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:

• набор модулей объёмом 16 Гбайт (два модуля по 8 Гбайт);
• рабочая частота: DDR5-5600;
• тайминги: 40-40-40-76;
• рабочее напряжение: 1,25 В;
• высокоэффективные алюминиевые теплорассеиватели;
• поддержка XMP 3.0;
• встроенный термодатчик;
• пожизненная гарантия.

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.

⇡#Разгон

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.