DDR5-7600 делает лучшим процессором для игр Core i9-13900K, а не Ryzen 9 7950X3D — как и почему?

Недавно вышедшие процессоры Ryzen 7000X3D, в которых AMD добавила к классической архитектуре Zen 4 дополнительные 64 Мбайт кеш-памяти третьего уровня, оказались на удивление удачными решениями для геймерских нагрузок. В обзорах Ryzen 9 7950X3D и Ryzen 7 7800X3D было наглядно показано, что они как минимум не уступают флагманским процессорам Intel в играх, обеспечивая сравнимую усреднённую частоту кадров. При этом их преимущество в игровой производительности перед обычными Ryzen 9 7950X и Ryzen 7 7700X достигает почти 20 %, хотя добавление дополнительного кристалла кеш-памяти и сопровождается снижением тактовой частоты.

Секрет столь значительного рывка в игровой производительности достаточно прост: процессоры Ryzen текущего поколения имеют слабый контроллер памяти, а кратное увеличение объёма L3-кеша даёт возможность замаскировать этот архитектурный недостаток для приложений, активно работающих с данными (к числу которых как раз и относятся современные 3D-игры). Проиллюстрировать имеющиеся в Ryzen проблемы способен любой синтетический тест, измеряющий скорость подсистемы памяти. Например, ниже приведены результаты AIDA64 Cachemem, снятые в системах на базе Ryzen 9 7950X и Core i9-13900K при использовании одного и того же 32-Гбайт комплекта DDR5-6000 со схемой задержек 32-38-38-80.

AMD Ryzen 9 7950X

Intel Core i9-13900K

Несмотря на близкую практическую латентность, такая же память в платформе с процессором Intel показывает на 15-30 % более высокую пропускную способность, от нехватки которой в системе на Ryzen, несомненно, страдают жадные до работы с данными игровые приложения.

Более низкая производительность памяти у Ryzen во многом связана с их многокомпонентной чиплетной конструкцией. Контроллер DDR5 в Ryzen 7000 расположен в чиплете ввода-вывода, то есть в физически другом полупроводниковом кристалле относительно вычислительных ядер. В результате общение между ядрами и контроллером памяти происходит с участием дополнительного посредника — соединяющей чиплеты шины Infinity Fabric, которая имеет собственную частоту 2000 МГц и способна пересылать каждый такт 32 байта на чтение из памяти и 16 байт на запись в память. Такое посредничество в системах на Ryzen 7000 неминуемо приводит к снижению скорости обмена данными, и эффективная пропускная способность памяти оказывается ниже 80 % от теоретической. В этих условиях неудивительно, что процессоры Ryzen последних поколений проигрывают системам на чипах Intel, в которых системный агент, включающий контроллер памяти, подсоединён непосредственно к единой на весь CPU высокоскоростной кольцевой шине.

Положение не спасает даже то, что AMD удалось добиться синхронной работы контроллера и модулей памяти в режимах как минимум до DDR5-6000. Процессоры Intel для любой DDR5 используют половинную частоту контроллера памяти, но всё равно заметно выигрывают по скорости обмена данными.

И это не единственный крупный изъян контроллера памяти процессоров Ryzen 7000. Усугубляет положение их полная неработоспособность со скоростными модулями DDR5 SDRAM. Ещё в самом первом тестировании Ryzen 9 7950X мы обнаружили, что этот CPU не может работать с памятью быстрее, чем DDR5-6400, — ни в синхронном состоянии контроллера памяти, ни при его переводе в режим уполовиненной частоты. Тогда это хотелось списать на счёт сырости платформы, но по прошествии полугода ситуация не поменялась — добиться от Ryzen 7000 стабильного функционирования с памятью быстрее, чем DDR5-6400, практически нереально.

В то же время с актуальными процессорами Core 13-го поколения такой проблемы попросту не существует. Установленный на данный момент рекорд разгона памяти в платформе LGA1700 — DDR5-11202 (правда, в системе с одним модулем). А совместимые с Raptor Lake комплекты DDR5-8000 даже выпускаются серийно и доступны в розничной продаже. Гибкость и всеядность контроллера памяти Core i9-13900K действительно очень высока. Можно говорить даже о том, что сам процессор не устанавливает жёстких ограничений для частоты памяти: возможность эксплуатации Raptor Lake с высокочастотной DDR5 главным образом определяется потенциалом планок памяти (здесь вне конкуренции модули на чипах SK Hynix) и качеством выбранной материнской платы.

Таким образом, контроллер памяти Ryzen 7000 существенно хуже, чем у процессоров семейства Raptor Lake, но AMD нашла, как компенсировать данный изъян, и в геймерской серии процессоров Ryzen 7000X3D реализовала огромный L3-кеш объёмом 96 или 128 Мбайт. Благодаря этому Ryzen 9 7950X3D и Ryzen 7 7800X3D получили возможность не только соперничать по игровой производительности с Core i9-13900K, но и превосходить его. Однако точку на этом ставить рано, потому что на хитрость AMD с увеличенным кешем у Intel есть асимметричный и вполне естественный ответ — её процессоры можно использовать с более скоростной памятью, недоступной Ryzen.

Когда мы сравнивали Ryzen 9 7950X3D и Ryzen 7 7800X3D с Core i9-13900K в играх, в системах обоих производителей использовалась одинаковая по частоте и таймингам DDR5-6000. И выводы о превосходстве процессоров AMD в игровой производительности были сделаны именно при таких вводных. Однако в то время как DDR5-6000 для платформы AMD — почти максимум возможностей, Core i9-13900K можно укомплектовать серийной DDR5-7200, DDR5-7600 или даже DDR5-8000, что неизбежно приведёт к росту быстродействия этой конфигурации в играх. И такое тестирование мы собираемся провести сегодня: давайте посмотрим, сохраняет ли Ryzen 9 7950X3D звание самого быстрого процессора для игр, если его соперник будет работать с доступной ему высокоскоростной памятью.

Такой тест кажется вполне естественным и с ценовой позиции. Флагманский процессор AMD с 3D-кешем сегодня продаётся на $130 дороже по сравнению с Core i9-13900K, и эту разницу вполне логично направить на улучшение платформы Intel. Так, эта разница свободно покрывает разрыв в цене между DDR5-6000 и DDR5- 7600, что делает противопоставление Ryzen 9 7950X3D c DDR5-6000 и Core i9-13900K с DDR5-7600 не только любопытным, но и вполне справедливым.

⇡#Пример быстрой памяти для Core i9-13900K — G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600 CL34

Своим появлением это тестирование во многом обязано 32-Гбайт комплекту из двух 16-Гбайт планок памяти G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600 CL34 (артикул F5-7200J3445G16GX2-TZ5RK), оказавшемуся в лаборатории 3DNews.

Компания G.Skill хорошо известна как производитель качественной оверклокерской памяти, и, к счастью, эта память продолжает поставляться на российский рынок. Впрочем, рассматриваемый в статье комплект нельзя назвать уникальным. Подобные модули DDR5 предлагают и другие производители. Главное, такая память должна основываться на микросхемах SK Hynix A-die, которые на сегодняшний день предлагают наивысший частотный потенциал.

Попутно с A-die компания SK Hynix продолжает выпуск и более старых чипов M-die, и они тоже отличаются лучшим, нежели у чипов DDR5 производства Samsung или Micron, частотным потенциалом. Но в A-die корейский чипмейкер сумел добиться самых высоких на сегодняшний день частот, поэтому производители модулей памяти для энтузиастов предпочитают использовать во флагманских продуктах именно его. И чтобы удостовериться, что в памяти G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600 CL34 используются как раз эти микросхемы, достаточно посмотреть на этикетку, наклеенную на модулях.

На ней, помимо информации об артикуле и ёмкости планок, а также их номинальном рабочем режиме, внизу есть дополнительная строка с указанием номера партии. И если она оканчивается на S820A, то перед нами — модуль на искомых чипах SK Hynix A-die. И это настоящая находка для бескомпромиссного оверклокера: с процессорами Raptor Lake и удачными материнскими платами на чипсете Intel Z790 такая память в теории может быть разогнана до частот, превышающих 8000 МГц.

Что касается внешнего вида модулей Trident Z5 RGB, то G.Skill не сильно меняла его в течение последних лет, и тем, кто пользовался памятью этой серии ранее, он вряд ли покажется незнакомым. Теплорассеиватели, установленные на чипах, выполнены из матово-чёрного анодированного алюминия. По центру их плоскости проходит глянцевая накладка со следами фрезеровки, несущая на себе логотип серии и идентификационную наклейку. А верхняя грань у пластин раздвоена, что должно положительно сказываться на эффективности теплоотвода.

Теплорассеиватели держатся на чипах на двухстороннем скотче, к качеству которого возникли некоторые вопросы. По крайней мере, попавшие в наши руки модули не оставляли ощущения монолитности — пластины качались и их довольно легко получилось отклеить. Это позволило посмотреть на внутренности модулей и убедиться, что они действительно собраны на микросхемах SK hynix H5CG48AGBDX018 (A-die) ёмкостью по 16 Гбит.

Все восемь микросхем на рассматриваемых 16-Гбайт модулях Trident Z5 RGB DDR5-7600 установлены с одной стороны печатной платы. Таким образом, эта память одноранговая и односторонняя. За её питание отвечает контроллер Anpec.

Поскольку серия Trident Z5 RGB предназначена для использования в игровых системах, она оснащена подсветкой. У каждого модуля между теплорассеивателями сверху зажата полоса матового пластика, которая подсвечивается изнутри десятью RGB-светодиодами. Руководить их работой можно с помощью фирменной утилиты Trident Z Lighting Control, кроме того, поддерживаются и стандартные средства управления, предлагаемые производителями материнских плат.

Высота модулей Trident Z5 RGB в сборе достигает 42 мм, и они несколько выше среднестатистических комплектов. Поэтому при подборе памяти в систему с массивным кулером этот момент необходимо иметь в виду.

В SPD рассматриваемого комплекта DDR5-7600 зашита информация о режиме DDR5-4800 со стандартными таймингами 40-40-40-77, что позволит им запуститься в «безопасном режиме» на любой системе. Параметры для номинального режима DDR5-7600 занесены в профиль XMP 3.0. Для модулей Trident Z5 RGB DDR5-7600 компания G.Skill предлагает единственный вариант настроек — с таймингами 36-46-46-121 при напряжении питания 1,4 В.

Стоит сказать, что DDR5-7600 — довольно агрессивный режим, который заработает далеко не на каждой материнской плате. Поэтому к списку совместимого с Trident Z5 RGB DDR5-7600 оборудования нужно отнестись со всей серьёзностью. Сама G.Skill говорит, что протестировала свой комплект лишь на пяти платах: Asus ROG Maximus Z790 Apex, EVGA Z790 Dark Kingpin, Gigabyte Z790 Aorus Tachyon и MSI MPG Z790I Edge WiFi. Однако производители материнских плат расширили этот список своими силами. Например, ASRock говорит о работоспособности Trident Z5 RGB DDR5-7600 на материнке Z790 Taichi Carrara; Asus считает, что с этой памятью заработает любая из плат серии ROG Maximus и ROG Strix; Gigabyte обещает совместимость с представительницами серии Z790 Aorus; и лишь MSI не даёт насчёт рассматриваемого комплекта DDR5-7600 никаких обещаний.

Если ваша LGA1700-материнская плата спроектирована достаточно качественно, то с запуском комплекта Trident Z5 RGB DDR5-7600 в его номинальном режиме проблем не возникнет — всё, скорее всего, заработает как надо с автоматическими настройками по профилю XMP. Тайминги и скорости в этом случае получатся как на приведённом ниже скриншоте.

Причиной нестабильности в этом режиме, если она вдруг возникнет, может быть либо плата, либо контроллер памяти процессора, и это можно попробовать исправить более тщательным подбором напряжений. В XMP модулей определены только напряжения DRAM VDD и DRAM VDDQ, непосредственно подаваемые на память. Но на устойчивость работы могут повлиять и другие напряжения — системного агента (CPU System Agent Voltage) или контроллера памяти (Memory Controller Voltage и IVR Transmitter VDDQ Voltage). Причём дело может быть как в их недостаточности, так и в том, что материнская плата в автоматическом режиме чрезмерно их завышает.

Сами же модули G.Skill Trident Z5 RGB DDR5-7600, как и любая другая память на чипах Hynix A-die, вполне способны держать и более высокие частоты. Например, наш комплект показал полную работоспособность не только в штатном режиме DDR5-7600, но и при разгоне до DDR5-8000 (с увеличением напряжения до 1,45 В) со схемой таймингов 38-48-48-128.

Впрочем, DDR5-8000 — режим, который накладывает на материнскую плату ещё более серьёзные требования, и его, в отличие от DDR5-7600, нельзя назвать общедоступным. Поэтому в рамках сегодняшнего исследования производительности мы его касаться не будем.

Что нужно иметь в виду всем, кто захочет пользоваться скоростной памятью даже в режиме DDR5-7600, так это её температуры. Высокие частоты требуют повышения напряжения (стандарт же для DDR5 — 1,1, а никак не 1,4 В), что приводит к увеличению тепловыделения. Радиаторы на модулях Trident Z5 RGB DDR5-7600 отчасти решают эту проблему, но даже с ними чипы довольно существенно нагреваются.

Так, в тестах стабильности в режиме DDR5-7600 мы фиксировали нагрев модулей памяти до 75 градусов, поэтому лучше использовать их как минимум в корпусах с хорошей циркуляцией воздуха.