростанням частоти ОЗП можна отримати колосальний приріст, який не кожна зміна поколінь графічних адаптерів може дати:
Особливо це помітно за випадковими подіями 0.1% FPS.
Аналогічна ситуація спостерігається в Far Cry 5, Hitman (DirectX12), Rise of the Tomb Raider (DirectX12).
Але вище 3200 МГц приріст має більш косметичний відтінок, важливий хіба що власникам моніторів з високою частотою розгортки. Говорити про те, що висока частота пам’яті є необхідністю і без неї «Ryzen не тягне», не доводиться.
Цей вимір показав користь повсюдного збільшення тактової частоти, але без прив’язки до часу виконання команд. Що буде, якщо зайнятися не упором на частотний потенціал, а виключно на таймінги?
Залежність продуктивності від таймінгів
Для цього використовуємо три режими роботи ОЗП при фіксованій ефективній частоті 3200 МГц. У першому ми встановлюємо первинні таймінги cl16-18-18-18-36 і рейт 2Т, а вторинні/третинні залишаємо в автоматичному режимі (AT — auto timings). Далі, не змінюючи основних, фіксуємо інші таймінги на досить зменшених значеннях (LT — low timings). Насамкінець змінюємо первинні та command rate.
При цьому затримки в AIDA64 змінилися незначно, а ось пропускна спроможність при операціях копіювання зросла помітно.
Geekbench 3 показує незначну зміну у всіх режимах.
Навіть наближений до реальності WinRAR 5.50 фіксує великі поліпшення.
А ось ігрові додатки відгукнулися по-різному.
Якщо в Far Cry 5 кадрова частота практично не змінювалася, то в інших спостерігається значний приріст до 17-18% за середнім значенням FPS і випадковими подіями 1% FPS. Чимало «халявної» продуктивності, не знаходите?
Залежність продуктивності від режиму роботи (кількості каналів)
Досить часто ми стикаємося з питанням, що краще вибрати — два модулі по 4/8 ГБ, або ж купити один 8/16 ГБ, а потім додати? Хтось вважає, що втрати від деактивації двоканального режиму роботи пам’яті практично не вплинуть на продуктивність, деякі думають радикально інакше. Ми ж з вами використовуємо обидва модулі, встановлені в одноканальному режимі роботи і з ефективною частотою 3000 МГц.
Це, природно, позначилося на пропускній здатності: на те він і двоканальний режим.
Не здивувала практична відсутність зміни затримок: як не крути, а час виконання команд не змінився, тому що він залежить від частоти пам’яті і кількості тактів на виконання.
Від 6 до 9% у Geekbench 3 і WinRAR 5.50 змушують сказати тільки «ну і плювати!».
Але ми ж про ігри, вірно? І тут починається зовсім інша історія.
27-44% за середнім значенням кадрової частоти, 10-65% за випадковими подіями! І це не через об’єм, не через частоту ОЗП або таймінгів. Виключно режим роботи. Задумайтеся.
Тестування на платформі Intel Z370
Для когось фраза «Intel пам’ять не важлива» є девізом по життю. Витоків цієї інформації не знайти, так само як і фактичного підтвердження цього вислову. Але давайте ж постараємося провести аналогічні вищеописаним тести на новенькому Intel i7-8700K і чіпсеті Z370
Залежність продуктивності від частоти пам’яті
Спочатку виставляється частота 4100 МГц, знаходяться стабільні значення первинних, вторинних і третинних таймінгів (перевіряється за допомогою програми Testmem5), все фіксується вручну. Після проходження тестів змінюється тільки частота пам’яті, а всі значення таймінгів у тактах залишаються без змін (включно з tREF).
В AIDA64 зміна пропускної здатності лінійна до зміни частоти ОЗП, зниження затримок помітне, але менше.
Geekbench 3 досить кволо відгукується на маніпуляції з частотою і часом команд.
WinRAR 5.50 отримує до 21% приросту при зміні ефективної частоти з 2666 до 4100 МГц.
А ось в іграх знову цікаві результати.
Якщо приріст за середньою кількістю кадрів за секунду до 27% означає, що «пам’ять не важлива», то що є значущість?
Залежність продуктивності від таймінгів
Для цього етапу фіксували частоту оперативної пам’яті на 3600 МГц і використовували три різні комбінації таймінгів: з основними cl18-18-18-38 CR1 і другорядними в автоматичному режимі, тільки зі зміненими первинними до cl14-14-14-28, а також із налаштуванням вторинних/третинних таймінгів за цих самих налаштувань.
Затримки в AIDA64 закономірно знижуються від встановлених первинних таймінгів, але і вплив вторинних/третинних не можна списати на похибку.
А ось із пропускною спроможністю все рівно навпаки: другорядні надають найбільше зростання продуктивності
Geekbench 3, як і раніше, мляво відгукується на маніпуляції з оперативною пам’яттю, впираючись здебільшого в потужність процесора.
А ось «робоча конячка» у вигляді WinRAR 5.50 дивує: у відчутному навантаженні користь другорядних таймінгів значно наочніша.
Настає час і для ігор, в яких для процесорів Intel «ОЗП відіграє ролі».
Виявляється, що у всіх тестованих іграх налаштування таймінгів впливає, особливо це видно на комплексному налаштуванні, де ми встановлювали оптимальні значення вторинних/третинних. Збільшення середнього FPS на 21% — таке можна випробувати при переході з GeForce GTX 1070 на GTX 1080, а у нас це вирішилося банальним налаштуванням оперативної пам’яті.
Залежність продуктивності від режиму роботи (кількості каналів)
Настав час перевірити вплив одноканального режиму на роботу Intel Core i7-8700K. Для цього модулі ОЗП знаходилися в DIMM B1/B2, і встановлювалася частота 3000 МГц з такими налаштуваннями:
Відсутність відмінностей у таймінгах призвела до похибки у вимірах затримки за допомогою AIDA64:
Одноканальний режим пам’яті «наполовину» пропускну здатність:
При цьому продуктивність у Geekbench 3 показує більше зростання від активації двоканального режиму, ніж розгін пам’яті з 2666 до 4100 МГц.
Значні зміни торкнулися WinRAR 5.50: швидкість компресії підвищилася на 27%.
І ось ми прийшли до моменту, що вразив мене найбільше. В іграх ситуація склалася таким чином:
Якщо порівняти ці результати з отриманими на AMD Ryzen 7 2700X, то виходить, що двоканальний режим для Intel Core i7-8700K відіграє більшу роль, ніж для AMD. Підвищення продуктивності на 40-45% просто вражає, і явно не співвідноситься з поняттям «пам’ять не важлива».
Підведення підсумків тестування
Вибір оперативної пам’яті не можна назвати простим. Але ще його ускладнюють різного роду міфи. Так, взяти під ігрову систему 8 ГБ — обов’язково зіткнемося з нестабільністю кадрової частоти через брак ОЗП. Але використання одного модуля пам’яті в одноканальному режимі не можна назвати незначним впливом на продуктивність для процесорів Ryzen, а тим більше (що дивно) — для Intel останнього покоління. Особливо критичним це стане для користувачів ігрових моніторів з високою частотою розгортки: досить подивитися на результати в Assassin’s Creed Origins, яка активно утилізує процесорні потужності.
А ось гнатися за тактовою частотою ОЗП не варто: вище за 3000 МГц для обох систем йдуть косметичні поліпшення, найбільший ривок знаходиться якраз у проміжку 2133-3000 МГц. При цьому не потрібно забувати про основні та вторинні таймінги: їхній вплив помітний, а налаштування не можна назвати складним. В іншому ж результати говорять про одне: у разі Intel Core i7-8700K значення оперативної пам’яті багато користувачів недооцінюють, а щодо AMD Ryzen 7 2700X перебільшують роль частоти.