Тесты семи модулей экстремальной памяти DDR3: разгон до DDR3-1900 – THG.RU

Введение: высокие цены и мизерный прирост производительности

Память DDR3 была представлена всего чуть больше полгода тому назад, чтобы вытеснить технологию DDR2. Хотя комитет Joint Electronic Device Engineering Council (JEDEC) указал скорости от DDR3-800 до DDR3-1600, производители памяти уже превзошли эти скорости на 20% – и это ещё не предел. Конечно, DDR3 на скоростях 1066 и 1333 всё ещё далеко до завоевания массового рынка из-за высоких цен, которые намного превышают DDR2-800, но производители памяти для энтузиастов уже предлагают модели DDR3-1600, а некоторые даже анонсировали продукты DDR3-2000. Недавно мы рассмотрели комплекты памяти DDR3-1333, теперь же настало время high-end наборов.

Память для энтузиастов стала популярной тогда, когда разгон стал своего рода популярным видом спорта. Когда AMD и Intel ограничили изменение множителя процессора, чтобы пользователи не запускали CPU на частотах выше штатных, производители материнских плат предложили путь к обходу этого ограничения. Действительно, для увеличения частоты CPU можно поднимать другую переменную в уравнении, а именно, частоту системной шины. Таким образом, повышая частоту FSB (Front Side Bus), разгоняя её, можно обойти ограничения производителей CPU. При этом, в качестве дополнительного бонуса, получив более высокую пропускную способность шины. Кроме того, и шина памяти будет разгоняться соответствующим образом, поскольку и она зависит от системной шины (или частоты процессора, если мы говорим об AMD). Если поначалу производители памяти не очень охотно и быстро отвечали на нужды оверклокеров, то сегодняшние предложения показывают себя по тактовым частотам просто великолепно. Память для оверклокеров позволяет добиться максимального разгона системы, повысив и пропускную способность памяти, что влияет на общую производительность.

Благодаря таким технологиям энергосбережения, как “AMD Cool’n’Quiet” и “Intel Enhanced Speedstep”, все современные процессоры могут работать не только со штатным множителем, но и на меньших значениях: функции энергосбережения связаны со снижением частоты процессора. Это позволяет увеличить частоту FSB, снизив множитель процессора, чтобы получившаяся частота CPU была в реалистичных пределах. Поэтому можно достичь комбинации скоростных системной шины и шины памяти, а также высокой частоты CPU.

Рынок памяти для энтузиастов медленно, но верно упёрся в некоторые ограничения, поскольку превосходство супербыстрой памяти над обычными продуктами снижется. Это означает, что прилично разогнанный процессор покажет разницу в производительности всего лишь в несколько процентов, если сменить обычную память DDR3-1333 на более скоростную DDR3-1800 (см. тесты в конце статьи). Основная причина этого кроется в очень эффективной системе кэширования современных процессоров: чем лучше реализована иерархия кэша, тем меньше влияние частоты памяти.

Вместе с тем, перед high-end памятью встают те же проблемы, что и перед всеми топовыми продуктами: высокие частоты памяти можно получить только при существенно увеличенном напряжении памяти, поэтому производителям модулей приходится тщательно отбирать микросхемы памяти, произведённые Elpida, Hynix, Micron, Qimonda и Samsung. В итоге получающиеся модули памяти могут стоить в несколько раз дороже, чем DIMM для массового рынка. Некоторые производители памяти покупают целые подложки, из которых самостоятельно отбирают, вырезают и упаковывают чипы. Другие производители покупают уже отобранную память или даже готовые модули памяти.

Основы памяти DDR3

Память DDR3 технически очень похожа на DDR2. Она тоже поддерживает терминацию, но на каждом кристалле, а не на материнской плате. Опциональные датчики температуры могут регулировать терминацию в соответствии с условиями работы. Кроме того, новая память работает от напряжения 1,5 В вместо 1,8 В.

Если память DDR3 по-прежнему базируется на той же базовой тактовой частоте до 200 МГц и технологии удвоенной передачи данных за такт (то есть данные передаются на подъёме и спаде тактового импульса), то размер prefeth у DDR3 был увеличен до восьми битов. Это привело к удвоению тактовой частоты интерфейса по сравнению с DDR2 (prefetch четыре бита) и учетверению производительности по сравнению с DDR1 (prefetch два бита). Поэтому и скорости составляют от DDR3-800 до DDR3-1600, хотя тактовая частота памяти DDR3-1600 по-прежнему 200 МГц.

Для 8-битного prefetch, усилителей чтения/записи, терминации на кристалле и архитектуры с адресацией памяти через DQS (data queue strobe) необходимо дополнительное пространство на чипе. Поэтому 1-Гбит и, особенно, 512-Мбит чипы DDR3 не такие эффективные с точки зрения ёмкости на площадь кристалла. На данный момент Qimonda поставляет 512-Мбит чипы DDR3, изготовленные по 75-нм техпроцессу. Samsung Semiconductor производит 1-Гбит DDR3 SDRAM по 80-нм техпроцессу, одновременно переходя на 68-нм техпроцесс. Micron уже работает над 78-нм техпроцессом, поставляя 2-Гбит чипы DDR3. Hynix тоже практически готова к переходу на 66-нм техпроцесс для 2-Гбит чипов. Ситуация такова, что переход на меньшие техпроцессы позволяет производителям памяти предлагать чипы с большей ёмкостью, которые ещё и обладают меньшим энергопотреблением, да и появляются возможности увеличения тактовых частот. Поэтому память DDR3 вряд ли продвинется вперёд до тех пор, пока 2-Гбит чипы DDR3 не станут массовыми, что позволит производить 2-Гбайт модули DDR3 по приемлемой цене.

DIMM DDR2 и DDR3 используют 240 контактов, однако выступ был передвинут, чтобы потребители не путали память DDR2 и DDR3. В остальном, переход с DDR2 на DDR3 довольно прост и требует только соответствующего контроллера памяти. Увеличение prefetch является основной причиной более высоких задержек, которые можно наблюдать у разных модулей DDR3. У DDR1 мы привыкли к задержке 2, 2,5 или 3 тактовых импульса для CAS, а у DDR2 – к 3-5 импульсам. DDR3 требует не меньше пяти тактовых импульсов для той же процедуры из-за более сложной схемы с 8-битным prefetch. Конечно, некоторые задержки действительно увеличиваются, однако повышение тактовой частоты потенциально нивелирует повышение задержек. Если тактовые частоты будут удваиваться вместе с удвоением задержек, то есть, например, если сравнить DDR2-800 на CL4 и DDR3-1600 на CL8, ничего в реальности не произойдёт.

Прирост производительности при переходе с одного поколения памяти на другое никогда не был очень уж значимым, хотя теоретическая пропускная способность заметно возрастала. Память PC3200 (DDR400) обеспечивала пиковую теоретическую пропускную способность 3,2 Гбайт/с, DDR2-800 называют PC2-6400, поскольку пропускная способность выросла до 6,4 Гбайт/с, а у DDR3-1600 она соответствует PC3-12800 с пропускной способностью 12,8 Гбайт/с. Поскольку настольные ПК обычно работают с двухканальной памятью, то в реальности пропускная способность памяти выше: 6,4 Гбайт/с для двухканальной DDR400, 12,8 Гбайт/с для DDR2-800 и 25,6 Гбайт/с для DDR3-1600. Сегодня большой размер кэша у процессора позволяет хранить больше данных в кэше и реже обращаться к памяти, поэтому скорость памяти играет уже не такую большую роль.

Corsair XMS3 CM3X1024-1600C7DHX (DDR3-1600)

Мы получили две пары модулей Corsair. Первую пару DDR3-1800 RAM мы использовали в сравнительных тестах памяти DDR3-1800 Corsair и OCZ в прошлом году, а вторая пара – более свежая память XMS3 DDR2 с задержками CL7.

Хотя Corsair позиционирует память XMS3 с распределителем тепла Dual Heat Exchange (DHX) как память для массового рынка, мы по-прежнему считаем, что эти модули лучше подходят для энтузиастов. В отличие от многих других систем охлаждения, принцип отвода тепла от верхней части микросхем памяти и от самой печатной платы действительно себя оправдывает, пусть его влияние и сложно замерить. Габариты DIMM Dominator и модулей XMS3 DHX одинаковы, то есть вы можете устанавливать дополнительный кулер памяти Corsair на оба типа модулей. DIMM XMS3 DHX и Dominator DDR3 сертифицированы под задержки CL7-7-7-20, хотя только Dominator могут работать на скорости DDR3-1800. После разгона память XMS3 смогла достичь 900 МГц (DDR3-1800), но при этом ей требовалось 2,2 В для надёжной работы вместо 2,0 В у Dominator. С другой стороны, память XMS3 сертифицирована для работы на штатной максимальной частоте DDR3-1600 на 1,8 В.

При выборе памяти внимательно смотрите на модельный номер: он должен заканчиваться на “IN” (например, CM3X1024-1600C7DHXIN), что говорит о поддержке модулями профиля Intel Extreme Memory Profile, который позволяет материнской плате запускать модули в режиме максимальной производительности, а не использовать информацию в SPD, где обычно присутствуют довольно консервативные настройки. Память EMP сегодня может работать с чипсетом Intel X38, её будет поддерживать и чипсет Intel X48, который даст ещё и поддержку FSB1600 и PCI Express 2.0.

Crucial Ballistix BL2KIT 12864BA1608 (DDR3-1600)

На данный момент Crucial предлагает только базовую память DDR3-1066, а также топовый продукт DDR3-1600. Данная память Crucial DDR3 – та же самая модель, которую мы взяли для нашей эталонной тестовой платформы, а именно, BL2KIT со спецификацией PC3-12800 или DDR3-1600. Если Corsair, Patriot и Supertalent указывают работу памяти в режиме CL7-7-7-x, то Crucial придерживается более консервативных задержек CL8-8-8-24. Это не влияет на результаты тестов, поскольку разница невелика. Преимущество заключается в том, что память может стабильно работать всего от 1,8 В. Это, конечно, ощутимо больше, чем штатные 1,5 В, указанные JEDEC для памяти DDR3, но увеличение напряжения находится в приемлемых пределах.

Подобно другим DIMM для энтузиастов в линейке Crucial Ballistix, модули используют металлические распределители тепла жёлтого цвета. Хотя на обеих сторонах модулей есть небольшие наклейки, ни одна из них не содержит чёткой информации о скорости памяти, напряжении и задержках. Вместо этого придётся записать все характеристики с сайта Crucial.

Модули сертифицированы всего на DDR3-1600, но мы смогли надёжно запустить Crucial DIMM на частоте до DDR3-1900. Для получения частоты DDR3-1750 и выше потребовалось увеличить напряжение с 1,8 В до 2,1 В, но дальнейший подъём не дал прироста по тактовой частоте. Модули Ballistix DDR3 поддерживают профиль Intel Extreme Memory Profile для автоматической конфигурации на материнских платах X38 и X48 в будущем.

Patriot PDC32G1600LLK (DDR3-1600)

DIMM Patriot DDR3 имеют привычный внешний вид, с алюминиевыми ребристыми радиаторами спереди и сзади. На наклейке присутствует не только модельный номер, но и некоторая техническая информация, такая, как штатные задержки, частоты и напряжение. Patriot (пока) не поддерживает профиль Intel Extreme Memory Profile.

Следует аккуратно присмотреться к модельному номеру: мы получили модель PDC32G1600LLK, которая работает на частотах DDR3-1600 с низкими задержками CL7-7-7-18, а версия ELK поддерживает только задержки CL9-9-9-24, поэтому и работает чуть медленнее. Наши модули с низкими задержками штатно работали на частотах до DDR3-1700 от напряжения 1,8 В. Если нужна более высокая частота, то напряжение следует поднять до 2,0 В. Дальнейший подъём напряжения не привёл к какому-либо дополнительному росту тактовых частот.

Линейка Patriot Viper сегодня доступна на частотах до DDR3-1866 с задержками CL8-8-8-24. В отличие от обычных DIMM, Viper оснащены более мощным радиатором, который, судя по информации сайта Patriot, состоит из алюминия и меди.

Chaintech Apogee AU1G733-18GP001

Компания Chaintech в прошлом выпускала материнские платы, но затем она переключилась на видеокарты и память, называясь теперь Walton Chaintech. Мы не нашли информацию о DIMM DDR3-1800 на сайте Chaintech, но, по крайней мере, там есть информационный листок по поводу памяти Apogee GT. Память поставляется в простой серой картонной коробке, мы получили явно не розничный вариант, поскольку на странице Apogee GT упаковка выглядит иначе.

Нам понравилось, что Chaintech указала на наклейке задержки и напряжение. Задержки CL8-8-8-24 вполне стандартны для скоростей выше DDR3-1600, хотя некоторые другие продукты способны выдать задержки CL7-7-7-21 и на частоте DDR3-1800. Максимальная частота, на которой сохранялась стабильная работа (DDR3-1900), потребовала больший подъём напряжения, чем у модулей HyperX от Kingston.

Обе стороны модулей закрыты чёрными алюминиевыми радиаторами, а на переднем радиаторе располагается голубая полоска с логотипом Apogee GT. Chaintech добавила и чёрный радиатор, который можно смонтировать на модули после их установки в систему. Мы обнаружили и термопрокладку, облегчающую передачу тепла от модулей к радиатору. После установки радиатора мы не смогли получить лучших максимальных частот или задержек.

Радиатор – добавление приятное, но он так и не повлиял на результаты после установки.

Модули Chaintech заявлены на работу с довольно консервативными задержками CL9-10-10-25 на частоте DDR3-1333 (667 МГц). Но, в отличие от более скоростных задержек, они требуют напряжения питания 1,5 В.

Чтобы получить частоту 900 МГц (DDR3-1800), нам пришлось увеличить напряжение до 2,0 В.

Corsair Dominator CM3X1024-1800C7DIN (DDR3-1800)

Модули Dominator поступили в нашу лабораторию ещё полгода назад, что объясняет, почему мы не смогли запустить их на частоте памяти выше DDR3-1850, – пара более свежих модулей наверняка разгонятся лучше. Поскольку мы тестировали продукты DDR3-1600+, а не экстремальные решения, мы решили выпустить новый обзор high-end модулей, когда несколько продуктов превысят порог 1 ГГц (DDR3-2000).

Задержки CL7-7-7-20 у модулей Corsair Dominator по-прежнему являются топовыми, и мы не считаем, что модули DDR3-1800 в ближайшем будущем получат задержки CL6. В комплект поставки Dominator входит кулер Corsair Airflow, который устанавливается на модули и улучшает охлаждение.

Kingston HyperX KHX14400D2K2-2G (DDR3-1800)

Линейка HyperX от Kingston – ещё одна популярная марка памяти для энтузиастов. Kingston и Crucial являются традиционными игроками на рынке модернизации, но они работают и над усилениями своих позиций на рынке оверклокеров. Нравится ли вам голубой цвет или оранжевый, модули Kingston, определённо, более стильные, а металлическое покрытие над алюминиевым радиатором выглядит как лезвие. Нам также понравилось, что на сайте Kingston представлены очень полные спецификации продукта.

Мы получили набор HyperX KHX14400D2K2-2G, который состоит из двух гигабайтных модулей PC3-14400 DDR3-1800. Хотя информации о задержках вновь нет, на маркировке, по крайней мере, указан объём набора (“2G”) и скорость PC3-14400, из которой можно получить реальную частоту интерфейса 1 800 МГц (DDR), разделив пропускную способность на восемь. DIMM сертифицированы на задержки CL8-8-8-24 при напряжении 1,9 В, что подтвердилось в наших тестах. Кроме того, мы смогли получить и скорость DDR3-1900 без подъёма напряжения. Помимо Chaintech и Crucial, эта память DDR3 в нашем тестировании единственная, заработавшая на такой частоте.

Kingston также предлагает DDR3 с ультранизкими задержками CL5-7-5-15 на частоте до DDR3-1375 и 1,8 В. Эти модули являются приятным выбором, если вы не планируете сильно разгонять систему.

Supertalent ProjectX W1800UX2GP (DDR3-1800)

Последняя пара памяти DDR3 в нашем тестировании – Supertalent ProjectX. Эти DIMM оснащены массивными алюминиевыми радиаторами, но выглядят они очень просто: никакой яркой расцветки, ничего лишнего. Нам понравилось, что на модули нанесена правильная маркировка, включающая информацию, важную для энтузиастов: объём памяти, скорость и задержки. Единственное, чего не хватает, – значения напряжения. Кстати, мы не наши его и на сайте, равно как и документа со спецификациями модулей. Поскольку напряжение 2,0 В хорошо работает и с другими модулями DDR3, мы выбрали его для тестов разгона. Однако для работы на скорости DDR3-1850 нам пришлось повысить напряжение до 2,1 В, но мы не смогли получить более высокую скорость даже при дальнейшем подъёме напряжения.

Supertalent указывает для памяти DDR3-1800 задержки CL7-7-7-21, что почти так же быстро, как у Corsair Dominators – CL7-7-7-20. Что интересно, мы не смогли получить скорость выше DDR3-1850 с обоими продуктами, что заставляет предположить о том, что они построены на одинаковых чипах. Если вы хотите достичь более высоких тактовых частот, то следует обратить внимание на комплект Supertalent W1866UX2G8, который заявлен для работы на DDR3-1866, но с задержками всего CL8-8-8-24. По нашему опыту, это позволяет выжать ещё несколько мегагерц для разгона.

Таблица спецификаций

Тестовая конфигурация

Стабильность системы после разгона памяти проверялась с помощью утилиты Memtest86+ 1.7.

Тесты и настройки

Результаты тестов

3D-игры

Приложения

Видео

Синтетические тесты

Тесты разгона

Заключение

Мы проводили тесты на двух уровнях частот: FSB 400 МГц на множитель 6 (частота ядра 2,4 ГГц) для памяти DDR3-1600 и FSB 450 МГц на множитель 6 (частота ядра 2,7 ГГц) для памяти DDR3-1800. Это обеспечивало процессору достаточный потолок по тактовым частотам, выше FSB500/DDR3-2000, если требовалось.

Мы придерживались задержек памяти, указанных производителем памяти, и повышали частоту FSB/памяти с шагом 25 МГц. При этом автоматически повышалась и частота процессора, поэтому результаты тестов не позволяют напрямую сравнивать разную память, поскольку они отражают комбинированную производительность при увеличении частот CPU/FSB/памяти. Однако тесты отображают реальную производительность, которую вы получите, если установите память в нашу эталонную систему и попытаетесь выжать максимальную частоту памяти.

Чтобы вы получили представление, как всё это влияет на производительность, мы также добавили результаты тестов с 450-МГц FSB и делителем памяти 2:3, что позволило получить режим DDR3-1352 (максимально близко к DDR3-1333, насколько мы смогли получить). Мы проводили тесты, которые действительно показывают влияние разных частот памяти. Как вы видите, разница действительно есть, но оправдывает ли она удвоение цены памяти? Поскольку во всех тестах изменение было минимальным, мы можем твёрдо ответить “нет”. Если вы потратите несколько сотен долларов на процессор вместо топовой памяти, то получите более ощутимый прирост производительности. Единственным исключением можно считать high-end компьютеры для энтузиастов, где требуется высокоскоростная память, способная работать на очень высоких частотах, которые получаются из экстремального разгона FSB. В таком случае топовая память позволяет обойти ограничения контроллера памяти по делителю, но саму по себе её вряд ли уместно считать инструментом повышения производительности.

Мы обнаружили, что все DIMM DDR3-1600 можно разогнать, минимум, до уровня DDR3-1800, лишь немного подняв напряжение. Один из продуктов, Crucial Ballistix DDR3-1600, смог достичь даже частоты DDR3-1950, что так же быстро, как у high-end модулей DDR3-1800 от Chaintech и Kingston после разгона. Хотя мы смогли загрузиться с некоторыми DIMM на частотах DDR3-1950 или DDR3-2000, всегда требовалось ослабить задержки памяти, либо работа была нестабильной. Все результаты проверялись на стабильность с помощью двух прогонов Memtest86+ 1.7.

Хотя память на частотах DDR3-1600 и 1800 далека от массового сегмента и не приблизится к нему в ближайшие месяцы, есть несколько причин против покупки дорогих модулей памяти. С другой стороны, данные модули всё ещё построены на первом поколении памяти DDR3, чипы которой имеют ёмкость 512 Мбит или 1 Гбит. Это неплохо, но, как мы уже объясняли в начале статьи, только 2-Гбит чипы DDR3 с более высокой плотностью позволяют перейти на новый технологический уровень – и работать лучше, вместе с тем. Техпроцессы меньше 70 нм позволят выпускать кристаллы на 2 Гбит, что позволит производителям модулей создавать 2-Гбайт DIMM по более привлекательным ценам. С другой стороны, мы не можем сказать, сколько из образцов памяти для обзора были вручную отобраны производителем памяти, чтобы дать более высокие результаты разгона. Так что не удивляйтесь, если ваш образец памяти не сможет так же хорошо разогнаться.

Опять же, если вы хотите найти память для разгона системы на максимальной частоте FSB, когда вы не можете установить частоту памяти ниже из-за отсутствия соответствующего делителя, подобные продукты подойдут хорошо. Если же вам нужно просто увеличить производительность, но особо сильно разгонять систему вы не планируете, мы рекомендуем остановиться на памяти DDR3-1333, поскольку последние продукты будут работать ничуть не хуже, а стоят дешевле.