На что влияет оперативная
Как оперативная память влияет на производительность процессоров AMD и Intel в играх?
Содержание
Содержание
Бытует мнение, что разница в производительности между высокочастотными модулями и обычной памятью с частотой 3200 MHz в играх составляет от силы 3 FPS, но на производительность памяти влияет не только ее частота, а еще и задержки.
С частотой все более-менее понятно — она больше влияет на пропускную способность памяти.
Память частотой 3200MHz может обработать 25600 МБ/сек информации.
Теоретическая пропускная способность для памяти с частотой 3200MHz (3200 МГц x 64 бит)/ 8 бит = 25600 Мбайт/сек
А память на частоте 4000MHz уже 32000 МБ/сек.
Теоретическая пропускная способность для памяти с частотой 4000MHz (4000 МГц x 64 бит)/ 8 бит = 32000 Мбайт/сек
Согласитесь, разница существенная.
А вот задержки для данных частот вполне могут быть одинаковые. Вы спросите, как так?
Все очень просто, задержки памяти — это совокупность частоты и таймингов. Зачастую для памяти на частоте 3200 MHz применяется комбинация таймингов 16-18-18, после несложных математических вычислений получаем значение 10 нс.
Задержка для памяти с частотой 3200MHz и таймингами CL16 будет работать со скоростью 16*2000/3200 = 10 нс.
Как правило, с ростом частоты увеличиваются и тайминги. Соответственно для частоты 4000 MHz обычными таймингами являются 19-19-19, что эквивалентно 9,5 нс.
Задержка для памяти с частотой 4000 MHz и таймингами CL19 будет работать со скоростью 19*2000/4000 = 9,5 нс.
В итоге разница в задержке между высокочастотными и обычными модулями составляет всего 0,5 мс или 5%.
Меньшая задержка позволяет быстрее считать или записать данные в ячейку памяти, а затем доставлять их в процессор для обработки.
Сегодня мы сравним влияние оперативной памяти на процессоры AMD и Intel, а именно:
Данное тестирование не подразумевает разгон, ковыряние и фиксацию десятка таймингов, это сравнение работы памяти из коробки как оно есть, соответственно и тайминги будут затронуты только те, что меняются при активации XMP профиля.
Тестовая платформа AMD
Тестовая платформа Intel
Влияние частоты оперативной памяти на производительность при условно равных задержках
Начнем тестирование с синтетического бенчмарка AIDA64 а далее будем изучать влияние на проивзодительность в играх.
Результаты тестирования на платформе AMD
Результаты тестирования на платформе Intel
Изменение частоты оперативной памяти хорошо сказывается на всех 4 показателях производительности памяти, но в большей степени выигрывает именно пропускная способность.
На платформе AMD частота так же положительно влияет на Latency, что нельзя сказать о платформе Intel, где изменение заметны только в операциях копирования, чтения и записи.
В играх ситуация повторяется, наибольший эффект если можно так сказать, заметен только на платформе AMD, платформа Intel же практически никак не реагриует на рост пропускной способности памяти.
Влияние таймингов/задержек на производительность оперативной памяти
Результаты тестирования на платформе AMD
Результаты тестирования на платформе Intel
Тайминги также оказывают влияние на пропускную способность памяти, но их влияние на задержки значительно больше. Причем, это влияние, в равной степени распространяется на обе платформы.
Изменение игровой производительности носит больше косметический характер, однако показатели 0,1% вплотную приближаются к показателям на частоте 3800MHz с таймингами CL 19 из предыдущего теста, хотя и слегка недотягивая до значений по среднему FPS.
Влияние XMP профиля на производительность памяти
У нас в наличии имеется 3 комплекта оперативной памяти от разных производителей чипов памяти.
Комплект G.SKILL F4-3000C14-16GVR 2 x 16GB) с профилем XMP 3000 MHz и таймингами 14-14-14-32 набран чипами Samsung B-Die.
Комплект G.Skill SNIPER X [F4-3600C19D-32GSXWB] (2 x 16GB) с профилем XMP 3600 MHz и таймингами 19-20-20-40 Hynix CJR.
Комплект Crucial Ballistics 32GB Kit (2 x 16GB) BL2K16G32C16U4B с профилем XMP 3200 MHz и таймингами 16-18-18-36 набран чипами Micron E-Die.
Эти три производителя занимают примерно 90% рынка оперативной памяти. Именно эти чипы наиболее часто встречаются в продаже.
У каждого из производителей есть свои сильные и слабые стороны.
Результаты тестирования на платформе AMD
Результаты тестирования на платформе Intel
Синтетический бенчмарк AIDA64 на платформе AMD отдает предпочтение памяти с более высокой тактовой частотой, превосходство комплекта памяти G.Skill SNIPER X с частотой 3600MHz безоговорочно и составляет от 10 до 15%. На платформе Intel комплект G.Skill SNIPER X так же лидирует но в тесте на задержки устапует комплекту G.SKILL F4-3000C14 с частотой 3000 MHz.
Однако в играх результат не выглядит столь впечатляющим, разница между памятью, работающей на частоте 3000MHz и 3600MHz составляет считанные проценты, что сложно назвать стоящем особенно на фоне цены высокочастотных модулей.
Выводы
Память, как и любой другой компонент системы, оказывает влияние на производительность компьютера. При выборе очередного комплекта нужно обращать внимание не только на частоту, но и на тайминги. Именно комбинация высокой частоты и низких таймингов оказывает наибольшее влияние на производительность, высокая частота дает возможность перегонять огромные объемы информации, а низкие задержки позволяют быстрее считывать или записать данные в ячейку памяти. Именно эти две составляющие и формируют понятие производительности памяти.
Активируя XMP профиль оперативной памяти, можно получить хороший рост производительности по сравнению с работой памяти по стандарту JEDEC.
XMP профиль памяти изменяет только первичные тайминги, чего явно недостаточно для получения максимального результата. Используя ручной разгон с тюнингом всех таймингов можно добиться куда более впечатляющих результатов.
Почему не стоит экономить на оперативной памяти, если вы геймер
Содержание
Содержание
Оперативная память, она же ОЗУ/RAM, создана для хранения произвольных данных запущенных программ. У каждого процессора есть своя кэш память — L1, L2, L3 и реже L4. Если в буфере памяти процессора нет требуемых данных, он обращается к оперативной памяти, которая выступает посредником между жестким диском и процессором через системную шину.
ОЗУ обеспечивает быструю работу операционной системы, браузера, игр и других приложений за счет высокой скорости чтения данных в сравнении с HDD и SSD. При заполнении всего объема RAM-памяти, ОС начинает «тормозить». Чтобы избежать «подвисаний», добиться большей частоты кадров в играх и быстрой обработки рендеров в графических редакторах, следует подобрать для вашего ПК подходящий объем памяти.
Оперативная мифология
Миф 1. Для получения двухканального режима необходимо две или четыре планки одной серии
В лохматые годы времен DDR и DDR2 желательно было устанавливать планки с одной партии для достижения двухканального режима. Если память была куплена в разное время и в разных местах, иногда требовались шаманские обряды в BIOS для получения желаемого.
С появлением DDR3 и DDR4 даже память с разными таймингами и частотами отлично работает в двухканальном режиме. Это стало возможным благодаря решению JEDEC — комитета, занимающегося разработкой стандартов для оперативной памяти. Если есть возможность, все же лучше купить планки одной серии, но на двухканальность это никак не повлияет.
Миф 2. XMP или D.O.C.P. разгон с завода идеален
Производитель никогда не будет рисковать. Хотя заводской разгон может увеличить производительность памяти на 50 %, практически все компании используют TurboBoost
в щадящем режиме.
Поэтому с помощью ручных настроек в BIOS всегда можно поднять производительность еще
на 10–20 %. Разумеется, делать это стоит осторожно.
Миф 3. В 64-битной версии Windows нет лимита на поддержку ОЗУ
Лимит есть, но на практике он почти недостижим. Для версий Windows 8 или 10 максимальный объем 512 ГБ, для Windows 7 — 192 ГБ.
Миф 4. В ОЗУ главное частота
Частота увеличивает пропускную способность оперативной памяти, но важны и задержки при обращении к информации. При разгоне необходимо установить баланс между частотой
и таймингами. Если выставить минимальные значения задержки и максимальную частоту, производительность может даже упасть. Если сделать наоборот, можно получить тот же эффект. Единственный вариант: «метод научного тыка» и тесты.
Миф 5. Память DDR3 и DDR4 может работать вместе
Достаточно странный миф, который мог возникнуть только от незнания особенности оперативной памяти. Производители выпускают материнские платы с одновременной поддержкой DDR3 или DDR4. Даже в теории планки разных поколений не совместимы: DDR
не работает вместе с DDR2, которая не работает вместе с DDR3. Если поставить планки DDR3
и DDR4 вместе, это может привести к выходу из строя материнской платы и повреждению планки DDR4. Вольтаж DDR3 — 1,5 вольта, у DDR 4 — 1,2 вольта.
Миф 6. Если выставить слишком высокие параметры разгона, оперативная память сгорит
Если не трогать вольтаж, ничего страшного с оперативной памятью не случится. Тайминги
и частота не влияют на физическое состояние чипов памяти. Единственная опасность для памяти — эксперименты с вольтажом. В редких случаях «убить» ОЗУ может неправильная работа контроллера памяти или физическое повреждение материнской платы.
Некоторые уникумы умудряются перегревать DDR, превращая память в радиатор отопления.
С другой стороны, есть люди, проливающие кофе на оперативную память.
Основные параметры ОЗУ: объем, частота, количество каналов передачи данных.
Многоканальность
Одна планка памяти не может работать в многоканальном режиме. Ее мжно ставить только, если собираетесь докупать память в будущем. В идеале необходимо установить две или четыре планки одной серии. Процессор, работающий с памятью в двух или четырехканальном режиме выдает больше FPS.
В качестве подопытных используются:
Посмотрим, как на практике работает двухканальный режим. Первый тест проводится в 3D Mark FireStrike. Разница в синтетическом тесте практически незаметна, всего 17 пунктов.
Наибольший прирост от двухканального режима чувствуется при рендеринге и архивации файлов.
Рендер видеоролика в Adobe Premiere Pro CC сократился в двухканальном режиме на 28 секунд, то есть на 14 %.
Архиватор WinRar сжал данные на 20 секунд быстрее, что составило 20 % производительности. В играх количество FPS увеличивается на 7–14 %.
Синий цвет — минимальное число кадров в двухканальном режиме.
Красный цвет — минимальное число кадров в одноканальном режиме.
Зеленый цвет — среднее число кадров в двухканальном режиме.
Оранжевый цвет — среднее число кадров в одноканальном режиме.
Тесты с запущенными играми Battlefield 4 MP, Call of Duty AW MP, Far Cry 4, Dying Light, GTA4, Warface Ultra, CS: GO Ultra показатели значительную разницу в ФПС в режиме Singl и Dual. В Battlefield 23 кадра, в Counter-Strike 59 кадров в секунду, Far Cry 4 и Warface — 10 FPS и менее. Если собрать все данные вместе, двухканальный режим в «тяжелых» сценах дает прирост 14 % и средний 7 %.
В некоторых играх даже на ОЗУ с большей частотой при одноканальном режиме производительность может падать на 20–25 %, например, Assassin’s Creed Odyssey.
Объем имеет значение
Краткая рекомендация — чем больше, тем лучше. 16 ГБ в 2020 году хватает для обеспечения качественной картинки +60 FPS на Ultra настройках.
В том же Assassin’s Creed Odyssey установленные 16 ГБ оперативной памяти выдают на 11,5 % FPS больше в сравнении со средним показателями 8 ГБ ОЗУ. Про минимальные просадки
и говорить не стоит, 4 кадра в «тяжелых» сценах против 29 кадров с ОЗУ на 16 ГБ — 625 %. Максимальный прирост ФПС — 25 %.
А вот разницы между 16 и 32 ГБ практически нет, большинство игр еще не научилось «осваивать» такие объем информации.
Больше мегагерц
В баталиях вокруг заветных мегагерц сломано много копий. Одни, самозабвенно утверждают, что разницы никакой, другие твердят о радикальном повышении FPS. Почему существует два мнения?
Свою роль повышенное количество мегагерц начинает играть, если процессор не справляется
с нагрузкой. При 100 % загрузке оперативная память и файлы подкачки задействуются
по максимуму. Чем выше частота, тем заметнее разница.
Тесты показывают приличный прирост. На скриншоте тестируется память, работающая
в одноканальном режиме на частоте 1066, 2133, 3200 МГц.
В игре GTA5 на частоте 2400 МГц можно получить прирост на 30–34 FPS в сравнении
с 1066 МГц. При установке памяти с частотой 3200 МГц, FPS подпрыгивает до 50–65 кадров. При это загрузка процессора близка к 100 %.
Если будет достигнут предел возможностей памяти видеокарты, она начнет кэшировать данные, используя ОЗУ, в этом случае прирост за счет частоты будет незначительный — 1-2 кадра в секунду.
Разница в цене между планками памяти на 2133 МГц и 3200 МГц небольшая, зато она заметна в производительности, особенно на компьютерах со слабыми процессорами или мощными видеокартами. Повышенная частота поможет процессору выжать максимум ресурсов
из видеокарты.
С радиатором и без
Радиатор в основном устанавливается на плашки оперативной памяти для эстетики и не влияет на ее функциональность. За него не стоит переплачивать, если вы никогда не будете разгонять оперативную память. Но если собираетесь менять вольтаж и разгонять RAM по частоте, радиатор точно не будет лишним.
SMT-профиль
Хороший вариант для тех, кто не хочет рисковать. ОЗУ с SMT-профилем стоят дороже, потому что уже разогнаны по частоте и таймингам на заводе. Как правило, на них устанавливают радиаторы со стильной подсветкой.
Если вы игроман или профессионально работаете с графическими редакторами — не экономьте на оперативной памяти. +16 ГБ памяти и частота 2133 МГц или выше повысит производительность ПК на 14–20 %. В среднем рендер картинки в 4К на 8 ГБ ОЗУ занимает 15–20 минут. С планкой в 16 ГБ за 60 минут можно обработать на 1-2 картинки больше. Высокая частота и большой объем памяти позволит получать в играх на 14–25 FPS больше.
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.