На что влияет частота оперативной памяти ddr4
В случае с процессорами AMD Ryzen все понятно — там внутренняя шина напрямую зависит от частоты ОЗУ, так что чем последняя больше, тем быстрее передаются данные между кластерами ядер и тем быстрее работает CPU.
Но в случае с Intel такого нет, кольцевая шина этих процессоров не зависит от частоты ОЗУ. К тому же большая часть игровых ноутбуков работает на медленной памяти с частотой 2400-2666 МГц без каких-либо проблем в играх, как и многие относительно старые топовые Core i7, которые вообще пашут вместе с DDR3 на частоте 1600 МГц и в ус не дуют. Чтобы этот обзор был полезен обоим лагерям, мы расскажем, так ли нужна быстрая память для современного игрового ПК на процессоре Intel, нужно ли так внимательно обращать внимание на тайминги и сколько оперативной памяти нужно современному ПК для игр и работы. Посмотрим, так ли нужны низкие тайминги, и как FPS в тяжелых играх зависит от частоты ОЗУ.
В этой статье мы будем рассматривать реальную игровую систему с реальными настройками графики. Иными словами, не будет никаких тестов в HD с минимальным пресетом, чтобы максимально нагрузить процессор — все игровые бенчмарки прогонялись в народном разрешении 1920х1080 на максимальных настройках, чтобы упор был именно в видеокарту. В противном случае, если упор идет в процессор, низкий FPS будет еще терпимой проблемой — вы скорее всего будете получать фризы и непрогруженные текстуры. Конечно, если вы суровый челябинский геймер, едва ли это вас остановит, но мы все же рассматриваем реальные игровые условия.
Также мы рассматриваем ситуацию, когда видеокарте хватает собственной памяти — в противном случае вы опять же можете столкнуться с проблемами производительности в играх, и быстрая ОЗУ едва ли вас спасет, потому что она все еще будет чуть ли не на порядок медленнее видеопамяти. Перейдем к тестовой системе.
Процессором выступил инженерный Core i9-9900K в разгоне до 4.8 ГГц, который точно не станет бутылочным горлышком в системе, куплен проц на али. Видеокарта — топ предыдущего поколения, Nvidia GTX 1080 Ti. Ну и главный компонент — это 32 ГБ ОЗУ DDR4-3400 с таймингами 16-18-18-36 CR1 4-мя планками по 8 ГБ. Все игры и система запускались с быстрых NVMe SSD Samsung.
Что будет, если задрать тайминги в облака?
Первое, что мы проверим — что будет, если мы очень сильно увеличим тайминги ОЗУ. Что же это такое? По сути оперативная память — это набор ячеек, которые могут хранить 0 или 1. Однако процессору, чтобы добраться до определенной ячейки, нужен ее точный адрес — банк памяти, строка и столбец. Тут все очень похоже на реальные адреса — на письме вы должны указать город, улицу, дом и лишь потом только квартиру.
При это процессор — очень ответственный почтальон, он должен точно знать, сколько у него займет по времени обращение к определенной ячейке. И как раз это время и есть тайминг, и всего выделяют 4 основных или первичных, а также с десяток вторичных и нередко под полсотню третичных. Максимальный вклад в быстродействие памяти дают именно первичные тайминги, поэтому именно их мы и будем рассматривать.
И, очевидно, чем тайминги меньше, тем быстрее процессор сможет добираться до нужных ячеек и тем быстрее он будет работать с ОЗУ, поэтому выглядит разумным покупать тот комплект памяти, у которого минимальные задержки на своей частоте.
Но так ли сильно тайминги влияют на производительность? Давайте проверим. В моем случае ОЗУ DDR4 на частоте в 3400 МГц работала на неплохих таймингах 16-18-18-36. Давайте сильно их завысим, до 20-22-22-60, и посмотрим, как это сказалось за быстродействии памяти. Тут нужно понимать, что ОЗУ с настолько высокими таймингами с такой частотой вы в продаже не найдете, то есть мы рассматриваем случай даже хуже крайнего.
Итак, тест памяти и кэша в AIDA64 показал, что при таком завышении таймингов слегка снизилась скорость копирования и на 10% увеличилась задержка доступа к ОЗУ. Последнее как раз и было ожидаемо с учетом того, что мы сильно увеличили тайминги, но в общем и целом падение сложно назвать катастрофическим.
А как обстоят дела в играх? Посмотрим на Assassin’s Creed: Odyssey. Эта игра выжимает все соки из системы и неплохо нагружает даже быстрый 8-ядерный процессор, да и заняла она целых 7 ГБ ОЗУ. И что же мы видим? Средний FPS не изменился абсолютно, он около сотни.
Ладно, а как себя поведет игра World War Z на API Vulkan? Он низкоуровневый и в теории может лучше работать с железом. Но и здесь разницы нет — что с оптимизированными, что с задранными таймингами FPS непоколебим и составляет 180.
Может в Far Cry New Dawn картина изменится, как-никак эта игра не очень хорошо оптимизирована под многопоток? И да, разница действительно есть, но ее сложно назвать значительной — средний FPS при увеличении таймингов снизился с 125 до 122, то есть лишь на 2%.
Какой отсюда можно сделать вывод? Даже если поставить откровенно гипертрофированные тайминги, разница в FPS минимальна или ее нет совсем. С учетом того, что продающиеся наборы ОЗУ нередко уже из коробки имеют неплохие тайминги для своей частоты, нет никакого смысла переплачивать за дорогие комплекты с небольшими задержками — вы едва ли уловите разницу в FPS. И это же, в теории, касается процессоров AMD.
Почему так происходит? Все просто — подавляющее большинство современных и не очень процессоров и имеют по три или даже четыре уровня кэша. И информация из ОЗУ заранее пишется в кэш, и лишь потом с ней работает CPU. А с учетом того, что кэша третьего уровня много, нередко пара десятков мегабайт, влияние задержек доступа к памяти становится минимальным.
Играемся с частотой памяти
Окей, а есть ли вообще смысл в большой частоте ОЗУ? Мы решили проверить три варианта. Первый — это DDR4-2133, минимальная пользовательская частота для последнего поколения памяти. Да, вы можете сказать, что большая часть процессоров даже на неразгонных платах поддерживает частоту хотя бы 2400 МГц, но мы решили пойти по самому минимуму и рассмотреть вариант, когда в компьютере стоит самая дешевая память с AliExpress.
Второй вариант — это DDR4-2933. Именно такую память способны поддерживать современные процессоры Intel Core 10-ого поколения, они же Comet Lake, на всех платах даже без разгона. С учетом того, что возможности по оверклокингу у таких процессоров чисто номинальные и вы от силы получите несколько лишних процентов производительности, возникает вопрос — а есть ли вообще смысл переплачивать за платы на чипсете Z490, раз CPU почти не гонится, и остается только разгон памяти?
Ну и третий вариант — это текущая конфигурация на DDR4-3400. Такая частота доступна подавляющему большинству современных процессоров Intel, даже если это урезанные Core i3, при этом планки на ней стоят вменяемых денег.
Во всех случаях были выбраны средние тайминги для каждой из частот — то есть те, которые будут доступны на любых магазинных модулях. Для DDR4-2133 это 12-14-14-29, для DDR4-2933 это 15-17-17-35, ну и для DDR4-3400 это 16-18-18-36.
Для начала — все тот же тест ОЗУ из AIDA64. Тут уже падение скоростей чтения и записи сложно назвать слабым — шутка ли, DDR4-3400 быстрее стоковой DDR4-2133 в полтора раза. А вот задержки увеличились не очень сильно, приблизительно на 20% — сказывается то, что тайминги в обоих случаях были неплохо оптимизированы.
Перейдем к тестам в играх, и начнем с все той же Assassin’s Creed Odyssey. Падение частоты больше чем на 20%, с 3400 до 2933 МГц, игра просто не заметила — средний FPS не изменился совершенно. А вот на DDR4-2133 игра уже выдала только 93 кадра в секунду, то есть падение производительности составило порядка 5%.
В World War Z API Vulkan показывает, что он дейсвительно ближе к железу, чем DirectX — уже на 2933 МГц мы видим падение частоты кадров с 180 до 178, а на 2133 МГц мы получаем только 169 FPS. Иными словами, максимальная потеря кадров составила 7% — не так уж и мало.
Ну и переходим к Far Cry New Dawn, и вот тут даже переход на DDR4-2933 снижает FPS на пару процентов, а на DDR4-2133 вы не досчитаетесь уже 13 кадров в секунду, что составляет 11% — достаточно внушительная потеря.
Какой можно сделать вывод? DDR4-2133 для игр брать точно не стоит, во всех протестированных играх такая память ощутимо снижает итоговый FPS. А вот DDR4-2933 показывает себя на удивление неплохо — я ожидал, что в тяжелом Assassin-е будут просадки частоты кадров, но их там не было от слова совсем. Так что Intel не зря выбрала такую частоту дефолтной для своих псевдо новых процессоров — память на ней едва ли будет узким местом в системе.
Что касается обьема ОЗУ, совсем недавно популярный зарубежный Youtube-канал Linus Tech Tips, подтвердил, то, о чем мы уже не раз говорили, объём DDR4 в 4GB почти непригоден для использования, так как после простой загрузки Windows 10 половина памяти уже была занята.
С 8 гигабайтами ОЗУ работать становиться куда приятней. Можно смело запускать 3 ролика в 4K или 27 простых вкладок. В играх потребление памяти зависит от конкретного тайтла, но 16 Гб можно смело назвать золотой серединой. C 8 Gb ОЗУ тоже жить можно, но при этом файл подкачки используется на 20% от своего объёма, так что для дополнительных фоновых процессов неплохо бы обзавестись китом памяти на 16 Gb.
Дальнейшее наращивание объёма оперативной памяти не даёт почти никакого эффекта. Этих же 16 Гб будет сполна хватать для рендера, 32 Gb ОЗУ может понадобиться либо профессионалам, либо если вы любите открывать все и сразу.
Более 32 Gb может потребоваться художникам и создателям контента, которые держат открытыми сразу несколько рабочих программ.
Ну и глобальный итог — нет особого смысла гнаться за очень быстрой памятью. Если между DDR4-2933 и DDR4-3400 разницу уже нужно искать под лупой, то уж при переходе на DDR4-4000 вам потребуется микроскоп. А ведь стоит последняя достаточно дорого, и, сэкономив на ней, вы вполне можете взять более быструю видеокарту и гарантированно получить прирост производительности в играх.
Так что на данный момент имеет смысл остановиться на 8 или лучше 16 Гб памяти с частотой около 3 ГГц, причем не нужно дополнительно ужимать тайминги, стандартного XMP-профиля вполне хватит.
Мой Компьютер, специально для Пикабу.
Изучаем зависимость быстродействия от скорости работы памяти DDR4
При сборке нового компьютера, если предполагается установка топового процессора, неизбежно возникает вопрос, а какую память желательно ставить? Скорее всего, самым правильным ответом будет – самую быструю. Так ли это на самом деле? Нужна ли высокоскоростная память, оправдает ли ее использование высокую ее стоимость? Ресурс uk.hardware.info провел любопытное исследование зависимости скорости работы процессора от частоты работы памяти. Вот и давайте сделаем попытку разобраться, какую оперативную память DDR4 выбрать, какая скорость работы нужна, а на чем можно и сэкономить. С результатами предлагаю познакомиться.
Цель тестирования
Конечная цель – определить тот оптимум, то соотношение цена/производительность, при котором и персональное земноводное будет удовлетворено, и процессор сможет раскрыть весь свой потенциал. Да и собственное эго будет не в накладе, ибо не лохи же какие-нибудь, чтобы ставить к топовому CPU самую дешевую память.
Тут есть еще два момента. Во-первых, насколько используемое ПО (прикладное, игры и т. п.) способно использовать возможности более быстродействующей памяти, и, во-вторых, насколько аппаратная часть собираемого компьютера совместима с выбранными модулями памяти.
Если первое можно определить только практически, выполнив тесты, то с возможностью использования того или иного модуля можно определиться сразу, из-за чего отпадут некоторые варианты. Речь, конечно же, в первую очередь об АМД. Интеловские «камни» прекрасно работают с памятью DDR4-4000, а вот для Ryzen при частотах более 3000 МГц уже могут возникнуть сложности. По крайней мере, DDR4-4000 для них бесполезна.
Речь сейчас не идет о разгоне. Это отдельная тема. В штатном же режиме и Intel, и AMD официально поддерживают DDR4-2666, а вот дальше уже возможны варианты.
Для проверки, насколько масштабируется ПО в зависимости от скорости ОЗУ, были выбраны два топовых мэйнстримовских процессора Intel Core i7 8700K и AMD Ryzen 7 2700X. Проверки проводились на комплекте памяти G.Skill Trident Z объемом 16 ГБ, которая без проблем работает на частотах вплоть до 4000 МГц.
Учитывая специфику работы памяти обоих процессора, вернее, в основном, AMD, были выбраны следующие частоты работы ОЗУ:
Большую часть тестов составляют игры Assassin’s Creed Origins, Battlefield 1, F1 2017, GTA V и Rainbow Six Siege. Как было сказано выше, выбор в первую очередь обусловливался их процессорозависимостью. Тестирование проводилось при разрешениях FullHD (1920×1080) и WQHD (2560×1920). Использовались средние и ультра настройки графики.
Помимо игр, было проверено быстродействие в некоторых бенчмарках и прикладных программах.
Результаты тестирования в играх
Assassin’s Creed Origins
Игра известна тем, что хорошо «грузит» процессор.
Собственно, это видно по полученным результатам, особенно с процессором Intel и, в первую очередь, при FullHD разрешении. Разница между «базовой» частотой 2133 МГЦ и максимальной 4000 МГц составила 10-11% в зависимости от настроек графики. При переходе на более высокое разрешение, разница в количестве FPS снижается до 2-4%.
AMD Ryzen меньше реагировал на изменение скорости работы ОЗУ. Максимальный эффект от использования более скоростной памяти в разрешении FullHD составил 6%.
Battlefield 1
В этой игре при использовании процессора Intel на средних настройках графики в разрешении FullHD видеокарта упирается в максимальные 200 FPS и практически не зависит от быстродействия ОЗУ. Та же самая картина и в более высоком разрешении. Смысла в быстрой памяти в данном случае никакого.
Вот у AMD ситуация иная. Зависимость от быстродействия памяти налицо, и достигает 12-15% в зависимости от настроек графики в разрешении FullHD. При ультра настройках в разрешении WQHD различия скорости работы памяти сказываются гораздо меньше, причем больше всего проигрывает самый «тихоходный» комплект ОЗУ. Начиная с частоты 2666 МГц различия укладываются в процент.
F1 2017
Гоночные симуляторы, как правило, меньше зависят от видеокарты, но вот на быстродействие процессора, памяти и проч. обращают гораздо больше внимания. Подтверждают это и результаты.
Для Intel разница между самым медленным и самым быстрым комплектом ОЗУ составила 21% при средних настройках графики в FullHD. Переход на ультра настройки снизил этот результат почти вдвое. При разрешении WQHD использование самой быстрой памяти может принести увеличение количества FPS на 9% и 3% для средних и ультра настроек графики соответственно.
С AMD ситуация опять иная. Использование более быстрой памяти по сравнению с самой медленной DDR4-2133, приносит эффект порядка 12-15% на всех разрешениях и любых настройках графики. Причем, бОльшая часть прироста отмечается при переходе от DDR4-2133 на DDR4-2933. Дальше результаты тоже растут, но уже очень медленно.
GTA V
Игра известна своей процессорозависимостью и готовностью «употребить» все доступные ресурсы. Это отразилось и на результатах.
В случаем с Core i7 8700K, прирост FPS зависит от настроек графики, чем она выше, тем более оправдано использование ОЗУ с высокой частотой. Максимальный эффект при разрешении FullHD на ультра настройках – 16%. Больше всего это проявляется при переходе на память с частотой 3200 МГц. Вот дальше увеличение частоты дает уже менее заметный эффект.
AMD показывает такую же стабильность, как и в случае F1 2017. Вне зависимости от настроек, переход на более высокочастотную память принесет плюс 12-14% фэпээсов. Можно заметить, что эффект заметен до частоты 3200МГц. В дальнейшем увеличении смысла почти нет.
Rainbow Six Siege
Игра, весьма популярная у киберспортсменов, а посему, количество FPS – очень важный параметр.
При ультра настройках или при переходе на WQHD эффект от быстродействия ОЗУ укладывается максимум в пару процентов.
CPU AMD более чувствителен к изменению режима работы памяти, причем больше всего это заметно на средних настройках графии. С улучшением качества изображения зависимость от памяти снижается до 3%.
Результаты неигровых тестов
Наверное было бы не совсем правильно ограничиться только играми. Поэтому были проведены проверки в некоторых тестовых пакетах и реальных программах.
Cinebench 15 MT
Этот бенчмарк почти не заметил разницы между модулями памяти при использовании CPU Intel, впрочем, и при работе с AMD разница почти тоже нет.
В основном, «провалился» самый медленный вариант – DDR4-2133. Остальные показали очень похожие результаты.
Кодирование видео также не особо зависит от скорости работы памяти.
Прирост составил 4% для Intel и 3% для AMD. Причем наибольшая разница между самым медленным модулем DDR4-2133 и всеми остальными, идущими очень близко друг к другу.
Winrar
Архиватор заметил изменение в работе памяти.
В случае использования интеловского процессора, это отразилось в 13-процентном ускорении работы между самым медленным и самым быстрым модулями ОЗУ. Впрочем, это не совсем верно. После DDR4-3200 увеличение частоты уже не дает никакого эффекта.
С AMD разница также составила те же 13%.
Google Chrome – Jetstream
В этом тесте ускорение при использовании более скоростной памяти с процессором Intel уложилось в 1%.
AMD работает быстрее на 4% при использовании более высоких частот ОЗУ.
Заключение. Так какую оперативную память DDR4 выбрать? Есть ли смысл гнаться за самой быстрой?
Какие выводы можно сделать? Не каждая игра заметит более скоростные «мозги». Да и прикладное ПО, порой, остается равнодушным ко всем этим мега и гигагерцам. «Бутылочное горло» может оказаться совсем не в скорости работы памяти.
И все же это не означает, что смысла в установке более быстродействующей памяти нет. Если говорить о платформе Intel Coffee Lake, то наибольший эффект достигается при использовании памяти в диапазоне от 2666 МГц до 3200 МГц.
Больше эффект заметен в случае использования AMD Ryzen 2. Экономия на ОЗУ может отобрать у процессора порядка 10% его возможностей. В данном случае использование модулей ниже DDR4-2666 не оправдано. Видимо не зря оба производителя сертифицировали именно эту память.
Граница разумности увеличения частоты работы ОЗУ также лежит в пределах до 3200 МГц, ибо выше, во-первых, эффект почти незаметен, а, во-вторых, есть проблемы с совместимостью.
Ну и на сладкое – самое горькое, про цены (по состоянию на середину июля 2018-го года). Как уже понятно, выбирать самую дешевую DDR4-2133 оправдано только при существенном дефиците денежных средств. Разумный выбор начинается с DDR4-2666. Надо ли выше – зависит от того, какие игры вы предпочитаете, какое ПО используете, и насколько разнятся результаты при разных частотах работы.
Теперь обратимся к конкретным цифрам в рублях. Для простоты в качестве ориентира возьмем «народный» бренд Kingston и линейку HyperX. Что получается по ценам? Два модуля по 8 ГБ DDR4-2133 оцениваются примерно в 11500 руб. и выше. Как уже договорились, этот вариант – только на самый крайний случай.
За более интересную DDR4-2666 придется отдать не менее 12300 руб., что, на мой взгляд, более чем оправдано, если всего за 800-1000 руб. мы получаем от процессора немного больше, чем при использовании более медленных модулей.
Актуальная для AMD ОЗУ DDR4-2933 стоит уже не менее 13500 руб. и, думаю, является оптимальным выбором. Похожий вариант DDR4-3000 для Intel стоит примерно столько же.
Если смотреть на модули частотой 3200 МГц, то придется готовить не менее 14000 руб., и надо учитывать, что эффект уже, в большинстве случаев, ниже, чем при переходе с 2133 на 2666 или 3000 МГц.
Дальше – больше. DDR4-3600 уже будет стоить никак не меньше 15500 руб., и оправданность покупки уже под вопросом. Разницы между этой памятью и, скажем, DDR4-3200 минимальна, и не надо еще забывать такую вещь, как бОльшие задержки, что также может сказаться на общем быстродействии.
Рассматривать более скоростную ОЗУ уже большого смысла я не вижу, ибо толку от нее практически никакого, а вот стоимость DDR4-4000 уже переваливает за 20000 руб. и стремится еще выше. Участвовавшие в тестировании модули G.SKILL в российской рознице стоят более 31000 руб. Такая покупка оправдана, если вы точно знаете, что такие скорости нужны, или для разгона. Для «штатного» использования эти траты излишни.
В конце концов, не следует слишком «зацикливаться» на скорости работы памяти. Если собирается игровой комп, то проблема может быть в производительности CPU или видеокарты, и лучше потратиться на устранение этих потенциальных «узких» мест, а не на наращивание скоростных показателей ОЗУ. Конфигурация должна быть сбалансирована, и при выборе надо избегать крайностей.
Как самая медленная, так и самая быстрая память – неоправданный выбор. Естественно, при штатном использовании или с минимальным разгоном.
Что нужно знать о DDR4 ОЗУ?
Компьютерные технологии стремительно развиваются, заменяются новыми параметрами и спецификациями, но оперативная память располагает преимуществом во времени. DDR SDRAM был запущен в 2000 году и прошло три года, перед приходом в 2003 году DDR2 SDRAM. Время DDR2 продолжалось четыре года, в 2007 году её заменила DDR3 SDRAM. С тех пор она уже семь лет без изменений, но запуск DDR4 совершился.
Что нового в DDR4?
Внешне, DDR4 такой же ширины, как и DDR3, но немного выше примерно на 9 мм. Разница между DDR3 и DDR4 в том, что DDR4 использует 288 контактов по сравнению с 240 на DDR3 и ключ находится в другом месте.
DDR3 работает на 1.5 В с модулями, работающих на 1,35 В. DDR4 изначально работает на 1.2 В с модулями, на 1.05 В. Кроме того, DDR4 поддерживает ряд усовершенствований энергосбережения, активируясь, когда система находится в режиме ожидания.
Пониженное рабочее напряжение позволяет DDR4 потреблять меньше энергии (и, следовательно, более низкую рабочую температуру), чем DDR3.
DDR4 имеет рабочую частоту с 2133MHz (это является пределом для DDR3), в конечном итоге частота около 3200MHz. DDR4 чипы также могут быть изготовлены в плотностях до 16 Гб (или 2 Гб) на планку, которая дважды превышает плотность DDR3. Это означает, что мы увидим железо потребительского класса ёмкостью 16 Гб, а 64 ГБ на планке для памяти серверного уровня.
Минусы DDR4
Как и большинство новых технологий, DDR4 не является совершенным. Цены будут выше на 20-50%, чем у таких же планок DDR3. По мере увеличения спроса, стоимость снизится, но сейчас DDR4 просто будет дороже.
Вторая проблема заключается в том, что несмотря на более высокие частоты DDR4, чем у DDR3, тайминг хуже.
DDR3-2133MHz планки обычно имеют CL10-CL11, текущие планки DDR4-2133Mhz будут огорчать CL15. Это не является сюрпризом, повторяется ситуация, когда была представлена DDR3, но это не значит, будто четвертое поколение, уступает предшественнику, всего лишь на первых порах.
При сравнении Core i7 5960X и 4960X, Geekbench сообщает лишь немного отличающиеся баллы с DDR4-2133MHz по сравнению с DDR3-1600MHz (5691 против 5382). Более высокие частоты будут достигнуты в ближайшем будущем, остаётся укоротить тайминг, и мы увидим мощь DDR4.
Заключение
Наиболее важны две вещи: пониженное рабочее напряжение и высокая плотность памяти. С меньшим температурным режимом компоненты куда более надежнее, по отношению к своим собратьям.
Мнение автора
Если выбрать один аспект DDR4 в качестве наиболее важного, то плотность памяти является моим выбором. Это огромный плюс, что делает более желанной DDR4 в сравнении к DDR3.
Программы и типы данных становятся больше и сложнее, ОЗУ большей вместимости будет становиться все более и более значимым. Уже около 33% на базе X79, проданы Puget Systems, с января 2014 уже превышен объем памяти, который можно установить в системе с помощью 8x 8 ГБ планок или 64 ГБ оперативной памяти в сумме. Это огромная часть продаж Puget Systems, так как DDR4 имеет большой потенциал и хотелось бы увидеть её в высокопроизводительных рабочих станциях.
UPD 19.11.204: Извините за ошибки и сложность осмысления перевода. Благодарю за критику и проявленное внимание.