MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
⇣ Содержание
Опрос
|
реклама
Имеют ли право на жизнь 16-Гбайт комплекты DDR5? Разбираемся на примере памяти Patriot Viper Venom DDR5-5600 2×8 Гбайт
Современные системы с DDR4-памятью лучше комплектовать модулями по 16, а не по 8 Гбайт – этот постулат наверняка уже усвоили все, кто заботится о достижении наилучшей производительности. И дело тут не в том, что установка двух модулей по 16 Гбайт позволяет получить подсистему памяти большего объёма. Такие модули банально быстрее, поскольку в большинстве своём они имеют двухранговую (двухстороннюю) организацию и позволяют контроллеру памяти использовать чередование при обращении к разным рангам. Применение двухранговых модулей даёт довольно весомое преимущество в производительности, которое в играх доходит до 10 %, – соответствующие тесты мы проводили на примере платформы Socket AM4. Но при переходе к системам с DDR5 простое правило о преимуществах в быстродействии более вместительных модулей придётся пересмотреть, поскольку и 8-, и 16-Гбайт модули DDR5 SDRAM имеют одноранговую (одностороннюю) структуру. Связано это с тем, что все имеющиеся на рынке микросхемы DDR5 обладают ёмкостью 16 Гбит, и для получения модуля объёмом 16 Гбайт достаточно восьми чипов, образовать из которых два ранга невозможно. Двухранговость в таких условиях становится исключительно прерогативой модулей, стоящих на ступеньку выше и имеющих ёмкость 32 Гбайт. Но они для современных потребительских систем малоактуальны как ввиду своей высокой стоимости, так и потому, что для большинства общеупотребительных задач такие объёмы памяти попросту не нужны. Однако несмотря на то, что и 8-, и 16-Гбайт модули DDR5 SDRAM имеют одну и ту же одноранговую организацию, в Сети можно встретить утверждения, будто планки DDR5 SDRAM объёмом 16 Гбайт всё-таки предпочтительнее вдвое меньших по объёму. Дающие такие советы пользователи продолжают ссылаться на производительность, просто распространяя свой прошлый опыт с DDR4 и на новую память. И отчасти они оказываются правы, однако в случае с DDR5 более высокая производительность 16-Гбайт модулей связана отнюдь не с рангами, а с некоторыми другими особенностями чипов и построенных на них модулей.  Планки DDR5 SDRAM объёмом по 16 Гбайт, составленные из 16-Гбит микросхем, несут на себе по восемь микросхем памяти. В этом случае каждый из таких чипов имеет восьмибитную шину. Но в модулях памяти объёмом 8 Гбайт, где установлено лишь четыре 16-Гбит чипа, ширина их шины должна быть вдвое больше – 16 бит. По этой причине во втором случае чипы памяти получают вдвое меньшее количество банков – 16 вместо 32. А это, как и число рангов, тоже сказывается на скоростных характеристиках – банки обрабатывают операции параллельно, и их меньшее число конвертируется в снижение параллелизма и падение производительности. Впрочем, в архитектуре DDR5 заложен целый комплекс мер для того, чтобы внутренний параллелизм модулей оказывал как можно меньшее влияние на итоговое быстродействие. В их числе – наличие двух 32-битных субканалов внутри каждого модуля, применение в Alder Lake двух независимых 64-битных контроллеров памяти для каждого канала, а также функция independent bank refresh, позволяющая освежать данные в ячейках памяти не по всему модулю целиком, а побанково. Поэтому в конечном итоге 8-Гбайт модули DDR5 SDRAM могут оказаться совсем не таким плохим выбором, как кажется на первый взгляд. Тем более современные игры и наиболее распространённые приложения пока помещаются в 16 Гбайт памяти и не испытывают в таких конфигурациях особых проблем, связанных с нехваткой оперативной памяти. Иными словами, ситуация с соотношением производительности подсистем памяти, составленных из пар 8- и 16-Гбайт модулей DDR5, может быть совсем не такой, какой её представляют себе пользователи, а значит, нужно браться за тесты. К счастью, в нашем распоряжении оказался комплект DDR5-памяти 2 × 8 Гбайт компании Patriot, входящий во флагманскую серию Viper Venom. Вообще, в неё входят комплекты DDR5 SDRAM разного объёма с частотой от 5200 до 6200 МГц, но в этот статье пойдёт речь о 16-Гбайт варианте PVV516G560C40K – он рассчитан на работу в режиме DDR5-5600. На его примере мы проанализируем, сильно ли сдерживает производительность систем на базе Alder Lake подсистема памяти, составленная из модулей по 8 Гбайт, и оценим, стоит ли тем, кто планирует переход на новые платформы с поддержкой DDR5 SDRAM, всерьёз рассматривать возможность применения 8-Гбайт планок памяти и 16-Гбайт комплектов. ⇡#Patriot Viper Venom PVV516G560C40K: спецификации На прилавках магазинов можно встретить DDR5-память компании Patriot двух видов. Первый – это простые модули Signature Line, которые не имеют радиаторов и рассчитаны на работу в режиме DDR5-4800 в полном соответствии с базовыми спецификациями процессоров Alder Lake. Второй – серия Viper Venom, которую можно назвать оверклокерской и геймерской. По крайней мере, входящие в неё комплекты способны работать на куда более высоких частотах, оснащены радиаторами охлаждения и могут иметь RGB-подсветку. Впрочем, характеристики попавшего к нам на тест комплекта Patriot Viper Venom PVV516G560C40K выглядят довольно средне. И дело не только в ёмкости этого набора, состоящего из двух планок DDR5 SDRAM объёмом по 8 Гбайт, но ещё и в том, что эта память рассчитана на скорость DDR5-5600, которая не слишком котируется у энтузиастов. Более того, комплект PVV516G560C40K не имеет и RGB-подсветки, что, впрочем, некоторые пользователи посчитают не минусом, а плюсом – любителей лаконичного наполнения системных блоков в действительности не так уж и мало.  Полная формальная спецификация комплекта Viper Venom PVV516G560C40K выглядит так:
Здесь нет никаких сюрпризов – на рынке представлено огромное количество вариантов с точно такими же или похожими характеристиками. При этом главную деталь Patriot оставляет за скобками спецификаций – в комплекте Viper Venom PVV516G560C40K используются чипы DDR5 производства компании Samsung. Это не самый лучший, но и не худший вариант – обычно память на таких чипах демонстрирует умеренный разгонный потенциал, но всё-таки не дотягивает по возможностям до модулей, построенных на чипах SK Hynix. В XMP рассматриваемого комплекта записано сразу три профиля. Помимо паспортного варианта DDR5-5600 40-40-40-76 с напряжением 1,25 В пользователь может выбрать более медленные режимы DDR5-5200 36-36-36-68 при 1,2 В или DDR5-5000 36-36-36-68 при 1,1 В.  Производительность комплекта Patriot Viper Venom PVV516G560C40K при выборе первого, самого быстрого профиля XMP в системе с процессором Core i9-12900K показана на скриншоте.  На своём сайте Patriot пишет, что модули Viper Venom проходят тестирование на совместимость со всеми распространёнными моделями материнских плат, однако на сайтах производителей плат комплект Viper Venom PVV516G560C40K в числе совместимых не значится. Но это, скорее всего, ничего не значит – на какие-либо проблемы совместимости покупатели DDR5-модулей Patriot не жалуются. Внешне память Patriot Viper Venom выглядит довольно эффектно. Модули с двух сторон закрыты алюминиевыми теплорассеивателями матового чёрного цвета с серебристыми накладками, на обеих сторонах модулей нанесён красный логотип серии.
Важно подчеркнуть, что радиаторы в случае DDR5 SDRAM – это отнюдь не декоративный элемент, они действительно нужны для отвода тепла. В конструкции этой памяти появился новый элемент с заметным тепловыделением – стабилизатор питания, который преобразует входное напряжение 5 В в необходимые чипам 1,25 В. Поэтому отдельно отметим, что система охлаждения Patriot Viper Venom справляется с возложенной на неё миссией – температура модулей при высокой нагрузке остаётся в допустимых пределах и не превышает 52 градусов (на открытом стенде).  Правда, применённые радиаторы несколько увеличивают высоту модулей – она достигает 44 мм. Таким образом, с некоторыми массивными кулерами данные планки памяти могут иметь проблемы механической совместимости. Верхний торец системы охлаждения модулей из комплекта PVV516G560C40K венчает чёрная глянцевая пластиковая заглушка – она прикрывает то место, где могла бы находится RGB-подсветка. Но рассматриваемый комплект её не имеет, подсветкой в серии Viper Venom комплектуются исключительно модули объёмом 16 Гбайт. Сняв радиаторы с модулей, можно ознакомиться с конструкцией последних. Она совершенно не удивляет – в оверклокерский комплект PVV516G560C40K попали точно те же компоненты, которые применяются и в недорогой памяти Signature Line. И в этом нет ничего странного: главная особенность серии Viper Venom – отборные чипы DDR5, а не какие-то схемотехнические изыски. И более того, даже сама печатная плата рассматриваемых планок полностью идентична восьмислойной плате 8-Гбайт модулей Patriot Signature Line PSD58G480041.
В состав 8-Гбайт модуля из комплекта PVV516G560C40K входит четыре 16-Гбит микросхемы Samsung K4RAH165VB-BCQK. Формально эти чипы имеют скорость 4800 МГц и напряжение 1,1 В, но, кроме того, они обладают некоторым интервалом масштабируемости частоты при увеличении напряжения питания, чем и воспользовалась Patriot при выпуске рассматриваемых модулей.  Помимо чипов DDR5 в середине модуля можно увидеть и ещё один ключевой элемент – конвертер питания, основанный на контроллере (PMIC) производства Richtek. Это – типовая схема с максимальными выходными напряжениями VDD и VDDQ 1,435 В.  Таким образом, в конструкции планок PVV516G560C40K с точки зрения схемотехники всё сделано ровно так, как предусмотрено спецификацией комитета JEDEC. Не без оснований предполагается, что комплекты DDR5-памяти, основанные на чипах Samsung, должны обладать некоторым разгонным потенциалом. Примерным ориентиром для них считается режим DDR5-6000, однако это справедливо в первую очередь для наборов, состоящих из 16-Гбайт модулей. По крайней мере, в случае с рассматриваемой памятью Viper Venom расчёт не оправдался: комплект оказался неспособен стабильно работать на частоте 6000 МГц даже с увеличением напряжений VDD и VDDQ вплоть до 1,4 В. Поэтому при разгоне нам пришлось ограничиться более простым режимом DDR5-5800 – с ним никаких проблем не возникло даже при более низких напряжениях 1,35 В. И хотя полученный прирост частоты можно назвать незначительным, дополнительный прирост производительности относительно зашитого в профиль XMP режима удалось получить другим путём – настройкой таймингов. Как выяснилось, комплект Viper Venom PVV516G560C40K в режиме DDR5-5800 не только вытягивает первичные тайминги 38-38-38-60, но и позволяет достаточно результативно ужать вторичные тайминги. В конечном итоге полученные экспериментальным путём максимально производительные настройки выглядели следующим образом.  Практические пропускные способности при чтении и записи, по данным AIDA64 Cachemem, при этом улучшились на 23 и 25 % соответственно, а практическая латентность снизилась на 18 %.  Таким образом, запас для улучшения производительности у комплекта Viper Venom PVV516G560C40K наличествует, и энтузиасты при желании смогут вдоволь поэкспериментировать с тонкой настройкой этих планок памяти. ⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования Основная цель тестирования – выявление различий в производительности двухканальных комплектов памяти DDR5 SDRAM, составленных из 8- и 16-Гбайт модулей. Поэтому помимо главного героя этого обзора – набора DDR5-5600 из 8-Гбайт модулей компании Patriot – в тестировании принимает участие и ещё один комплект – пара планок памяти по 16 Гбайт компании G.Skill, также основанный на чипах Samsung. Сопоставление производительности системы на базе Core i9-12900K, оснащённой либо тем, либо другим комплектом памяти, работающим с одними и теми же настройками частоты и таймингов, позволит сделать вывод о величине разрыва в производительности, который дают модули с организацией 1Rx16 (1 ранг, 16-битные чипы) и 1Rx8 (1 ранг, 8-битные чипы). Чтобы сделать тестирование более содержательным, мы также рассмотрели производительность той же системы в том случае, если она работает с DDR5-памятью с одним модулем объёмом 16 Гбайт в одноканальном режиме (но с двумя реализованными в рамках модуля субканалами). Все сравнения разных вариантов DDR5 выполнялись на штатной для комплекта Patriot Viper Venom PVV516G560C40K частоте 5600 МГц. Но для полноты картины этот комплект был протестирован и с настройками, полученными в результате разгона, – на частоте 5800 МГц с таймингами 38-38-38-60. Наконец, в тестах участвовала и система на базе Core i9-12900K с DDR4-3600, которая нужна в качестве некоторой точки отсчёта. В данном случае мы использовали производительный двухканальный комплект с двухранговыми модулями ёмкостью по 16 Гбайт. Его участие во многом обусловлено тем, что стоимость 32-Гбайт набора из модулей DDR4 SDRAM примерно соответствует цене 16-Гбайт набора из модулей DDR5 SDRAM. Иными словами, при поиске лучшей памяти для систем на Alder Lake пользователи в том числе стоят перед выбором «перспективная DDR5 или вдвое больше старой DDR4». Таким образом, на диаграммах далее будут приведены результаты измерения производительности пяти вариантов подсистемы памяти. Обозначим их следующим образом:
Что касается оборудования, использованного для тестов, то его полный перечень выглядит так:
Процессор в рамках сравнения тестировался с отменёнными искусственными ограничениями по потреблению. Это значит, что пределы PL1/PL2 игнорируются, вместо чего используются предельно возможные частоты в целях получения максимальной производительности. Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.708 c установленными обновлениями и с использованием следующего комплекта драйверов:
Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов: Синтетические бенчмарки:
Приложения:
Игры:
Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами. ⇡#Производительность в синтетических тестах Измерения практической пропускной способности и латентности в тесте AIDA64 Cache and Memory Benchmark рисуют максимально наглядную картину отличий в производительности разных вариантов подсистемы памяти. Здесь очень хорошо видно, насколько различную производительность в случае DDR5 предлагают конфигурации подсистемы памяти 2 × 8 Гбайт и 2 × 16 Гбайт. Если говорить о скорости чтения и записи, то при использовании модулей меньшего объёма показатели получаются примерно на 15 % ниже. Однако в латентности явных различий не наблюдается, и это позволяет надеяться, что в реальных приложениях вариант 2 × 8 Гбайт будет отставать не так сильно. Но при этом нужно понимать, что любая DDR5-память, и даже та, которая имеет не самую выгодную организацию с четырьмя чипами на модуль, предлагает существенно более высокие пропускные способности, нежели DDR4 SDRAM. Кроме того, есть и ещё один аргумент в защиту комплекта Patriot Viper Venom PVV516G560C40K с суммарным объёмом 16 Гбайт – существенный потенциал увеличения его производительности за счёт разгона и настроек таймингов. Потратив некоторое время на подбор оптимальных таймингов, практические скорости чтения, записи и копирования 16-Гбайт комплекта нетрудно довести до показателей комплекта DDR5 вдвое большей ёмкости. А практическая латентность набора Patriot Viper Venom может быть снижена почти до уровня, который выдаёт DDR4-3600 SDRAM.     ⇡#Производительность в приложениях Различные приложения реагируют на параметры подсистемы памяти по-разному. Есть очень чувствительные, такие как архиваторы или компиляторы, а есть и почти безразличные, например рендеринг или перекодирование видео. Но среднестатистическое преимущество конфигурации DDR5-5600 2 × 16 Гбайт перед DDR5-5600 2 × 8 Гбайт не заметить невозможно. Модули DDR5, построенные на восьми чипах, делают систему с процессором Core i9-12900K быстрее, чем в случае применения четырёхчиповых модулей с теми же таймингами, в среднем на 8 %. Максимальный же эффект можно наблюдать в архиваторе 7-zip: там 16-Гбайт модули обеспечивают прибавку к производительности на уровне 32 %. При этом небольшой разгон и настройки таймингов у комплекта Viper Venom PVV516G560C40K меняют результат на диаметрально противоположный: в большинстве ситуаций память Patriot становится быстрее комплекта DDR5-5600 из модулей по 16 Гбайт. Иными словами, 8-Гбайт модули DDR5 – совсем не приговор, с ними можно получить вполне производительную систему. И больше того, даже если не уделять специального внимания тонкой настройке, конфигурация с DDR5-5600 2 × 8 Гбайт как минимум не медленнее, чем аналогичная платформа с 32 Гбайт двухканальной DDR4-3600. Попутно будет уместным упомянуть, что встречающиеся в Сети рекомендации приобретать вместо двухканальных комплектов DDR5 из 8-Гбайт модулей одиночные планки по 16 Гбайт, на практике оказываются вредными. С точки зрения производительности одноканальный режим всегда хуже двухканального – это правило верно и для DDR5, где в каждом отдельном модуле реализовано по два 32-битных субканала. Причём разрыв в производительности получается более чем заметный – преимущество варианта 2 × 8 Гбайт в чувствительных приложениях может достигать 20 %. Рендеринг:   Обработка фото:   Работа с видео:   Перекодирование видео:   Компиляция:  Архивация:  Как уже неоднократно отмечалось, игровые приложения относятся к классу задач, выбор памяти в которых сильно влияет на быстродействие. Это подтверждается и в настоящем тестировании, однако рекомендации по выбору оптимальной конфигурации будут несколько отличаться от тех, которые были сформулированы в предыдущем разделе. Но в первую очередь вновь необходимо констатировать, что вариант DDR5-5600 2 × 16 Гбайт при прочих равных выигрывает у DDR5-5600 2 × 8 Гбайт. Выбор модулей памяти с восемью чипами и большим количеством банков даёт преимущество в среднем около 3 % с максимальным результатом на уровне 7 % в Marvel's Guardians of the Galaxy и Hitman 3. Более того, два 8-Гбайт модуля DDR5-5600 обеспечивают худший уровень FPS и в сравнении с парой 16-Гбайт модулей DDR4-3600, указывая, что геймерам пока рано списывать со счетов проверенную временем DDR4-память. Однако есть и обратный аргумент. Если вместо комплекта DDR4-3600 ёмкостью 32 Гбайт выбрать 16-Гбайт комплект DDR5-5600, например рассматриваемый Patriot Viper Venom PVV516G560C40K, и потратить некоторое время на его ручную настройку, то можно получить заметно лучшую производительность в сравнении и с 2 × 16 Гбайт DDR4-3600, и с 2 × 16 Гбайт DDR5-5600. Иными словами, двухканальные 16-Гбайт наборы DDR5 SDRAM совершенно точно не станут узким местом в системе – в умелых руках высокая игровая производительность доступна и с ними. А вот что совершенно точно делать не нужно, это полагаться на одиночные модули DDR5-памяти, рассчитывая на их внутреннюю двухканальность. Ширина шины памяти в этом случае окажется ограничена 64 бит против 128 бит при использовании двух модулей, что очень заметно сказывается на производительности как в ресурсоёмких приложениях, так и в играх.          Опасения, высказанные во вводной части материала, были не напрасны. Хотя в случае DDR5 модули ёмкостью 8 и 16 Гбайт не различаются по числу рангов, планки памяти меньшего объёма всё-таки медленнее из-за меньшего числа банков. Поэтому использование в системах на базе Alder Lake двухканальных комплектов DDR5-памяти суммарной ёмкостью 16 Гбайт при прочих равных приводит к снижению производительности на несколько процентов по сравнению с 32-Гбайт конфигурациями DDR5 SDRAM. Однако это не ставит крест на комплектах DDR5-памяти, составленных из 8-Гбайт модулей. Они имеют право на существование как минимум потому, что позволяют сэкономить при сборке новых систем, ведь DDR5 всё ещё остаётся сравнительно дорогим удовольствием. Выбор такого пути для экономии бюджета заведомо перспективнее построения LGA1700-конфигураций с упором на DDR4 SDRAM, поскольку жизненный цикл памяти стандарта DDR4 подходит к концу, и новые платформы не будут получать её поддержку. А кроме того, как показало тестирование, комплект DDR5 среднего уровня объёмом 16 Гбайт сравним по производительности с 32 Гбайт DDR4 SDRAM как в приложениях, так и в играх. Следовательно, подсистема памяти, построенная по схеме 2 × 8 Гбайт DDR5 SDRAM, может считаться олицетворением подхода «дёшево и сердито» – она даёт возможность получить вполне быстродействующую платформу на базе передовых компонентов при разумной экономии средств. А если при её настройке проявить определённое терпение и упорство, от такой памяти можно добиться куда большего: производительность может быть доведена до уровня, который обеспечивают комплекты DDR5 суммарным объёмом 32 Гбайт (при их работе в номинальном режиме), и даже выше.  Прекрасной иллюстрацией всего сказанного стал комплект Patriot Viper Venom PVV516G560C40K, который включает в себя пару 8-Гбайт модулей DDR5-5600. Он неплохо проявляет себя и в паспортном режиме, с настройками по XMP. Но особенно выигрышно эта память начинает смотреться после разгона и ручной минимизации таймингов, которым она неплохо поддаётся благодаря использованию чипов Samsung. В результате процедуры оптимизации производительность системы оказывается возможным увеличить на 10 % в ресурсоёмких приложениях и на 5 % – в играх, что с лихвой компенсирует все потери, связанные с врождённым недостатком количества банков. Есть у рассмотренной памяти Patriot Viper Venom и другие плюсы, благодаря которым она может понравиться энтузиастам. Эти модули неплохо выглядят, оснащены эффективной системой охлаждения и снабжаются долговременной (пожизненной) гарантией, которая реально работает в нашей стране. А кроме того, они существуют в варианте без RGB-подсветки, которую любят далеко не все.
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
|
© 1997—2024 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
Подписаться