Kingston HyperX LoVo: память DDR3 с пониженным энергопотреблением – THG.RU

LoVo – с пониженным напряжением

Сегодня вряд ли можно найти сегмент рынка компьютерных комплектующих, на котором нет так называемых “зелёных” продуктов. Они взывают к совести потребителей, заявляя о своей дружественности к природе или об экономии энергии благодаря сниженному энергопотреблению. В идеальном случае “зелёный” продукт сочетает обе особенности, но большинство “зелёных” комплектующих на самом деле фокусируются на снижении энергопотребления. Так и произошло в случае новой линейки Kingston HyperX LoVo, в которой память DDR3 работает на сниженных настройках напряжения. Мы решили детально разобраться в преимуществах новой памяти, поэтому протестировали набор DDR3-1600 2×2 Гбайт (KHX1600C9D3LK2/4GX).

Нажмите на картинку для увеличения.

Экономичное “железо” воспринимается более актуально в Европе, чем в США или России, поскольку средняя цена энергии в Европе выше, да и европейцы сильнее обеспокоены энергопотреблением в целом. Как мы уже упоминали, у “зелёных” продуктов желательно сочетание двух качеств: дружественность к окружающей среде, а также низкое энергопотребление и связанное с ним снижение расходов на электричество. Кстати, окружающая среда тоже может выигрывать от снижения энергопотребления. Мы намеренно добавили “может”, поскольку энергия, требуемая для производства и для утилизации комплектующего, обычно не принимается во внимание, а кроме этой энергии мы должны учесть ещё и расход воды при производстве. Всё это должно учитываться при подсчёте ресурсов, но в реальности отделы маркетинга дают только половину правды. Поэтому мы не уделяем такого пристального внимания “зелёным” особенностям, ограничиваясь только снижением энергопотребления.

Поэтому давайте рассмотрим энергопотребление. В рамках нашей статьи мы решили изучить компонент, который обычно не рассматривается в ключе энергопотребления, поскольку он не требует такого уж большого количества энергии для своей работы по сравнению с процессорами или видеокартами: оперативную память. Пользователи и производители памяти обычно стараются получить высокие тактовые частоты, и они вряд ли потерпят снижение частоты для понижения энергопотребления. С другой стороны, дальнейшее развитие технологических процессов изготовления чипов памяти часто позволяет снизить рабочее напряжение. Мы неоднократно сталкивались с подобной особенностью в случае процессоров, и Kingston решила перенести её на оперативную память.

Линейка HyperX DDR3 LoVo нацелена на верхний сегмент массового рынка DDR3, обеспечивая скорости DDR3-1333 и DDR3-1600, причём данный продукт обеспечивает вполне ожидаемый уровень производительности при сниженном напряжении. Но поскольку память потребляет считанные ватты энергии, у нас всё равно возникли сомнения: получим ли мы какое-либо заметное влияние на общее энергопотребление системы? И будут ли модули работать с тем же уровнем производительности, что и память со стандартным напряжением? На оба вопроса мы постараемся ответить в нашей статье.

Обзор памяти DDR3 на рынке

Нажмите на картинку для увеличения.

Большинство настольных систем, продающихся сегодня на платформах AMD или Intel, оснащаются памятью DDR3. Сюда входят все системы для процессоров AMD Socket AM3 и Intel Socket LGA 1366 и LGA 1156. Платформа LGA 775 может использовать как память DDR2, так и DDR3. Если память DDR3 сегодня является доминирующей для обычных настольных чипсетов и процессоров, а также и для их мобильных аналогов, то самые дешёвые решения обоих производителей могут использовать память DDR2 – подумайте, например, о платформе Intel Atom. Настольная память DDR3 доступна в так называемых модулях DIMM с 240 контактами (DIMM – Dual Inline Memory Module). Память для ноутбуков выпускается в модулях SO-DIMM (Small Outline DIMM) с 204 контактами. Настольная память DDR2 RAM обладает тем же количеством контактов (200 контактов для DDR2 SO-DIMM), но разное расположение выемок не позволяет ошибочно установить память, поскольку электрически она несовместима.

Память DDR3 расшифровывается как “Double Data Rate 3”, по спецификациям JEDEC Solid State Technology Association она должна работать при напряжении от 1,5 В до 1,575 В, а также выдерживать напряжение до 1,975 В без получения необратимых повреждений. По сравнению с памятью DDR2, DDR3 уже получила снижение напряжения с уровня 1,8 В, что привело к уменьшению энергопотребления на 30%, а буфер prefetch был удвоен с 4 до 8 битов. Это, кстати, и стало причиной, почему эффективная пропускная способность удвоилась от диапазона DDR2-400 – DDR2-800 до нынешнего DDR3-800 – DDR3-1600. Удвоение скорости передачи данных (DDR) означает то, что данные передаются на подъёме и спаде тактового импульса. Приведём простой пример: память DDR3-1600 использует удвоенную скорость передачи, то есть физическая частота составляет 800 МГц.

Многие продукты были разработаны с учётом более высоких частот, чем оговаривают спецификации, и на рынке уже появились модули с частотой DDR3-2400. Впрочем, для стабильной работы на такой частоте они требуют существенного увеличения напряжения. С другой стороны, можно получить меньшие частоты памяти, на которых стабильная работа будет достигаться при сниженном напряжении. Энтузиасты часто настраивают огромное количество параметров памяти, но обычным пользователям мы рекомендуем использовать два механизма, которые обеспечивают простую настройку системы.

Самые важные настройки памяти система обычно получает из чипа SPD ROM (Serial Presence Detect), в котором хранится информация о задержках модулей DIMM. Для каждой тактовой частоты требуются свои рабочие параметры, и материнские платы обычно выставляют соответствующие значения SPD по умолчанию – если только вы не желаете тонко настроить свою систему и выполнить разгон памяти вместе с другими компонентами. Intel добавила расширения к SPD под названием XMP (Extended Memory Profile). Данные расширения не вызывают каких-либо проблем у обычных систем, поскольку они используют незанятые байты в EPROM. Если память поддерживает XMP, то ваша материнская плата и утилиты разгона могут использовать наиболее быстрые профили XMP для оверклокинга. Но, опять же, вы можете оптимизировать память в обратном направлении, снижая энергопотребление и рабочие температуры.

Экономичная память: Kingston HyperX DDR3 LoVo

Нажмите на картинку для увеличения.

Линейка LoVo состоит из различных продуктов, но все они имеют общие характеристики. В линейке присутствуют только комплекты из двух 2-Гбайт модулей DDR3, то есть суммарная ёмкость составляет 4 Гбайт. Все продукты LoVo могут работать на стандартных частотах памяти при сниженном напряжении. Есть комплект DDR3-1800, который может работать с напряжением 1,35 В против 1,5 В и выше (KHX1800C9D3LK2/4GX). Другой комплект может работать на частоте DDR3-1333 с напряжением всего 1,25 В. А третий продукт, который мы как раз протестировали, может работать либо на частоте DDR3-1333 с напряжением 1,25 В, либо на частоте DDR3-1666 с напряжением 1,35 В. Наконец, есть ограниченная партия, которая работает на частоте DDR3-1866 с напряжением 1,35 В или DDR3-1600 с 1,25 В. Звучит любопытно, но комплект DDR3-1333 на 1,25 В продаётся по цене $169, а комплект DDR3-1800 на 1,35 В можно купить за $175. За модули из ограниченной партии придётся выложить больше $200 – слишком уж много за 4 Гбайт памяти, на наш взгляд.

Все комплекты LoVo заявлены с задержками CL9-9-9-27, которые обязательны для работы от сниженного напряжения. Более агрессивные задержки обычно требуют соответствующего увеличения напряжения. Но, опять же, если вы хотите получить низкое энергопотребление, то придётся смириться с потерей пусть даже минимальной доли производительности. К счастью, потери невелики, поскольку эффективная разница между режимами DDR3-1333 и DDR3-1600 настолько мала, что её даже не имеет смысла обсуждать. Мы также обнаружили некоторые различия между уровнями 1,25 В и 1,35 В, но они заметны только в специальных тестах, а не в реальных приложениях. В целом, напряжение памяти не даёт прямого влияния на производительность, а режим DDR3-1600 обеспечит небольшое преимущество по сравнению с DDR3-1333.

Однако по энергопотреблению мы обнаружили более интересные отличия – и именно в них и заключается суть линейки LoVo. Энергопотребление в режиме бездействия снизилось всего на 0,5 Вт при переходе с напряжения 1,5 В на 1,35 В, а также ещё на 0,5 Вт при переходе на 1,25 В. Немного, но следует учитывать, что остальная часть системы не менялась. Под пиковой нагрузкой энергопотребление снизилось со 178 и 180 Вт при 1,5 В (частоты DDR3-1333 и 1600) до 174 Вт и 177 Вт при 1,25 В и 1,35 В. Конечно, для настольных ПК эти числа не так и важны, но всё же разница в энергопотреблении становится более актуальной, если вы начнёте оптимизировать и другие компоненты системы. В конце концов, разница в несколько ватт для маломощной системы, подобной нашему 25-Вт компьютеру на Core i5, будет довольно существенна.

Нажмите на картинку для увеличения.

Нажмите на картинку для увеличения.

Подбираем тестовую конфигурацию

Процессор: AMD Phenom II X6 1090T

Нажмите на картинку для увеличения.

Мы использовали тестовую систему, которая уже не раз фигурировала в наших предыдущих статьях. Она построена на последнем шестиядерном процессоре AMD Phenom II X6 1090T, который обеспечивает хорошую производительность по очень доступной цене меньше $300. Процессор работает на номинальной тактовой частоте 3,2 ГГц и поддерживает новую технологию AMD Turbo Core, которая обеспечивает динамическую регулировку тактовой частоты наподобие функции Intel Turbo Boost feature.

Материнская плата: Asus Crosshair IV Formula

Нажмите на картинку для увеличения.

Crosshair IV от Asus базируется на новом чипсете AMD 890FX, который тоже является топовым продуктом в линейке. Платформа не позиционировалась как экономичное решение, но благодаря чипсету она показала относительно высокую эффективность энергопотребления.

Тестовая конфигурация

Нажмите на картинку для увеличения.

Помните, что все компоненты, которые мы использовали в нашей конфигурации, относятся к верхнему сегменту массового рынка, то есть они вполне хорошо подходят для игрового ПК или мощного мультимедийного компьютера. Комплектующие в нашей конфигурации не являются “зелёными” или экономичными. Но мы использовали блок питания с высокой эффективностью.

В конце концов, никто не мешает вам начать оптимизацию системы для потребления минимального количества энергии: платформа Intel и процессоры будут потреблять на 5-10 Вт меньше в режиме бездействия, а менее мощная видеокарта или даже интегрированная графика снизит энергопотребление в режиме бездействия ещё на 15 Вт или больше. А дорогой блок питания с сертификацией 80plus Silver или Gold может снизить энергопотребление ещё на несколько процентов.

Результаты тестов

Синтетические тесты

Приложения

Кодирование аудио/видео

Энергопотребление системы

Энергопотребление системы в режиме бездействия снижается, но всего на 1 Вт (максимум). Этого явно недостаточно для оправдания экономичных модулей памяти, если они стоят дороже обычных комплектующих, причём даже в случае экономичных систем, которые в режиме бездействия потребляют около 30 Вт.

Но под нагрузкой снижение энергопотребление оказалось более существенным. Снижение на 4-6 Вт можно назвать вполне ощутимым, учитывая, что единственная его причина заключается в снижении напряжения памяти.

Эффективность в однопоточных приложениях

Давайте оценим влияние небольшого снижения энергопотребления на производительность в однопоточных приложениях.

Разница в несколько секунд вряд ли достойна нашего внимания, но экономичные модули памяти LoVo от Kingston всё же дают мизерное преимущество.

Среднее энергопотребление во время выполнения нашего тестового прогона с однопоточными приложениями снизилось на 1-2 Вт в зависимости от частоты памяти.

Кроме того, общая затраченная на прогон энергия тоже снизилось, что связано с почти идентичным уровнем производительности при чуть сниженном энергопотреблении. Выигрыш небольшой, но на него стоит обратить внимание, если вы планируете оптимизировать систему под минимальное энергопотребление.

Эффективность в многопоточных приложениях

Мы видим, что наш тестовый прогон с многопоточными приложениями вновь выполняется быстрее на двух конфигурациях памяти с пониженным напряжением, но, опять же, разница крайне невелика.

Среднее энергопотребление в многопоточных приложениях также снижается…

…как и суммарная энергия, которая потребовалась на выполнение всей нагрузки.

Суммарная эффективность

Как видим, время выполнения нашего полного прогона эффективности (одно- и многопоточные приложения) снизилось на несколько секунд, что не очень ощутимо.

Вместе с тем уменьшилась и суммарная энергия, требующаяся на выполнение тестов.

То же самое можно сказать и про среднее энергопотребление системы. Давайте соотнесём производительность и энергопотребление.

Как можно видеть, эффективность, которая выражается как производительность на ватт, увеличилась на 1,96% в случае памяти DDR3-1333 при снижении напряжения с 1,5 до 1,25 В, а в случае перехода памяти DDR3-1600 с 1,35 до 1,5 В – на 2,01%. Опять же, это совсем немного для системы на основе производительного Phenom II X6 и мощной видеокарты Radeon HD 5850, но если вы будете использовать экономичные компоненты, то улучшение эффективности будет на несколько процентов выше.

Заключение

Вполне очевидно, что использование памяти с пониженным напряжением нельзя считать первоочередным шагом для снижения энергопотребления системы. Мы обнаружили разницу до 1 Вт в режиме бездействия и до 4 Вт при пиковой нагрузке. Хотя для тестов мы использовали платформу AMD, мы также провели дополнительные измерения на платформе Intel P55 с поддержкой профилей XMP, которые позволяют автоматически настраивать конфигурацию памяти, но получили на ней очень похожие результаты. Замена видеокарты или материнской платы на другие модели наверняка сильнее скажется на энергопотреблении, поэтому мы рекомендуем в первую очередь оптимизировать наиболее “прожорливые” компоненты системы, а память оставить “на потом”.

Впрочем, полученные нами результаты можно считать худшим случаем для модулей Kingston HyperX DDR3 LoVo, поскольку общее энергопотребление нашей системы достаточно велико, чтобы экономия энергии на модулях памяти казалась ничтожной. Собственно, так оно и будет для систем массового и high-end уровня, которым в режиме бездействия требуется 70 Вт или больше энергии. Для них мы рекомендуем тратить деньги на другие компоненты, а память с пониженным напряжением брать в последнюю очередь, поскольку вы получите более ощутимый эффект – будь то производительность системы или потребление энергии.

Но если вы будете серьёзно заниматься оптимизацией энергопотребления вашей системы, то рано или поздно дойдёте до ситуации, в которой процессор, материнская плата, видеокарта, жёсткий диск и блок питания уже будут оптимизированы. И тогда модули Kingston станут более интересными. Единственный путь для дальнейшего уменьшения энергопотребления заключается в оптимизации и снижении напряжения других компонентов – что не всегда желательно из-за появления возможных проблем со стабильностью. И в таком случае модули Kingston HyperX DDR3 LoVo станут ещё одним шагом, который позволит ещё сильнее понизить энергопотребление и температуру системы. Всё как в настоящей жизни: приближение к идеалу всегда имеет свою цену.