MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
⇣ Содержание
Опрос
|
реклама
Правда ли, что 64-Гбайт комплекты DDR5 быстрее 32-Гбайт? Проверяем на примере Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 Гбайт
В статьях о DDR5, выходивших на 3DNews в последнее время, мы старались ответить на главные вопросы, которые возникают при выборе такой памяти. Мы подробно исследовали, как высокая частота памяти влияет на производительность платформы Intel и как она почти не влияет на скорость систем с процессорами Ryzen 7000. Отдельной темой изучения стало сравнение модулей DDR5 SDRAM различного объёма. Мы убедились, что модули по 24 Гбайт ничем не хуже более распространенных и привычных по 16 Гбайт, а 8-Гбайт модули DDR5 SDRAM — очень спорное компромиссное решение, которое сильно снижает производительность системы. Отдельного тестирования пока не были удостоены лишь модули объёмом по 32 Гбайт, главным образом из-за их высокой цены и довольно слабой распространённости. И это серьёзное упущение, которое необходимо исправить. Дело в том, что, в отличие от 16- и 24-Гбайт планок DDR5, модули объёмом 32 Гбайт имеют иную логическую организацию. Они – двухранговые, то есть фактически представляют собой два модуля по 16 Гбайт, скомпонованные на одной планке. По этой причине контроллер памяти работает с ними не так, как с обычными одноранговыми модулями, — он получает возможность чередовать обращения к «половинкам» двухрангового модуля, что в конечном счёте позволяет замаскировать некоторые внутренние задержки памяти, необходимые для обновления данных в ячейках, и улучшить производительность. Подобный эффект мы, например, наблюдали, когда тестировали 16-Гбайт модули DDR4 SDRAM — в памяти прошлого поколения двухранговость была возможна уже в таком объёме. Как раз по этой причине в случае платформ с поддержкой DDR4 двухранговые модули объёмом по 16 Гбайт в конце концов стали предпочтительным вариантом для ПК верхнего уровня — при прочих равных они позволяют получить более высокую производительность.  Но переносить на DDR5 опыт, полученный с двухранговыми 16-Гбайт модулями DDR4, было бы некорректно. Память нового стандарта сильно отличается от DDR4 по алгоритмам работы, и поэтому зависимость производительности от внутренней организации модулей может быть совершенно иной. Важную роль здесь играет то, что одиночные модули DDR5, в отличие от их предшественников, общаются с системой по двум независимым 32-битным субканалам, а не по одному 64-битному каналу. Это позволяет контроллеру пользоваться снижающей задержки техникой чередования даже с одноранговыми модулями DDR5 ёмкостью по 16 Гбайт. Двухранговый модуль DDR5 при этом предлагает контроллеру памяти дополнительно чередовать пары 32-битных субканалов, относящиеся к каждому рангу, что, конечно, в какой-то степени повышает параллелизм обращений. Однако эффект при переходе от попарного чередования к чередованию в составе квартета субканалов заведомо не может быть выражен столь же ярко, как при переходе от одноранговых к двухранговым модулям DDR4 SDRAM. В этом материале, основываясь на результатах практических тестов, мы ответим на вопрос, имеет ли смысл при сборке современных систем гоняться за двухранговыми 32-Гбайт модулями DDR5 ради повышения быстродействия. Для проведения соответствующего эксперимента мы выбрали два (почти) одинаковых комплекта DDR5-6400 компании Patriot, относящиеся к серии Viper Venom. В неё входят как комплекты, состоящие из пар 16-Гбайт модулей DDR5, так и наборы, включающие модули объёмом 32 Гбайт. Причём, что особенно важно в контексте наших испытаний, эти комплекты имеют одинаковые паспортные тайминги, благодаря чему мы сможем увидеть зависимость производительности от объёма модулей в отрыве от других факторов. И перед тем как перейти к близкому знакомству с модулями и с их производительностью, нужно оговориться, что мы не будем углубляться в рассуждения, через сколько лет придёт тот момент, когда наличие более чем 32 Гбайт памяти в современных системах станет насущной необходимостью. В настоящее время ситуация такова, что 32 Гбайт памяти хватит в подавляющем большинстве случаев — как для игр, так и для творческой деятельности. Безусловно, из этого правила существуют исключения — например, много памяти требует работа с виртуальными машинами, — однако те редкие профессионалы, которым жизненно необходимы большие объёмы оперативной памяти, хорошо осведомлены о своих потребностях, и объяснять им преимущества 32-Гбайт модулей перед 16-Гбайт нет никакого смысла. Мы же сосредоточимся на пользе, которую могут принести 64-Гбайт комплекты DDR5 самым обычным пользователям ПК. Им такой объём памяти, скорее всего, на горизонте ближайших лет не пригодится, но отдать предпочтение модулям по 32 Гбайт они могут по другой причине — ради дополнительного прироста производительности. ⇡#Модули Patriot Viper Venom DDR5-6400 В тестировании приняли участие два комплекта: набор Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×16 Гбайт (артикул PVV532G640C32K) и очень похожий по характеристикам набор Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 Гбайт (артикул PVV564G640C32K).
Оба они относятся к одной и той же оверклокерской серии, а потому выглядят почти одинаково. Эта память с двух сторон закрыта алюминиевыми теплорассеивателями матового чёрного цвета с серебристыми накладками, плюс на обеих сторонах модулей нанесён красный логотип серии. В результате они не только броско выглядят, но и эффективно охлаждаются — перегрев Patriot Viper Venom DDR5 не грозит, даже если речь идёт о модулях увеличенного до 32 Гбайт объёма. Отдельно нужно подчеркнуть, что взятые нами на тестирование экземпляры не имеют RGB-подсветки, а по их верхнему краю проходит чёрная пластиковая вставка. Однако в ассортименте Patriot существуют и аналогичные модели памяти со светодиодной подсветкой — у них эта вставка сделана из полупрозрачного пластика, а под ней находятся светодиоды. Внешние различия между модулями ёмкостью 16 и 32 Гбайт бросаются в глаза далеко не сразу. Во-первых, их можно обнаружить в наклеенных на радиаторах этикетках — Patriot на них явным образом указывает не только артикул, но и базовые характеристики комплектов, включая ёмкость. Во-вторых, в поисках разницы можно заглянуть под теплорассеиватели со стороны контактов — у модулей ёмкостью 32 Гбайт чипов в два раза больше, и установлены они на обе стороны печатной платы, в то время как 16-Гбайт планки — односторонние. 
Слева — 16-Гбайт модуль DDR5, справа — 32-Гбайт Вместе с тем с точки зрения паспортных характеристик комплекты Patriot Viper Venom DDR5-6400 ёмкостью 32 и 64 Гбайт не отличаются друг от друга. И те и другие модули рассчитаны на работу при частоте 6400 МГц со схемой таймингов 32-40-40-84. При этом их номинальное напряжение повышено до 1,4 В. Все перечисленные параметры у обоих комплектов занесены в профиль XMP. А для совместимости рассматриваемая память снабжена парой других профилей с меньшей частотой: DDR5-6200 с таймингами 42-46-46-86 и DDR5-6000 с таймингами 36-36-36-76.
Таким образом, и односторонние одноранговые 16-Гбайт модули, и двухсторонние модули по 32 Гбайт, имеющие двухранговую архитектуру, в исполнении Patriot рассчитаны на работу в совершенно идентичных режимах. Однако нужно оговориться, что двухранговые модули создают более высокую нагрузку на контроллер памяти, и поэтому в общем случае они менее стабильны на высоких частотах. Судя по характеристикам описываемых комплектов, в случае DDR5-6400 это никак не проявляется. Но работа наборов 2×32 Гбайт на скоростях выше 6400-6800 МГц уже не гарантируется. Выливается это, например, в то, что набор 2×32 Гбайт DDR5-6400 — самый скоростной 64-Гбайт вариант во всём модельном ряду Patriot Viper Venom DDR5. При этом аналогичная память в комплектах ёмкостью 32 Гбайт может иметь частоту вплоть до 7400 МГц. Возвращаясь к паспортным параметрам рассматриваемых комплектов, заметим, что задекларированная для них схема таймингов с CL32 при частоте 6400 МГц выдаёт производителя чипов памяти. Это SK Hynix, что подтверждается показаниями диагностических утилит. Для DDR5 чипы SK Hynix считаются лучшим вариантом из возможных, но в данном случае речь идёт не о любимых оверклокерами микросхемах A-die, способных на разгон до 7000-8000 МГц, а о более ранних чипах M-die. Они хуже по частотному потенциалу, но для комплектов 2×32 Гбайт, достижение высоких скоростей с которыми ограничивается возможностями контроллеров памяти современных процессоров, их применение вполне оправданно. Более того, при частотах около 6400 МГц чипы M-die позволяют выставлять более низкие величины тайминга tRFC2, который ощутимо влияет на производительность. Но убедиться воочию, что модули Patriot Viper Venom DDR5-6400 как в варианте 2×16 Гбайт, так и в 2×32 Гбайт основаны на чипах SK Hynix M-die, сняв с них теплорассеиватели, не получится. Хотя в этой памяти, очевидно, использованы чипы H5CG48MEBD, на деле они перемаркированы либо самой компанией Patriot, либо кем-то ещё из цепочки поставки.  При этом модули DDR5-6400 ёмкостью 16 и 32 Гбайт оказываются очень похожи по внутреннему устройству. В обоих случаях на платах распаяны одинаковые 16-Гбит чипы, а разница лишь в том, что у 32-Гбайт модулей эти чипы установлены на обеих сторонах платы, за счёт чего удваивается и объём, и число рангов.
Впрочем, дизайн печатной платы у модулей объёмом 16 и 32 Гбайт немного различается. У двухсторонних модулей схема питания также разнесена на обе стороны платы, а у односторонних в этом нет необходимости. ⇡#Работа в номинальном режиме и разгон При запуске в режиме по умолчанию с применением первого профиля XMP комплекты памяти Patriot Viper Venom DDR5-6400 общим объёмом 32 и 64 Гбайт используют совершенно идентичный набор таймингов.
Заметьте, для одноранговых и двухранговых модулей памяти плата автоматически использует одинаковые не только первичные, но и все остальные тайминги. То есть двухранговость сама по себе на задержках не сказывается, и модули на одинаковых чипах по умолчанию работают с одинаковыми настройками вне зависимости от того, какое количество этих чипов на них установлено. То же самое с небольшими оговорками можно сказать и про итоги ручной настройки таймингов. Выставленные платой автоматические настройки не оптимальны, и их можно улучшить. Ручная оптимизация, проведённая для комплектов 2×16 и 2×32 Гбайт, привела к очень похожему результату. Первичные тайминги удалось снизить до 32-39-39-51, довольно существенно подвинулись вниз и тайминги второго и третьего порядков.
Однако здесь становится заметно, что у одноранговой памяти потенциал по уменьшению задержек всё-таки чуть лучше. В первую очередь это видно по параметру tRFC2, который у 16-Гбайт модулей безболезненно снижается до 288, в то время как его минимум у 32-Гбайт модулей — 384. Безусловно, это довольно мелкое различие, но оно показывает, что одноранговые модули потенциально могут работать с чуть более агрессивными задержками, нежели двухранговые, даже если у них одинаковая элементная база. Что касается разгона по частоте, то и комплект DDR5-6400 2×16 Гбайт, и комплект 2×32 Гбайт продемонстрировали способность стабильно работать в режиме DDR5-6800, но не в более скоростных. В данном случае ограничения по максимальной частоте обусловлены используемыми чипами Hynix M-die. Но двухранговые комплекты плохо гонятся выше этой границы ещё и из-за высокой нагрузки, которую они накладывают на контроллер памяти. Поэтому если бы Patriot использовала в своих комплектах Viper Venom DDR5 чипы Hynix A-die с более высоким частотным потенциалом, то мы бы, скорее всего, смогли увидеть некоторое преимущество одноранговых модулей по максимально достижимой частоте. Но в нашем конкретном случае лучший результат разгона для комплектов 2×16 Гбайт и 2×32 Гбайт выглядел следующим образом.
Как и в режиме DDR5-6400, комплект из одноранговых модулей памяти объёмом по 16 Гбайт позволил добиться стабильной работы при немного более низкой задержке tRFC2. Однако при этом в состоянии DDR5-6800 комплект 2×32 Гбайт неожиданно позволил выставить лучшие первичные тайминги, чем его собрат с одноранговыми 16-Гбайт модулями. В то время как набор Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×16 Гбайт удалось запустить в режиме DDR5-6800 лишь со схемой задержек 34-41-41-53, аналогичный комплект 2×32 Гбайт стабильно работал с таймингами 32-40-40-52. Впрочем, такое неожиданное преимущество нельзя назвать определяющим, и, более того, объясняется оно, по всей видимости, не какими-то фундаментальными факторами, а простым везением — в двухранговые модули попал в целом более удачный пакет чипов. ⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования Главная цель этого материала — выяснить, дают ли преимущество в производительности модули DDR5 SDRAM, имеющие двухранговую конструкцию и ёмкость 32 Гбайт, и насколько велико такое преимущество, если оно обнаружится. Чтобы получить необходимые данные, в одну и ту же систему на основе процессора Core i9-13900K мы поочерёдно устанавливали описанные выше комплекты памяти Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×16 Гбайт и Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 Гбайт, после чего измеряли её производительность. Тестирование было проведено с тремя вариантами частот и таймингов. Во-первых, при автоматической настройке модулей DDR5, когда все параметры конфигурируются из XMP-профиля. В этом случае оба комплекта работали в режиме DDR5-6400 с идентичными таймингами, начинающимися с 32-40-40-84. Во-вторых, при ручной настройке таймингов в режиме DDR5-6400. Здесь тайминги у комплектов 2×16 Гбайт и 2×32 Гбайт начинались с 32-39-39-51, но расходились в tRFC2 и в некоторых других параметрах в пользу комплекта с одноранговыми модулями. И в-третьих, при работе с разгоном до состояния DDR5-6800. В этом случае комплект с 16-Гбайт модулями работал со схемой задержек 34-41-41-53, а комплект с 32-Гбайт планками — со схемой 32-40-40-52 с дополнительными отличиями в таймингах второго и третьего порядков. Попутно тестовая система была испытана и при установке одноранговых и двухранговых модулей в единичном количестве. Такой эксперимент должен прояснить, может ли один двухранговый модуль, сопрягающийся с контроллером памяти посредством четырёх 32-битных субканалов, рассматриваться в качестве альтернативы двум одноранговым модулям. В конечном итоге тестовые конфигурации формировались с использованием следующего набора железа.
Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (22H2) Build 22621.1555 с использованием следующего комплекта драйверов:
Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов: Синтетические тесты:
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. Сразу же необходимо оговориться, что мы не затрагиваем случай, когда 64 Гбайт памяти необходимы в ПК из-за характера решаемых на нём задач. Речь идёт о ситуации со среднестатистической нагрузкой, которая прекрасно вмещается в 32 Гбайт оперативки, и вопрос относительно целесообразности использования конфигурации модулей 2×32 Гбайт интересует нас исключительно с позиции увеличения производительности. Сравнение производительности одноранговой и двухранговой памяти, как и всегда в подобных случаях, уместно начать с измерения практической пропускной способности и латентности синтетическими бенчмарками. Мы пользуемся Aida64 Cachemem, и этот измерительный инструмент выдаёт довольно неожиданные результаты.     С его точки зрения двухранговая память с удвоенным уровнем параллелизма почти не даёт никаких преимуществ. Комплект 2×32 Гбайт показывает чуть более высокую скорость записи и копирования, но речь идёт о выигрыше на уровне единиц процентов, что вряд ли можно назвать достойной отдачей от двукратного увеличения трат на покупку памяти. Что касается скорости чтения и практической латентности, то реакцию этих показателей на переход от 16-Гбайт к 32-Гбайт модулям можно считать сравнимой с погрешностью измерений. При этом в случае установки в систему одного модуля памяти — неважно, идёт речь об одноранговой или двухранговой планке — пропускная способность падает почти вдвое. Это значит, что двухранговый модуль с четырьмя 32-битными субканалами не может быть сопоставим по производительности с модулем с двумя полноценными каналами DDR5, даже если в каждом из них используется лишь один ранг и два 32-битных субканала. Отсутствие заметного эффекта от применения 32-Гбайт модулей в специализированном искусственном тесте — далеко не финальный приговор. Aida64 Cachemem демонстрирует пиковые показатели пропускной способности, полученные на некотором «идеальном» потоке обращений. И при переходе к тестам в ресурсоёмких приложениях комплект памяти 2×32 Гбайт раскрывает свои сильные стороны более уверенно. Так, двухранговая DDR5-6400 оказывается немного быстрее одноранговой даже в комплексном тесте Geekbench 6. В многопоточном сценарии она позволяет тестовой системе получить примерно на 2 % более высокий рейтинг.   Примерно в таких же пределах конфигурация с 32-Гбайт модулями памяти выигрывает у конфигурации с 16-Гбайт планками в ресурсоёмких приложениях. Но ситуация неоднородна: например, ранговость памяти почти не влияет на скорость рендеринга, зато имеет значение для творческих приложений Adobe, в первую очередь для Premiere Pro. И особенно заметно на увеличение параллелизма в массиве памяти реагирует архиватор: в 7-zip прирост скорости достигает 8-9 %. Архивация:  Обработка фото:   Монтаж видео:  ИИ-обработка видео:  Компиляция:  Рендеринг:    Нужно признать: разгон памяти и оптимизация таймингов — куда более действенный способ увеличения производительности ПК, нежели смена 16-Гбайт модулей DDR5 на 32-Гбайт. В то же время в случае DDR4 применение двухранговой памяти давало более заметный эффект. Причина в том, что ранее в архитектуре памяти для настольных систем не было заложено параллелизма на уровне субканалов: он появился только в DDR5 — и сразу сделал параллелизм на уровне рангов не столь значимым. Похожие выводы можно сделать, если посмотреть на результаты игровых тестов. Простая оптимизация таймингов в режиме DDR5-6400 позволяет поднять уровень FPS примерно на 4-5 %. При этом переход от 16-Гбайт к двухранговым 32-Гбайт модулям добавляет к частоте кадров порядка 1-2 %. Иными словами, ранговость используемых модулей DDR5 явно не входит в число рычагов, способных значимо влиять на геймерскую мощь компьютера. Переход на 32-Гбайт модули способен в какой-то мере внести вклад во всеобщую оптимизацию системы, но вклад этот не столь велик, чтобы ставить его на первые места.         Глядя на представленные диаграммы, можно сделать и ещё один интересный вывод. Выбор дорогого и быстрого железа, в частности оперативной памяти, далеко не всегда становится фактором, определяющим производительность. Не стоит забывать и о правильной настройке имеющегося оборудования. И ситуация с комплектом модулей 2×32 Гбайт наглядно подтверждает это. Такая память архитектурно быстрее, чем комплекты DDR5 2×16 Гбайт, но тщательно настроенный вручную комплект меньшего объёма позволит достичь более высокой производительности, чем работающий с настройками по умолчанию набор из продвинутых двухранговых модулей. Комплекты DDR5 SDRAM, имеющие общую ёмкость 64 Гбайт, — далеко не то же самое, что привычные комплекты памяти по 32 Гбайт. У модулей DDR5 ёмкостью 32 Гбайт иная архитектура — это двухранговые и двухсторонние модули, обращения к которым требуют чередования рангов контроллером памяти. В теории такое расширение параллелизма должно положительно сказываться на производительности, и ранее мы видели, что в случае DDR4 переход на двухсторонние модули действительно положительно сказывается на быстродействии. Однако в случае DDR5 ситуация не совсем такая. В этих модулях параллелизм на уровне субканалов предусмотрен изначально, и добавление дополнительной разбивки памяти на ранги не даёт столь же существенного прироста производительности, как раньше. Тем не менее комплекты DDR5 2×32 Гбайт всё же быстрее, чем 2×16 Гбайт, но лишь на единицы процентов — как в приложениях, так и в играх. Впрочем, для энтузиастов, которые стремятся выжать из имеющейся платформы весь заложенный в неё потенциал, смысл в выборе 64-Гбайт комплектов DDR5 всё-таки есть. Тем более что бонусом к чуть лучшей производительности идёт увеличенный объём памяти, которого наверняка хватит на несколько ближайших лет. Правда, не стоит забывать о подводных камнях. Двухранговые модули ёмкостью 32 Гбайт создают повышенную нагрузку на контроллер памяти, поэтому их разгон по частоте до тех же рубежей, что и в случае 16-Гбайт планок, невозможен. Но в режиме DDR5-6400 комплекты объёмом 64 Гбайт прекрасно работают, и такой скорости при использовании агрессивных таймингов современным платформам вполне хватает.  Рассмотренный в этом материале комплект Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 Гбайт (артикул PVV564G640C32K) прекрасно подтверждает всё сказанное выше. Производитель ответственно отнёсся к подбору для него элементной базы и выбрал чипы Hynix M-die, в результате чего на выходе получилась качественная и быстрая память увеличенного объёма, которая к тому же даёт немало пространства для оптимизации настроек. Например, её частота может быть дополнительно увеличена на 1-2 шага, а паспортная схема таймингов подвергнута улучшению, которое принесёт несколько дополнительных процентов игровой производительности. К тому же комплекты DDR5-6400 2×32 Гбайт — не слишком распространённый продукт. Такую память предлагают единичные производители, а версия Patriot выгодно отличается наиболее привлекательной ценой. Поэтому, если по итогам проведённого тестирования вы задумались не о выборе стандартного варианта 2×16 Гбайт, а о переходе на двухранговую память повышенного объёма, обязательно обратите внимание на комплект Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 Гбайт — он того явно заслуживает.
⇣ 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