Подбираем память для процессоров Intel Core i7: зависимость производительности от частоты и задержек – THG.RU

Введение

По информации Intel процессор Core i7 официально поддерживает только память DDR3-1066, но на самом деле с ним можно заставить работать память на частоте от DDR3-800 до DDR3-1600. Возможна даже более высокая тактовая частота (в нашем обзоре Core i7-975 мы смогли получить до 2133 MT/s) с помощью разгона и увеличения напряжения, что Intel как раз делать не рекомендует из-за опасений повредить контроллер памяти Core i7. Но какая частота будет работать лучше? Имеет ли смысл покупать более дорогую и высокочастотную память?

Мы провели несколько тестов масштабирования памяти в обзоре i7-975, но у нас было время только измерить пропускную способность и выполнить один тест реального приложения, интенсивно обращающегося к данным (MainConcept). Поскольку нам было интересно, насколько сильно быстрые CPU Intel выигрывают от баланса между пропускной способностью и задержками, мы провели расширенный набор тестов на нескольких конфигурациях, что позволило более глубоко исследовать этот вопрос.

Нажмите на картинку для увеличения.

Пропускная способность памяти всегда серьёзно влияла на общую производительность CPU. Память DDR3 и DDR2, представляющая третье и второе поколение памяти с удвоенной передачей данных за такт (double data rate, DDR), используется сегодня наиболее широко. Каждое новое поколение памяти DDR может работать на всё более высоких тактовых частотах (конечно, требуются новые модули и новая платформа), чем предшествующее, но также можно увеличить пропускную способность и расширением шины памяти. AMD и Intel в 2002 году ввели двухканальную подсистему памяти, удвоив шину с 64 до 128 бит. Intel пошла на следующий шаг в конце 2008 года, когда вместе с процессором Core i7 была объявлена трёхканальная конфигурация памяти DDR3 для настольного рынка.

Однако процессоры Core i7 (и соответствующие модели Xeon) будут оставаться единственными трёхканальными продуктами в ассортименте Intel. Грядущие платформы и процессоры будут использовать два канала, и тому есть своя причина. Если двухканальные конфигурации памяти действительно имели смысл несколько лет назад, увеличение ёмкостей кэша позволило смягчить влияние недостаточной пропускной способности памяти. Это означает, что разница между трёх-, двух- или одноканальной конфигурацией памяти сегодня не такая существенная, как несколько лет назад.

Благодаря снижению цен на DDR3 сегодня вопросы ёмкости и конфигурации памяти не такие актуальные. Для Core i7 лучше брать трёхканальный комплект памяти, в идеальном случае 3x 2 Гбайт DDR3 – сегодня подобные 6-Гбайт наборы для энтузиастов являются оптимальным вариантом.

Мы уже провели доскональный анализ производительности системы Core i7 с 3, 6 и 12 Гбайт памяти. Теперь настало время рассмотреть популярные частоты памяти и задержки при наиболее популярной ёмкости 6 Гбайт. Какая конфигурация памяти DDR3 лучше?

Core i7, платформа и память

Нажмите на картинку для увеличения.

Поскольку разница в производительности памяти на медленных процессорах будет меньше, мы решили использовать самый скоростной процессор Core i7 среди доступных: новый 3,33-ГГц Core i7-975 Extreme Edition. Он вышел на замену 3,2-ГГц Core i7-965, унаследовав все технические характеристики, такие как 45-нм ядро Nehalem, интерфейс 6,4 GT/s Quick Path Interconnect (QPI), 8 Мбайт кэша L3, 256 кбайт кэша L2 на каждое ядро и поддержку Hyper-Threading. Кроме того, есть и режим Turbo, который автоматически разгоняет процессор Extreme Edition Core i7 на один множитель, если при этом тепловыделение не превышает 130 Вт (и на два множителя, если активно только одно ядро).

Помимо 133-МГц увеличения частоты, что не очень и существенно, основным преимуществом Core i7-975 Extreme Edition является обновление степпинга. Core i7-975 построен на степпинге D0, в то время как процессоры i7-965 производились по степпингу C0. Мы вручную заблокировали тактовую частоту Core i7 на 3,46 ГГц, чтобы избежать разницы в производительности из-за режима Turbo; 3,46 ГГц равняется 3,33-ГГц штатной частоте плюс прибавка 133 МГц, которую даст режим Turbo под загрузкой всех ядер.

Платформа: Gigabyte GA-EX58-UD4P

Нажмите на картинку для увеличения.

Поскольку мы используем несколько материнских плат MSI для проектов разгона, а также платформу Asus для грядущих интерактивных тестов CPU для 2009 года, то мы на этот раз решили обратиться к другому производителю. Мы взяли материнскую плату Gigabyte GA-EX58-UD4P, которая построена на чипсете X58 Express. Данная модель является версией EX58 Extreme (рассмотренной нами) для верхней части массового рынка. Раскладка и базовый набор компонентов одинаковый на моделях Extreme, UD5 и UD4P – они все построены на 12+2+2-фазном стабилизаторе напряжения, одинаковой конфигурации PCI Express и т.д. Различия кроются в конструкции тепловых трубок, втором сетевом контроллере 1 Гбит/с и дополнительных портах для накопителей.

Gigabyte довольно хорошо поработала над улучшением своих платформ, одной из первых добавив функции энергосбережения. Различия обычно можно найти, если вы занимаетесь экстремальным разгоном, но аппаратная основа у Gigabyte выглядит очень солидной. Наконец, приятно знать, что менее дорогая EX58-UD4P почти идентична плате X58 Extreme для энтузиастов.

Память: Corsair Dominator TR3X6G1600C8D (3 x 2 Гбайт)

Нажмите на картинку для увеличения.

Corsair – один из топовых производителей памяти для энтузиастов; мы уже давно используем память DDR3-1600 Dominator во многих тестах. Данный обзор посвящён производительности на разных частотах памяти, с медленными и быстрыми задержками, поэтому модули TR3X6G1600C8D показались нам достойным выбором. Их можно разогнать до скорости более DDR3-1600, но они также прекрасно работают и на консервативной частоте DDR3-800. Мы охватили задержки от режима CL6-6-6-18 до CL11-11-11-30.

Частоты памяти и задержки в деталях

DDR3-800

Первым мы решили протестировать самый медленный из возможных режимов – DDR3-800. Поскольку все модули памяти обеспечивают приличные задержки при такой частоте, мы выбрали CL6-6-6-18 и решили не проводить тесты при медленных таймингах. Конечно, вряд ли кто-то будет ставить вместе с high-end процессором типа Core i7 подобную низкочастотную память.

DDR3-1066

Наш второй режим DDR3-1066 является самым быстрым, какой только можно обнаружить в спецификациях Intel. Хотя уже некоторое время доступна память с частотами DDR3-2000 и выше, Intel решила остановиться на весьма консервативном уровне. С одной стороны, три канала памяти дают лучший прирост производительности, чем более высокие частоты. С другой стороны, память DDR3 для массового рынка сегодня доступная, а более скоростная память стоит намного дороже и требует более высокого напряжения для работы. Мы использовали задержки CL6 и CL8 для двух тестовых прогонов.

DDR3-1333

Память DDR3-1333 сегодня является одним из лучших вариантов для энтузиастов, поскольку она обеспечивает существенно более высокую пропускную способность, чем DDR2-800 или DDR2-1066, а разница в цене вполне приемлемая. Мы проводили тесты в режиме DDR3-1333 с задержками CL7-7-7-20 и CL10-10-10-26, что покрывает оба края спектра типичных таймингов для данной частоты.

DDR3-1600

Наконец, мы также провели тесты с памятью в режиме DDR3-1600, чтобы определить, нужно покупать более скоростную память DDR3 или нет. Мы вновь использовали как быстрые, так и медленные задержки: CL8-8-8-24 при частоте DDR3-1600 – уже довольно жёсткий режим, но есть память, способная работать даже с задержками CL7-7-7-20 на этой частоте. Однако мы хотели показать разницу между частотами и задержками, а не тестировать максимально быструю конфигурацию из возможных, поэтому решили остаться с нашими модулями памяти.

Тестовая конфигурация

Видеокарта: Zotac Geforce GTX 260

Нажмите на картинку для увеличения.

Жёсткий диск: Western Digital VelociRaptor

Нажмите на картинку для увеличения.

Тесты и настройки

Результаты тестов

Синтетические тесты и шифрование

Два теста CPU в пакете Sandra 2009 показывают некоторые преимущества более быстрых частот и задержек, но разница невелика.

Шифрование AES с 256-битным ключом не очень сильно выигрывает от скоростной памяти.

То же самое касается алгоритма SHA с 256-битным ключом: разница невелика.

А вот тест пропускной способности памяти действительно показывает преимущество от увеличения производительности памяти, хотя мы никогда не получим такой же картины в реальных приложениях.

Тест PCMark не проводит такого досконального анализа подсистемы памяти, как тест Sandra, но в нём всё равно разница в производительности выше, чем во всех следующих тестах реальных приложений.

Кодирование аудио и видео

Вполне очевидно, что тест iTunes не выигрывает вообще от более скоростной конфигурации памяти. Результаты 1:24 и 1:25 находятся в пределах погрешности разных тестовых прогонов.

То же самое касается кодировщика Lame MP3. Более скоростная память не даёт никакого выигрыша.

DivX смог выполнить перекодирование видео чуть быстрее на некоторых типах памяти, но результаты недостаточно стабильны, чтобы говорить о преимуществах скоростной памяти.

Перекодирование MPEG-2 в формат Xvid даёт больше преимуществ: здесь более высокая частота DDR3 показывает себя лучше.

В случае кодировщика Mainconcept разницы практически нет. Но по какой-то причине самая быстрая память DDR3-1600 с низкими задержками оказалась единственной, которая смогла дать чуть более высокую производительность.

3D-игры

Тест GPU в 3DMark Vantage почти не даёт никакого преимущества…

…однако тест CPU хорошо масштабируется, более скоростная память приводит к более высокой производительности.

Общий результат 3DMark Vantage меняется слабо, но более быстрая память всё же даёт небольшое преимущество.

Far Cry 2 награждает более скоростную память DDR3 преимуществом до трёх кадров в секунду. Немного, но хоть что-то.

Два кадра в секунду можно получить и в GTA IV.

Left 4 Dead лучше масштабируется с более высокими частотами памяти. Однако в этой игре более важны низкие задержки, и память DDR3-1066 с таймингами CL6 оказывается быстрее DDR3-1333 и DDR3-1600 с большими задержками.

Приложения

Проверка на вирусы с помощью AVG не выявила преимуществ у скоростной памяти.

3DS Max выигрывает от памяти с меньшими задержками, но получает небольшое снижение времени рендеринга и от высоких тактовых частот. Если будет выбор, то лучше брать память с меньшими задержками.

Погрешность измерения разных прогонов не позволяет сделать чётких выводов по результатам этого теста. Самая скоростная память лучшая, но медленная память с малыми задержками тоже показывает себя неплохо.

Вам вряд ли придётся жалеть об установленной в компьютер памяти, если вы пользуетесь Photoshop. Можно выбирать практически любую память.

Архиватор WinRAR очень чувствителен к памяти, он демонстрирует экономию времени сжатия на более скоростной памяти. И для этого теста высокая частота более важна, чем меньшие задержки.

WinZip не сжимает такой же объём данных так же быстро, что и WinRAR, поэтому разница в несколько секунд между самой быстрой и самой медленной памятью уже не так и важна. Опять же, частоты здесь более приоритетны.

Нормализованные результаты

Мы решили привести результаты наиболее важных тестов, нормализованные по памяти DDR3-800 (= 100%). Помните, что мы не привели здесь тестов, в которых разница производительности несущественна. Результаты указаны в процентах. Если измеряется время расчёта задания, то 98% означает лучший результат. Напротив, если производительность определяется в баллах или пропускной способности, то большие проценты означают большую скорость.

Синтетические тесты

Модернизация памяти DDR3-800 на DDR3-1600 (с меньшими задержками) приведёт к 72,3% увеличению пропускной способности памяти. К сожалению, от этого не может выиграть большая часть приложений.

Судя по общему результату PCMark Vantage, вы получите прирост производительности 2,2%, удвоив частоту памяти с DDR3-800 на 1600.

Кодирование аудио/видео

Самая скоростная память приведёт лишь к тому, что задание будет выполняться за 96,6% от времени самой медленной памяти (100%).

Игры

Far Cry 2 даёт на 2,6% более высокую производительность после установки памяти DDR3-1600 с меньшими задержками; GTA 4 ускоряется всего на 1,5% по сравнению с DDR3-800.

8% прирост производительности в Left 4 Dead довольно приятен.

Приложения

Более быстрая память сэкономит немного времени во время создания документа PDF. Однако вы всё равно потратите 97,5% времени от самой медленной конфигурации (100%).

Если вы много пользуетесь архиватором WinRAR, то получите ощутимый прирост производительности от более скоростной памяти.

Заключение

Индустрия памяти, обычно фокусирующаяся на предложении более скоростных (и более дорогих) модулей памяти, вряд ли будет рада нашим тестам. На скоростном процессоре, таком как Core i7-975, вы не получите существенного преимущества от перехода на более скоростную память. Сегодня больше чем никогда наборы памяти для энтузиастов можно сравнить с high-end спортивными машинами: они могут давать более высокую скорость, но преимущество в повседневной жизни минимальное.

Комплекты памяти DDR3, способные работать на скоростях выше DDR3-2000 при повышенном напряжении – это лучшее, что вы можете найти. Однако мы ограничили наше тестирование памятью DDR3-1600 и напряжением 1,65 В, что является для большинства пользователей разумным максимумом (чтобы получить 2133 в нашем обзоре i7-975 нам пришлось увеличить QPI до 1,75 В). В наших тестах присутствовали все другие популярные режимы памяти, вплоть до DDR3-800, при этом мы проводили тесты как с пониженными, так и с повышенными задержками для каждой частоты памяти.

High-End память не оправдывает свою цену

Результаты очевидные: переход с одной частоты памяти на следующую, например с DDR3-1066 на 1333, не даёт существенных преимуществ. Даже замена медленной памяти DDR3-800 на модули DDR3-1600 вас, по большей части, разочарует. Конечно, преимущество по производительности измерить можно, но серьёзным его назвать вряд ли получится.

Но есть и исключения. Сжатие файлов с помощью архиватора WinRAR выполняется существенно быстрее на скоростной памяти DDR3-1600 с низкими задержками. Некоторые приложения, такие как игры, могут дать небольшой прирост от апгрейда памяти.

А что если…

Мы решили добавить ещё результатов тестов, которые мы получили при разгоне процессора на один множитель. Собственно, эти результаты как раз отражают ситуацию, когда вы купите следующую по производительности модель процессора вместо высокопроизводительной памяти.

Как можно увидеть по результатам ниже, более высокая частота CPU обычно даёт более существенный прирост производительности, хотя и не во всех тестах.

Рекомендации по выбору памяти

Учитывая результаты тестов вполне очевидно, что память DDR3 с высокими частотами имеет смысл только для серьёзных энтузиастов. Или для тех, у кого бюджет не ограничен. Всем остальным лучше оставаться на популярных частотах для массового рынка DDR3-1066 или DDR3-1333, покупая память именитого производителя с минимальными задержками, если позволяет бюджет.