Процессоры и память

Влияние частоты и таймингов оперативной памяти на производительность платформы Intel LGA 1156

⇣ Содержание

#Результаты тестирования

Тестирование проводилось при значениях таймингов от 5-5-5-15 до 9-9-9-24, а частота оперативной памяти изменялась от 800 до 2000 МГц DDR. Разумеется, получить результаты удалось не во всех возможных сочетаниях из этого диапазона, тем не менее, полученный в итоге набор значений, на наш взгляд, является весьма показательным и соответствует практически любым возможным реальным конфигурациям. Все тесты проводились с помощью комплекта памяти Super Talent P55. Как оказалось, эти модули способны работать не только на частоте 2000 МГц DDR, но и на частоте 1600 МГц DDR при весьма низких таймингах - 6-7-6-18. Кстати, такие тайминги нам подсказал первый комплект - Super Talent X58. Вполне возможно, что оба набора модулей используют одни и те же чипы памяти, а отличаются только радиаторами и SPD-профилями. На графиках и в таблицах результатов данный режим работы помечен как DDR3-1600 @ 6-6-6-18, чтобы не терялась "стройность" представления данных. На графиках, приведенных ниже, каждая линия соответствует тестам при одном и том же значении частоты bclk и одинаковых таймингах. Поскольку результаты располагаются довольно плотно, чтобы не загромождать графики, числовые значения будут указываться в таблице под графиком. Сначала проведем тестирование в синтетическом пакете Everest Ultimate.
13-Everestv5301900,MemoryRead,M.png
Тест чтения оперативной памяти показывает, что есть прирост производительности как от увеличения частоты памяти, так и от уменьшения ее таймингов. Тем не менее, даже для специализированного синтетического теста прирост оказывается не очень велик, и при таком виде графика некоторые точки просто сливаются. Чтобы, по возможности, избежать этого, мы будем менять масштаб вертикальной оси графика, чтобы максимально отобразить весь диапазон полученных значений, как это показано на графике ниже.
7-Everestv5301900,MemoryRead,M.png
Everest v5.30.1900, Memory Read, MB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   15115 14908 14336 14098
1333   14216 13693 13768 13027
1066 13183 12737 12773 12060 12173
800 11096 10830 10994 10700 10640
bclk=200 МГц 2000         18495
1600   18425 17035 18003 17602
1200   15478 15086 15467 15034
Итак, тест чтения из памяти утилиты Everest показывает, что при увеличении частоты оперативной памяти в 2 раза скорость ее работы возрастает максимум на 40%, а прирост от уменьшения таймингов не превышает 10%.
8-Everestv5301900,MemoryWrite,.png
Everest v5.30.1900, Memory Write, MB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   10870 10878 10866 10856
1333   10859 10852 10854 10869
1066 10852 10863 10851 10862 10870
800 10873 10867 10841 10879 10864
bclk=200 МГц 2000         14929
1600   14934 14936 14927 14908
1200   14931 14920 14930 14932
Удивительно, но тест записи в память утилиты Everest оказался совершенно равнодушен к изменению частоты и таймингов оперативной памяти. Зато четко виден результат от увеличения частоты кэш-памяти третьего уровня процессора на 50%, при этом скорость оперативной памяти увеличивается примерно на 37%, что весьма неплохо.
9-Everestv5301900,MemoryCopy,M.png
Everest v5.30.1900, Memory Copy, MB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   15812 15280 15269 15237
1333   15787 15535 15438 15438
1066 16140 15809 14510 14344 14274
800 13738 13061 13655 15124 12783
bclk=200 МГц 2000         20269
1600   20793 19301 19942 19410
1200   18775 20810 18087 19196
Тест копирования в памяти демонстрирует весьма противоречивые результаты. Наблюдается заметный прирост скорости от увеличения частоты bclk, а в некоторых случаях и весьма заметное влияние таймингов.
10-Everestv5301900,MemoryLatenc.png
Everest v5.30.1900, Memory Latency, ns
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   45.4 46.7 46.9 48.5
1333   48.3 48.7 50.8 53
1066 51.1 51.4 53.9 56.3 58.6
800 54.7 57.9 58.5 59.1 61.5
bclk=200 МГц 2000         38.8
1600   39.7 41 41.2 42.9
1200   42.5 44.6 46.4 48.8
Тест латентности памяти показывает в общем-то ожидаемые результаты. Тем не менее, результат в режиме DDR3-2000 @ 9-9-9-24 оказывается лучше, чем в режиме DDR3-1600 @ 6-6-6-18 при частоте bclk=200 МГц. И опять же, увеличение частоты bclk приводит к значительному улучшению результатов.
11-Everestv5301900,CPUQueen,sco.png
Everest v5.30.1900, CPU Queen, scores
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   30025 30023 29992 29993
1333   30021 29987 29992 30001
1066 29981 30035 29982 30033 29975
800 29985 29986 29983 29977 29996
bclk=200 МГц 2000         29992
1600   29989 29985 30048 30000
1200   30011 30035 30003 29993
Как видите, в данном чисто вычислительном тесте не наблюдается никакого влияния ни частоты, ни таймингов оперативной памяти. Собственно, так и должно было быть. Забегая вперед, скажем, что такая же картина наблюдалась и в остальных CPU-тестах Everest, за исключением разве что теста Photo Worxx, результаты которого приведены ниже.
12-Everestv5301900,PhotoWorxx,s.png
Everest v5.30.1900, PhotoWorxx, KB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   38029 37750 37733 37708
1333   36487 36328 36173 35905
1066 33584 33398 33146 32880 32481
800 27993 28019 27705 27507 27093
bclk=200 МГц 2000         41876
1600   40476 40329 40212 39974
1200   37055 36831 36658 36152
Здесь прослеживается четкая зависимость результатов от частоты оперативной памяти, но от таймингов они практически не зависят. Также отметим, что при прочих равных условиях, наблюдается прирост результатов при увеличении скорости работы кэш-памяти третьего уровня процессора. Теперь давайте посмотрим, как частота оперативной памяти и ее тайминги влияют на производительность в реальных приложениях. Сначала приведем результаты тестирования во встроенном тесте WinRar.
2-WinRar38benchmark,multi-thre.png
WinRar 3.8 benchmark, multi-threading, Kb/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   3175 3120 3060 2997
1333   3067 3023 2914 2845
1066 2921 2890 2800 2701 2614
800 2739 2620 2562 2455 2382
bclk=200 МГц 2000         3350
1600   3414 3353 3305 3206
1200   3227 3140 3020 2928
Картинка выглядит просто образцово, четко видно влияние и частоты, и таймингов. Но при этом двукратный рост частоты оперативной памяти приводит к максимум 25%-му увеличению производительности. Снижение таймингов позволяет добиться неплохого прироста производительности в данном тесте. Однако чтобы добиться тех же результатов, что и при повышении частоты оперативки на одну ступень, необходимо понизить тайминги сразу на две ступени. Также отметим, что повышение частоты оперативной памяти с 1333 до 1600 МГц дает меньший прирост производительности в тесте, чем при переходе от 1066 до 1333 МГц DDR.
1-WinRar38benchmark,single-thr.png
WinRar 3.8 benchmark, single-threading, Kb/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   1178 1165 1144 1115
1333   1136 1117 1078 1043
1066 1094 1073 1032 988 954
800 1022 972 948 925 885
bclk=200 МГц 2000         1294
1600   1287 1263 1244 1206
1200   1215 1170 1126 1085
В однопоточном тесте WinRar картина, в целом, повторяет предыдущую, хотя рост результатов более "линеен". Впрочем, при повышении частоты памяти на одну ступень для достижения результатов по-прежнему требуется понизить тайминги на две ступени или более. Теперь давайте посмотрим, как сказывается изменение частоты оперативной памяти и ее таймингов на результаты тестирования в игре Crysis. Сначала поставим самый "слабый" режим графики - Low Details.
3-Crysis,1280x1024,LowDetails,.png
Crysis, 1280x1024, Low Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   184.5 183.4 182.5 181.4
1333   181.2 181.1 179.6 178.1
1066 179.6 178.0 174.9 172.1 169.4
800 172.4 167.9 166.0 163.6 165.0
bclk=200 МГц 2000         199.4
1600   197.9 195.9 195.9 193.3
1200   194.3 191.3 188.5 184.9
Как видно из графиков, влияние таймингов наиболее ощутимо при низких частотах оперативной памяти - 800 и 1066 МГц DDR. При частоте оперативки 1333 МГц DDR и выше, влияние таймингов минимально и выражается лишь в паре-тройке FPS, что составляет единицы процентов. Увеличение частоты кэш-памяти третьего уровня влияет на результаты гораздо ощутимее. Впрочем, если рассматривать абсолютные значения, то непосредственно в игре будет очень сложно почувствовать данную разницу.
4-Crysis,1280x1024,MediumDetai.png
Crysis, 1280x1024, Medium Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   96.6 97.4 97.6 94.6
1333   95.5 95.8 93.3 92.8
1066 95.7 94.0 92.5 90.1 89.6
800 91.6 89.0 88.6 86.2 86.3
bclk=200 МГц 2000         102.9
1600   104.5 103.6 103.0 101.6
1200   100.2 100.0 98.7 97.7
При включении среднего уровня графики в игре Crysis, частота оперативной памяти оказывает большее влияние, чем ее тайминги. Результаты, полученные при частоте bclk=200 МГц, независимо от частоты и таймингов памяти, по-прежнему превосходят оные при частоте bclk=133 МГц.
5-Crysis,1280x1024,HighDetails.png
Crysis, 1280x1024, High Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   76.8 76.5 76.7 74.9
1333   75.1 75.4 75.4 73.4
1066 75.1 75.4 71.9 72.0 71.0
800 71.8 69.7 69.0 68.6 66.7
bclk=200 МГц 2000         81.7
1600   80.4 80.3 80.4 79.4
1200   80.5 79.1 77.4 77.1
В целом, картина сохраняется. Отметим, что, например, при частоте bclk=133 МГц двукратное увеличение частоты оперативной памяти приводит к увеличению результатов лишь на 12%. При этом влияние таймингов на частоте bclk=133 МГц выражено несколько сильнее, чем при bclk=200 МГц.
6-Crysis,1280x1024,VeryHighDet.png
Crysis, 1280x1024, VeryHigh Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   57.6 57.1 57.3 56.8
1333   56.8 56.8 56.6 56.5
1066 56.7 56.9 56.3 56.1 56.1
800 55.9 55.8 55.6 55.0 54.3
bclk=200 МГц 2000         59.5
1600   59.8 59.3 59.5 59.0
1200   59.4 58.9 58.7 59.0
При переходе к наиболее "тяжелому" режиму, картина принципиально не меняется. При прочих равных условиях, полуторакратная разница в частоте bclk приводит лишь к 5%-му приросту результатов. Влияние таймингов укладывается в 1-1,5 FPS, а изменение частоты оперативной памяти оказывается лишь немногим более эффективнее. В целом, результаты расположились довольно плотно. Согласитесь, что в игре почувствовать разницу между 55 и 59 FPS весьма сложно. Отметим, что полученные значения минимального FPS практически полностью совпадали с общей картиной результатов для среднего FPS, разумеется, на чуть более низком уровне.

#Выбор оптимальной оперативной памяти

Теперь давайте рассмотрим следующий момент - как производительность оперативной памяти соотносится с ее ценой, и какое соотношение является наиболее оптимальным. В качестве мерила производительности оперативной памяти мы взяли результаты тестирования во встроенном тесте WinRar с использованием многопоточности. Средние цены на момент написания материала брались по данным Яндекс.Маркет для одиночных модулей памяти стандарта DDR3 объемом 1 Гб. Затем для модуля каждого типа показатель производительности делился на цену, то есть, чем меньше цена и выше производительность модуля, тем лучше. В итоге получилась следующая таблица.
DDR3 CAS Latensy WinRar benchmark, MB/s Цена, руб Производительность/цена
1066 7 2800 1000 2.80
1333 7 3023 1435 2.11
1333 9 2845 900 3.16
1600 7 3120 1650 1.89
1600 8 3060 1430 2.14
1600 9 2997 1565 1.92
2000 9 3350 1700 1.97
Для наглядности, на диаграмме ниже приведены значения Performance/Price.
1-Соотношениепроизводительност.png
Удивительно, но память стандарта DDR3, работающая на частоте 1333 МГц с таймингами 9-9-9-24, оказалось наиболее оптимальной покупкой с точки зрения производительность/цена. Чуть хуже выглядит память DDR3-1066 с таймингами 7-7-7-20, а модули остальных типов демонстрируют заметно меньшие (примерно в 1,5 раза относительно лидера), но довольно схожие результаты по этому показателю. Разумеется, что касается цен на модули памяти, то они могут сильно варьироваться в каждом конкретном случае, а со временем и рыночная ситуация в целом может несколько измениться. Впрочем, при необходимости, пересчитать колонку "Performance/Price" не составит большого труда.

#Выводы

Как показало тестирование, в тех приложениях, где от изменения частоты и таймингов оперативной памяти прирост результатов проявлялся наиболее ярко, наибольшее влияние оказывало повышение частоты памяти, а снижение таймингов приводило к заметному росту результатов гораздо реже. При этом для достижения того же уровня производительности, что и при повышении частоты памяти на одну ступень, как правило, требовалось снижение таймингов на две ступени. Что касается выбора оперативной памяти для платформы Intel LGA 1156, то энтузиасты и экстремалы, разумеется, остановят свой взгляд на наиболее производительных продуктах. В то же время, для типичных задач обычного пользователя будет вполне достаточно и памяти DDR3-1333, работающей с таймингами 9-9-9-24. Поскольку память данного типа широко представлена на рынке и весьма доступна, можно изрядно сэкономить на стоимости оперативки, при этом практически ничего не теряя в производительности. Рассмотренный сегодня комплект памяти Super Talent X58 произвел несколько неоднозначное впечатление, а комплект Super Talent P55 очень порадовал как стабильностью работы, так и возможностями по разгону и изменению таймингов. К сожалению, на данный момент нет информации о розничной стоимости данных комплектов памяти, поэтому давать какие-то определенные рекомендации сложно. В целом, память весьма интересная, а из особенностей стоит отметить возможность работы на сравнительно низких таймингах и то, что увеличение напряжения на модулях практически не влияет на результаты разгона.
- Обсудить материал в конференции


 
← Предыдущая страница
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥