В данном обзоре будет изучено влияние частоты оперативной памяти DDR3 на производительность актуальных процессоров.

Для этого были взяты следующие модели ЦП:

• Core i7-3770К;
• Core i3-3240;
• FX-8320;
• A10-5800K.

Работать они будут в связке с оперативной памятью, функционирующей на следующих частотах:

• DDR3 2133 МГц;
• DDR3 1866 МГц;
• DDR3 1600 МГц;
• DDR3 1333 МГц;
• DDR3 1066 МГц.

В графическую подсистему вошли видеокарты GeForce GTX 780 3072 Мбайт и Radeon R9 290X 4096 Мбайт. Сделано это для того, чтобы наиболее полно изучить поставленную цель материала.

Тестовая конфигурация

Тесты проводились на следующем стенде:

• Материнская плата №1: GigaByte GA-Z77X-UD5H, LGA 1155, BIOS F14;
• Материнская плата №2: GigaByte GA-990FXA-UD5, АМ3+, BIOS F12;
• Материнская плата №3: ASRock FM2A85X Extreme4, FM2, BIOS 1.70;
• Видеокарта №1: GeForce GTX 780 3072 Мбайт - 863/6008 МГц (Palit);
• Видеокарта №2: Radeon R9 290X 4096 Мбайт - 1000/5000 Мбайт (Sapphire);
• Система охлаждения CPU: Corsair Hydro Series H100 (~1300 об/мин);
• Оперативная память: 2 x 4096 Мбайт DDR3 Geil BLACK DRAGON GB38GB2133C10ADC (Spec: 2133 МГц / 10-11-11-30-1t / 1.5 В) , X.M.P. - off;
• Дисковая подсистема: 64 Гбайта, SSD ADATA SX900;
• Блок питания: Corsair HX850 850 Ватт (штатный вентилятор: 140 мм на вдув);
• Корпус: открытый тестовый стенд;
• Монитор: 27" ASUS PB278Q BK (Wide LCD, 2560x1440 / 60 Гц).

Процессоры:

• Core i7-3770К @ 4600 МГц;
• Core i3-3240 @ 3400 МГц;


• FX-8350 BE @ 4600 МГц;
• A10-5800K @ 4500 МГц.

Программное обеспечение:

• Операционная система: Windows 7 x64 SP1;
• Драйверы видеокарты: NVIDIA GeForce 335.23 WHQL и AMD Catalyst 14.3 Beta.
• Утилиты: FRAPS 3.5.9 Build 15586, AutoHotkey v1.0.48.05, MSI Afterburner 3.0.0 Beta 19.

Инструментарий и методика тестирования

Для более наглядного сравнения процессоров все игры, используемые в качестве тестовых приложений, запускались в разрешении 1280х1024.

В качестве средств измерения быстродействия применялись встроенные бенчмарки, утилиты FRAPS 3.5.9 Build 15586 и AutoHotkey v1.0.48.05. Список игровых приложений:

• Assassin"s Creed 3 (Бостонский порт).
• Batman Arkham City (Бенчмарк).
• Call of Duty: Black Ops 2 (Ангола).
• Crysis 3 (Добро пожаловать в джунгли).
• Far Cry 3 (Глава 2. Охотники).
• Formula 1 2012 (Бенчмарк).
• Hard Reset (Бенчмарк).
• Hitman: Absolution (Бенчмарк).
• Medal of Honor: Warfighter (Сомали).
• Saints Row IV (Начало игры).
• Sleeping Dogs (Бенчмарк).
• The Elder Scrolls V: Skyrim (Солитьюд).

Во всех играх замерялись минимальные и средние значения FPS. В тестах, в которых отсутствовала возможность замера минимального FPS , это значение измерялось утилитой FRAPS. VSync при проведении тестов был отключен.

Разгон процессоров

Процессоры разгонялись следующим образом. Стабильность разгона проверялась утилитой ОССТ 3.1.0 «Perestroika» путем получасового прогона ЦП на максимальной матрице с принудительной 100% нагрузкой. Соглашусь с тем, что разгон тестируемых CPU не является абсолютно стабильным, но для любой современной игры он подходит на все сто.

При максимальном разгоне у всех процессоров AMD частота контроллера памяти была поднята до 2400-2800 МГц.

Core i7-3770К

Процессор разогнан до частоты 4600 МГц. Для этого множитель был поднят до 46 (100х46), напряжение питания – до 1.2 В, напряжение питания DDR3 – 1.5 В, Turbo Boost – выключен, Hyper Threading – выключен.

Core i3-3240

Штатный режим. Тактовая частота 3400 МГц, базовая частота 100 МГц (100х34), напряжение питания 1.1 В, напряжение питания DDR3 – 1.5 В, Hyper Threading – включен.

• Частота DDR3 – 2133 МГц (100х21.33);
• Частота DDR3 – 1866 МГц (100х18.66);
• Частота DDR3 – 1600 МГц (100х16.0);
• Частота DDR3 – 1333 МГц (100х13.33);
• Частота DDR3 – 1066 МГц (100х10.66).

FX-8320 BE

Процессор разогнан до частоты 4600 МГц. Для этого множитель процессора был поднят до значения 23 (200х23), напряжение питания ядра – до 1.53 В, напряжение питания DDR3 – 1.5 В, Turbo Core и APM – выключены.

• Частота DDR3 – 2133 МГц (200х10.66);
• Частота DDR3 – 1866 МГц (200х9.33);
• Частота DDR3 – 1600 МГц (200х8.0);
• Частота DDR3 – 1333 МГц (200х6.66);
• Частота DDR3 – 1066 МГц (200х5.33).

A10-5800K

Процессор разогнан до частоты 4500 МГц. Для этого множитель процессора был поднят до значения 45 (100х45), напряжение питания ядра – до 1.45 В, напряжение питания DDR3 – 1.5 В, Turbo Core и APM – выключены.

• Частота DDR3 – 2133 МГц (100х21.33);
• Частота DDR3 – 1866 МГц (100х18.66);
• Частота DDR3 – 1600 МГц (100х16.0);
• Частота DDR3 – 1333 МГц (100х13.33);
• Частота DDR3 - 1066 МГц (100х10.66).

Перейдем непосредственно к тестам.

Производительность оперативной памяти | Может ли память ограничивать частоту кадров в играх?

С некоторой периодичностью мы публикуем материалы, в которых изучаем, как работа популярных приложений зависит от скорости работы обычной оперативной памяти. Сегодня под словом "обычной" мы подразумеваем DDR3-1600.

Поэкспериментировав с настройками памяти в одной из игр, мы заметили заметную прибавку в скорости работы. После обзора "FX против Core i7: является ли CPU в играх бутылочным горлышком?" у нас осталась готовая тестовая система, поэтому сейчас - самый подходящий момент, чтобы сделать ещё одну версию анализа игр, но с большим упором на память.

Сказанное нами шесть лет назад по поводу частоты и таймингов актуально и сегодня. Задержка CAS по-прежнему измеряется в циклах, циклы DDR3-2133 по-прежнему в два раза быстрее, чем DDR3-1066, а у DDR3-2133 CAS 10 осталось такое же время отклика, как у DDR3-1066 CAS 5. Более того, DDR3-2133 также предлагает в два раза больше пропускной способности, чем DDR3-1066.

К счастью, если бюджет ограничен, не обязательно зацикливаться на модулях DDR3-1066, а для повышения пропускной способности можно уменьшить значение CAS, которое для большинства модулей легко спустится ниже базового значения 10. Кроме того, дешёвая память DDR3-1600 и средняя по цене DDR3-2133 CAS 9 теперь стоит почти столько же.

Мы вооружены разогнанным CPU и двумя видеокартами Radeon HD 7970 в CrossFire, которые помогут избежать узких мест. Итак, каким образом изменения в конфигурации памяти повлияют на производительность в играх?

Производительность оперативной памяти | Конфигурация и тесты

Платформа Intel LGA 2011 обладает достаточной гибкостью для тестов как двухканальной, так и четырёхканальной конфигурации памяти. ASUS P9X79 и разогнанный Core i7-3760X со степпингом C2 мы взяли из предыдущих обзоров.

Из-за базовой частоты в 100 МГц, системная плата P9X79 настроила старые модули G.Skill DDR3-2200 CAS 9 в режим DDR3-2133 CAS 9-11-9-28. Для тестов DDR3-1600 C9 мы использовали такую же память и тайминги. В варианте с пониженными таймингами используется эта же память в режиме DDR3-1600 CAS 7-9-7-21.

Если у вас есть пара карт Radeon HD 7970, вполне вероятно, что вы играете на разрешении 2560x1600 пикселей или больше. Мы начали с разрешения 1920x1080 пикселей и повышали его до 5760x1080 пикселей.

Производительность оперативной памяти | Результаты тестов

Хотя 3DMark и не отражает реальную производительность в играх, он всё же позволяет легко сравнить показатели различных конфигураций. Также он показывает, что в тесте Physics с уменьшением скорости передачи данных памяти результат ухудшается. В этом есть смысл, поскольку пакет Physics даёт нагрузку на все вычислительные ядра. Нехватка данных для них – это верный путь снижения производительности.

В игре Aliens vs. Predator разница между различными конфигурациями памяти минимальна, даже на разрешении 2560x1600 пикселей частота кадров, похоже, сдерживается мощной комбинацией двух GPU Radeon HD 7970.

Результаты F1 и Metro 2033

Результаты F1 2012 наполняют смыслом всю нашу сегодняшнюю затею. Каждый шаг в увеличении пропускной способности памяти даёт заметный прирост скорости работы.

А вот Metro 2033 наоборот, не демонстрирует никакой значимой разницы между нашими четырьмя конфигурациями. Чуть ниже мы посмотрим на детальный разброс FPS в этой игре во время тестовых прогонов.

Metro 2033, секунда за секундой

Metro 2033 даёт нам весьма интересный посекундный график частоты кадров. Мы решили не включать графики каждого теста, поскольку это только засорит страницу. Вместо этого, мы сравнили самые медленные и самые быстрые конфигурации памяти.

Когда в качестве минимальной средней частоты кадров мы выбираем уровень 40 FPS, на самом деле мы отслеживаем, чтобы частота кадров не опускалась ниже 20 FPS. Наши видеокарты могут удержать такой уровень на настройках детализации Very High даже с памятью, установленной в режим DDR3-1600 CAS 9.

К сожалению, при разрешении 4800x900 пикселей уровень производительности на настройках Very High назвать нормальным никак нельзя. Чтобы игра работала на 5760x1080 пикселей, нам пришлось понизить детализацию.

При появлении в Metro 2033 дыма или тумана производительность существенно падает. Хорошо, что эти проседания во время геймплея на разрешении 5760x1080 пикселей с отключённым MSAA незаметны. Однако нас беспокоит, что с четырёхканальной конфигурацией впадины на графике ниже, ведь с увеличением пропускной способности ожидаешь уменьшения минимального порога, но никак не увеличения.

Battlefield 3 и Skyrim

Колебания производительности в Battlefield 3 слишком малы, чтобы отнести их к различиям в конфигурации. В таком случае, дешёвая память DDR3-1600 занимает здесь более выгодную позицию.

Elder Scrolls V: Skyrim выигрывает от более быстрой RAM, однако с увеличением разрешения и, соответственно, графической нагрузки, преимущество уменьшается.

Battlefield 3, кадр за кадром

Время рендеринга одного кадра более показательно, чем среднее количество кадров, поскольку именно отдельные медленные кадры разрушают погружение в игру, в результаты вы теряете концентрацию, врезаетесь в стену, либо вас убивают. Когда рекомендуемая нами для игр средняя частота кадров составляет 40 FPS, а минимальная 20, очень важно, чтобы ни один кадр не рендерился более 50 миллисекунд. В данном тесте чем ниже значения, тем лучше (быстрее).

Часто при запуске игра может идти с рывками, но в данном случае рывки совпадают с включением Fraps. К счастью, ни в одном из прогонов скачки не превышают порога 50 мс.

Skyrim, кадр за кадром

Длительность кадра в Elder Scrolls V: Skyrim превысила 50 мс лишь на разрешении 5760x1080 пикселей, при котором у всех конфигураций наблюдаются проблемы.

Хотя средняя частота кадров при настройках качества Ultra в Skyrim падает, скачки длительности кадра понижаются. В течение всего теста мы заметили только один долгий кадр на всех конфигурациях, что совсем не страшно.

Энергопотребление, средняя производительность и эффективность

Поскольку мы не используем разгон, то смогли понизить напряжение модулей, работающих в режиме DDR3-1600 C9 до 1,50 В и, соответственно, понизить общее энергопотребление системы на несколько ватт.

К сожалению, пониженная скорость передачи данных также повлияла на показатели средней производительности.

Intel XMP (Extreme Memory Profiles) – это настройки для автоматического разгона памяти. Поскольку более быстрая RAM повышает среднюю производительность в играх, с разгоном памяти эффективность системы увеличивается.

Производительность оперативной памяти | Пропускная способность и понижение таймингов иногда кое-что значат

Два из пяти игровых тестов: F1 2012 и The Elder Scrolls V: Skyrim продемонстрировали, что пропускная способность и тайминги могут существенно повлиять на частоту кадров в играх. Оба параметра оказываются одинаково важны. Такие результаты можно было предугадать, ведь эти две игры меньше ограничены графической подсистемой, чем другие.

С другой стороны, в Metro 2033, Battlefield 3 и Aliens vs. Predator мы вообще не заметили разницы. Производительность первых двух сильнее всего связана со скоростью графического адаптера (или адаптеров), установленного в системе, что объясняет, почему полоса пропускания и тайминги памяти не оказали существенного влияния. Появление долгих кадров, вызывающих проседания FPS, похоже, больше зависит от графической части системы, нежели от задержек или пропускной способности оперативной памяти.

Если говорить об играх, на производительность которых различия в памяти всё же влияют, то стоит отметить, что разницу во время геймплея можно заметить лишь в одной игре. Но даже в этом случае средняя частота кадров настолько высока, что ваши глаза (или мониторы) должны быть быстрее наших примерно в два раза, чтобы ощутить прирост от быстрой памяти на практике. В данном случае мы говорим об игре F1 2012, которая, в среднем, набирает более 100 FPS и всё равно масштабируется при ускорении работы памяти. На самом деле, такой уровень FPS важно поддерживать, если вы используете технологии AMD HD3D и Eyefinity одновременно, поскольку частота кадров для мониторов 60 Гц делится надвое. Если у вас нет трёх стереоскопических мониторов, большой прирост производительности к высокой частоте кадров нужен разве что для хвастовства.

Для того, чтобы описать как работает оперативная память, нужно написать целую диссертацию, в то время как разобраться в вопросе влияния скорости ОЗУ на игры и программы достаточно просто.

В первую очередь нужно отметить, что вид, объем, и частота оперативной памяти оказывают влияние на скорость передачи данных. Это значит, что насколько быстро будет работать программа и игра зависит от модулей ОЗУ. Чем больше памяти, чем выше рабочая частота, тем быстрее передаются данные и пользователь мгновенно получает ответ от софта на свой запрос. Именно на эти параметры нужно обращать внимание при покупке модулей оперативной памяти.

Какой оптимальный объем ОЗУ выбрать для ПК?

Операционная память – это энергозависимая микросхема, с помощью которой совершается обмен данными. При этом эти данные не сохраняются на ПК, я только обрабатываются и хранятся некоторое время, а точнее до выключения компьютера.

Передача данных между ОЗУ и процессором может осуществляться двумя способами:

• Через память нулевого уровня;
• Через кэш.

А вот скорость этой передачи зависит от объема ОЗУ. И если 32-битные системы не поддерживают больше 4 Гб, то более мощные 64-битные сборки могут поддерживать до 64 Гб оперативной памяти. Редко можно встретить ПК с 512 Мб и 1 Гб памяти. Это зачастую старые устройства с Windows XP.

Для функционирования системы и запуска большинства приложений нужно 2 Гб памяти. Однако скорость запуска программ будет не высокой и время отклика на действия пользователя составит от нескольких секунд до минуты.

Размера в 4 Гб памяти хватит для просмотра видео на YouTube, загрузки красочных интернет-страниц, просмотра фильмов, запуска игр на минимальных и средних настройках.

Объема 8 и 16 гигабайт более чем достаточно для любых задач, которые пользователь возлагает на свою операционную систему. В том числе, хорошо будет работать Windows 10, системные требования которой достаточно приличные.

32 Гб хватит для того, чтобы не беспокоиться о работе самых современных игр и мощных приложений. При этом запаса ОЗУ хватит на нескольких лет вперед.

ВАЖНО! Если у вас старый ПК, покупка дополнительных модулей ОЗУ не ускорит работы системы. Скорость ОЗУ будет заметна при модернизации процессора и видеокарты.

Влияние типа ОЗУ на скорость работы системы

Скорость работы приложений и передачи данных зависит не только от объема оперативной памяти, но и от её типа. В компьютерах, собранный за последние несколько лет, можно найти четыре варианта модулей ОЗУ:

• DDR (DDR1) – рабочая частота до 400 МГц. Используется на ПК старых образцов.
• DDR2 – рабочая частота до 1200 МГц. Использовалась на новых ПК несколько лет назад, но была практически полностью вытеснена новым поколением.
• DDR3 – рабочая частота до 2400 МГц. Это сравнительно новый вариант, который устанавливается на большинстве компьютерах бюджетного и среднего уровня.
• DDR4 – рабочая частота до 3200 МГц. Поддерживается только современными материнскими платами, и то не всеми. Имеет высокие показатели передачи данных.

Важно отметить, что чем выше рабочая частота оперативной памяти, тем быстрее работают приложения, в том числе запущенные одновременно на одном ПК. Поэтому, установив на своём компьютере планку DDR4, можно повысить скорость передачи информации практически в 2 раза. Однако с её заменой придётся менять и материнскую плату, и процессор. А это очень дорого и не всем по карману. Иногда гораздо выгоднее поставить ОЗУ большего объёма или с лучшими показателями частоты, нежели менять всю начинку системного блока.

Значение частоты для материнской платы

Показатели частоты важны для скорости работы компьютера. И практически все современные модели материнских плат выпускаются с величиной этого параметра для ОЗУ не меньше 1600 МГц. Однако, решив заменить на своём ПК или ноутбуке планку, стоит обратить внимание на возможности самой платы. Если мамка не поддерживает больше, к примеру, 1663 МГц, а установленная планка имеет частоту 1833 МГц, то скорость передачи информации будет ограничена меньшим значением, то есть 1663 МГц и модернизация не даст результатов.

Посмотреть допустимое значение для материнской платы можно в инструкции, которая поставляется вместе с продуктом.

В данном исследовании мы попробуем найти ответ на следующий вопрос - что важнее для достижения максимальной производительности компьютера, высокая частота оперативной памяти или же ее низкие тайминги. А помогут нам в этом два комплекта оперативной памяти производства Super Talent. Давайте посмотрим, как выглядят модули памяти внешне, и какими характеристиками обладают.

⇡ Super Talent X58

Данный комплект производитель "посвятил" платформе Intel X58, о чем свидетельствует надпись на наклейке. Однако здесь сразу же возникает несколько вопросов. Как всем хорошо известно, для достижения максимальной производительности на платформе Intel X58 настоятельно рекомендуется использовать трехканальный режим работы оперативной памяти. Несмотря на это, данный комплект памяти Super Talent состоит лишь из двух модулей. Конечно, у ортодоксальных сборщиков систем такой подход может вызвать недоумение, однако рациональное зерно в этом все же есть. Дело в том, что сегмент топовых платформ относительно невелик, и большинство персональных компьютеров используют оперативную память в двухканальном режиме. В этой связи покупка комплекта из трех модулей памяти обычному пользователю может показаться неоправданной, а если необходимо действительно много оперативной памяти, можно приобрести три комплекта по два модуля в каждом. Производитель указывает, что память Super Talent WA1600UB2G6 может работать на частоте 1600 МГц DDR при таймингах 6-7-6-18. Теперь давайте посмотрим, какая информация зашита в SPD профиле этих модулей.

И опять наблюдается некоторое несоответствие реальных и заявленных характеристик. Максимальный профиль JEDEC предполагает работу модулей на частоте 1333 МГц DDR при таймингах 9-9-9-24. Впрочем, присутствует расширенный профиль XMP, частота которого совпадает с заявленной - 800 МГц (1600 МГц DDR), но тайминги несколько отличаются, причем в худшую сторону - 6-8-6-20, вместо 6-7-6-18, которые указаны на наклейке. Тем не менее, данный комплект оперативной памяти без проблем работал в заявленном режиме - 1600 МГц DDR при таймингах 6-7-6-18 и напряжении 1,65 В. Что касается разгона, то более высокие частоты модулям не покорились, несмотря на установку повышенных таймингов и увеличение напряжения питания. Более того, при увеличении напряжения Vmem до уровня 1,9 В наблюдалась нестабильность работы и в исходном режиме. К сожалению, радиаторы очень прочно приклеены к чипам памяти, поэтому мы не рискнули их снимать, опасаясь повредить модули памяти. А жаль, тип используемых микросхем мог бы пролить свет на такое поведение модулей.

⇡ Super Talent P55

Наиболее производительный профиль JEDEC предполагает работу модулей на частоте 800 МГц (1600 МГц DDR) при таймингах 9-9-9-24 и напряжении 1,5 В, а профили XMP в данном случае отсутствуют. Что касается разгона, то при небольшом повышении таймингов данные модули памяти оказались способны работать на частоте 2400 МГц DDR, о чем свидетельствует скриншот ниже.

Более того, система загружалась и при частоте модулей 2600 МГц DDR, однако запуск тестовых приложений приводил к зависанию или перезагрузке. Как и в случае с предыдущим комплектом памяти Super Talent, данные модули никак не реагировали на повышение напряжения питания. Как оказалось, лучшему разгону памяти и стабильности работы системы более способствовало увеличение напряжения контроллера памяти, встроенного в процессор. Впрочем, поиск максимально возможных частот и параметров, при которых достигается стабильность работы в таких экстремальных режимах, оставим энтузиастам. Далее мы сосредоточимся на изучении следующего вопроса - в какой степени частота работы оперативной памяти и ее тайминги влияют на общую производительность компьютера. В частности, мы попробуем выяснить, что лучше - установить скоростную оперативную память, работающую с высокими таймингами, или же предпочтительнее использовать как можно более низкие тайминги, пусть и не при максимальных рабочих частотах.

⇡ Условия тестирования

Как уже говорилось выше, мы попробуем выяснить, как частота работы оперативной памяти и ее тайминги влияют на общую производительность компьютера. Конечно, данные параметры можно просто задать в BIOS и провести тесты. Но, как оказалось, при частоте Bclk равной 133 МГц, диапазон рабочих частот оперативной памяти в использованной нами материнской плате составляет 800 - 1600 МГЦ DDR. Этого оказывается недостаточно, ведь один из рассматриваемых сегодня комплектов памяти Super Talent поддерживает режим DDR3-2000. Да и вообще, скоростных модулей памяти выпускается все больше, производители уверяют нас в их небывалой производительности, так что выяснить их реальную производительность определенно не помешает. Для того, чтобы установить частоту памяти, скажем, 2000 МГц DDR, необходимо увеличить частоту шины Bclk. Однако при этом изменятся частоты как ядра процессора, так и его кэш-памяти третьего уровня, которая работает с той же частотой, что и шина QPI. Разумеется, сравнивать результаты, полученные в таких разных условиях, некорректно. Кроме того, степень влияния частоты CPU на результаты тестирования может оказаться куда значительнее таймингов и частоты оперативной памяти. Возникает вопрос - нельзя ли как-то обойти эту проблему? Что касается частоты процессора, то в некоторых пределах ее можно изменять с помощью множителя. Однако при этом желательно выбирать такое значение частоты bclk, чтобы итоговая частота оперативной памяти была равна одному из стандартных значений 1333, 1600 или 2000. Как известно, в настоящее время базовая частота bclk в процессорах Intel Nehalem равна 133.3 МГц. Давайте посмотрим, какова будет частота оперативной памяти при разных значениях частоты шины bclk с учетом множителей, которые может выставить используемая нами материнская плата. Результаты приведены в таблице ниже.

Как видно из таблицы, при частоте bclk равной 166 МГц, для оперативной памяти можно получить частоты 1333 и 2000 МГц. Если частота bclk равна 200 МГц, то получаем совпадение частот оперативки при 1600 МГц, а также требуемые 2000 МГц. В остальных случаях совпадений со стандартными частотами памяти не наблюдается. Так какую же частоту bclk в итоге предпочесть - 166 или 200 МГц? Ответ на этот вопрос подскажет следующая таблица. Здесь приведены значения частоты CPU, в зависимости от множителя и частоты bclk. Для оценки влияния таймингов нам необходимы не только одинаковые частоты памяти, но и CPU, чтобы это не влияло на получаемые результаты.

В качестве отправной точки мы брали максимальную частоту процессора (3200 МГц), которую он может показать при базовой частоте bclk равной 133 МГц. Из таблицы видно, что в данных условиях только при частоте bclk=200 МГц можно получить точно такую же частоту CPU. Остальные частоты хоть и близки к 3200 МГц, но не точно равны ей. Конечно, в качестве исходной можно было взять частоту CPU и поменьше, скажем - 2000 МГц, тогда можно было бы получить корректные результаты при всех трех значениях шины bclk - 133, 166 и 200 МГц. Тем не менее, мы отказались от этого варианта. И вот почему. Во-первых, настольных процессоров Intel c архитектурой Nehalem с такой частотой нет, и вряд ли они появятся. Во-вторых, снижение частоты CPU более чем в 1,5 раза может привести к тому, что он станет ограничивающим фактором, и разница в результатах практически не будет зависеть от режима работы оперативной памяти. Собственно, первые прикидки именно это и показывали. В-третьих, вряд ли тот пользователь, который покупает заведомо слабый и дешевый процессор, будет сильно озабочен вопросом выбора дорогой скоростной оперативной памяти. Итак, мы будем тестировать при значениях базовой частоты bclk - 133 и 200 МГц. Частота CPU в обоих случаях одинакова и равна 3200 МГц. Ниже приведены скриншоты утилиты CPU-Z в данных режимах.

Если вы обратили внимание, частота QPI-Link зависит от частоты bclk и, соответственно, они отличаются в 1,5 раза. Это, кстати, позволит выяснить, как влияет частота кэш-памяти третьего уровня в процессорах Nehalem на общую производительность. Итак, приступим к тестированию.

ВКонтакте Facebook Одноклассники

Сложность осмысленного выбора подходящей памяти заключается прежде всего в «размытости» влияния ее параметров на итоговую производительность всего ПК

При самостоятельной сборке или модернизации компьютера всегда встает вопрос выбора комплектующих. И если с процессорами и «видюхами» все более-менее ясно (по крайней мере понятно, на какие параметры надо смотреть и какой эффект от их изменения можно ожидать), то с памятью все не так просто.

Сложность осмысленного выбора подходящей памяти заключается прежде всего в «размытости» влияния ее параметров на итоговую производительность всего ПК. Например, замена процессора с частотой 2,5 ГГц на кристалл того же семейства с аналогичными параметрами, но частотой 3,2 ГГц однозначно приведет к приличному росту производительности если не во всех, то в большинстве приложений. В то же время увеличение частоты ОЗУ с мизерных по нынешним временам 1066 до 2133 МГц более-менее ощутимо скажется лишь на немногих задачах, да и то заметить разницу «невооруженным глазом», то есть по субъективным ощущениям, без проведения точных замеров, скорее всего, не получится.

Особняком стоит оверклокерская память. Стоят такие модули намного дороже, чем обычные той же емкости, но при этом часто ведут себя разочаровывающе, не «заводясь» на заявленной производителем частоте. Прежде чем попытаться разобраться, в чем здесь дело и для чего вообще такая память нужна, посмотрим, как себя проявили на нашем тестовом стенде несколько реальных ее образцов. Характеристики протестированных модулей и режимы тестирования указаны в таблице.

Тестирование проводилось на материнской плате Intel DP67BG с процессором Intel Core i7-2600K, жестким диском Western Digital WD1002FAEX и видеоконтроллером KFA GeForce 460. Все модули памяти работали на максимальных частотах и таймингах, которые нам удалось «выжать» без превышения заявленных производителями напряжений питания и без повышения напряжения на других компонентах. Производительность оценивалась по методике, аналогичной тестированию процессоров, но с несколько меньшим набором испытаний. Результаты представлены в таблице.

Как видим, из четырех попавших к нам оверклокерских комплектов ровно половина - два набора - заработала лишь на 1600 МГц, хотя для них была указана частота 2400 МГц. Вторая пара успешно «завелась» на 2133 МГц (максимальная частота для нашего стенда). Из этого можно сделать скоропалительный вывод, что первые - «плохие», а вторые - «хорошие» (собственно, из-за такого вот «поведения» покупка скоростных модулей нередко вызывает чувство напрасно выброшенных денег). Однако остается вопрос, почему такое происходит.

Когда речь идет об обычной памяти, предназначенной для работы на частотах, определенных стандартами JEDEC, производитель, указывая то или иное значение, обязан гарантировать, что его модули заработают на этой частоте в «стандартном» же окружении, то есть с контроллером памяти и на материнской плате, которые сами соответствуют требованиям стандарта (все современные «железяки» им удовлетворяют).

Однако оверклокерские модули предназначены для частот, далеко выходящих за пределы стандартов. Понятно, что для успешной работы в этом случае необходимо, чтобы все компоненты вычислительной системы поддерживали данный оверклокерский, то есть нестандартный режим. Например, совершенно очевидно, что если контроллер памяти (он уже довольно давно является частью многих процессоров) не поддерживает частоты выше 1600 МГц, то никакая память на большей частоте работать не будет.

Однако даже формальное соответствие каждого из компонентов предъявляемым требованиям еще не означает, что все вместе будет работать, поскольку на столь высоких частотах заметным образом проявляются индивидуальные особенности каждого компонента. Так, степень согласованности линий связи на данной «маме» может оказаться приемлемой для одного процессора и модулей памяти, но стать препятствием для использования других формально таких же экземпляров: ведь по-настоящему идентичных сложных изделий в природе не существует. Для пояснения этого приведем следующий упрощенный пример.

Как известно, электрический сигнал распространяется не мгновенно. Для низких частот временем его распространения вдоль проводника можно пренебречь и считать, что напряжение на одном конце проводника будет равно напряжению на другом. Однако для высокочастотных цепей это уже не так: в один и тот же момент времени напряжения в разных точках проводника (в нашем случае - дорожки на печатной плате) будут различными. Так как все сигналы должны проходить весь путь от одного электронного компонента до другого (от контроллера памяти до самого ОЗУ или обратно) за одинаковое время, требуется выравнивать длины дорожек. Однако идеально это сделать невозможно, и на практике допускаются небольшие отклонения.

А теперь вспомним, что проводники располагаются не только на «маме», но и на самих модулях памяти, а также внутри микросхем (от ножек к кристаллам) и непосредственно на самих кристаллах. В результате может получиться, что для одной комбинации «процессор + материнская плата + модуль памяти» отклонения в длинах дорожек в каждом из компонентов взаимно компенсируются, а для другой, наоборот, еще более увеличиваются. Именно благодаря подобным вещам и возникает ситуация, когда вроде бы одинаковые изделия в одних случаях великолепно работают друг с другом, а в других - упорно не желают. А ведь неравные длины проводников - лишь самая очевидная и простая вещь, сказывающаяся на работоспособности высокочастотных электронных схем; на практике все намного сложнее.

По этой причине для оверклокерской памяти заявленные производителем цифры означают лишь работоспособность на данной частоте самих модулей памяти в некоторых идеальных именно для них условиях. В реальной же эксплуатации возможность достигнуть той или иной частоты определяется индивидуальными особенностями всех относящихся к делу компонентов. Таким образом, невозможность разогнать (во всяком случае, малой кровью) протестированные оверклокерские наборы от Kingmax и Transcend свыше 1600 МГц означает лишь то, что именно эти конкретные экземпляры плохо подходят для нашего стенда. Естественно, и 2133 МГц, показанные наборами ADATA и Kingston, относятся именно к тем модулям, что попали к нам, и именно к нашим «маме» и процессору.

Возвращаясь к итоговым цифрам, легко заметить, что особых отличий в результатах разных модулей нет. Наиболее заметна разница лишь на «чистой синтетике» - в тестовом пакете AIDA64, причем в ряде тестов модули с большей частотой показывают худшие результаты, чем модули с меньшей. Такое поведение отчасти объясняется тем, что сами тесты не дают стопроцентной повторяемости: всегда существуют случайные отклонения в ту или иную сторону. Однако куда более важной является другая причина: «производительность» памяти зависит не только от частоты, но и от таймингов, причем их влияние на итоговый результат зависит от характера решаемой задачи.

Рамки небольшой журнальной статьи не позволяют подробно рассмотреть влияние каждого параметра на работу памяти, а тем более проследить их взаимодействие друг с другом и влияние на общую производительность. Поэтому ограничимся парой кратких замечаний.

Частота прямо влияет на теоретическую скорость обмена информацией между памятью и ее контроллером, а значит, и процессором, то есть на пропускную способность памяти. В тех случаях, когда требуется последовательная передача больших массивов информации, именно частота является важнейшей характеристикой. Именно по этой причине в «видюхах» применяют память GDDR5 с очень высокой частотой: «графические» задачи характеризуются как раз последовательным «проходом» по большим массивам информации.

Тайминги определяют интервалы между различными этапами работы памяти. Они характеризуются количеством тактов, проходящих между теми или иными событиями (например, между выдачей одного за другим двух сигналов). Длительность каждого такта является неизменной и определяется частотой памяти. Поэтому, например, тайминги 5-5-5-15 на частоте 1066 МГц по абсолютной величине будут равны таймингам 10-10-10-30 на частоте 2133 МГц. В отличие от частоты, влияние таймингов на поведение памяти довольно сложное и нелинейное. Как правило, в первую очередь они сказываются на латентности, то есть времени, проходящем между началом операции чтения или записи памяти и реальной передачей первой порции данных. Для большинства задач, решаемых центральным процессором, эта характеристика более важна, чем пропускная способность, поскольку характер доступа к памяти здесь «хаотический», требующий частой передачи небольших порций информации из совершенно различных ячеек памяти.

Чтобы добиться наивысшей производительности на тех или иных задачах, нужно кропотливо подбирать параметры, причем не всегда стремиться минимизировать каждый из них. Например, небольшое понижение частоты (а значит, и пропускной способности) может в некоторых случаях позволить сильно снизить тайминги, что уменьшит латентность: в результате основная масса программ станет выполняться несколько быстрее. Однако процесс такого подбора весьма долог и мучителен, особенно с учетом того, что надо добиться не просто успешного запуска компьютера, а его стабильной работы. Например, среди наших тестов самым капризным (и, кстати, самым длительным по времени) оказался Java: бывало, что все остальное успешно проходило, а этот тест постоянно «падал», и заставить его работать удавалось лишь после увеличения таймингов.

Если не проводить после каждого изменения параметров памяти достаточно серьезного тестирования стабильности, может оказаться, что вроде бы все работает, но время от времени что-то начинает глючить, причем причина далеко не всегда является очевидной: ведь обычно разгоняют не только память, но и как минимум процессор.

Основываясь на результатах тестов и памятуя о сложности подбора оптимальных параметров памяти, очевидным является вывод, что пользователям, выполняющим в основном нересурсоемкие задачи, заниматься разгоном ОЗУ смысла нет. Однако в случае работы с «тяжелыми» приложениями это не так. Например, если некоторая «долгоиграющая» задача, такая как конвертация видео или рендеринг трехмерной анимации, выполняется многократно изо дня в день, то даже однопроцентный выигрыш во времени ее выполнения может в итоге привести к ощутимой экономии времени.

Однако у разгона есть и другая, формально совершенно «непрактичная» составляющая. О рекордах на Олимпиадах благодаря телевидению и Интернету знает весь мир, но ведь оверклокинг - это тоже, по сути, спорт, пускай и совершенно не олимпийский. Есть весьма обширная категория людей, для которых выжать все возможное и даже невозможное из своего компьютера является чуть ли не главным делом жизни, а иногда и приносит материальные плоды. Именно для таких энтузиастов в первую очередь и предназначаются высокопроизводительные - оверклокерские - модули памяти. Ну а тем, кому разгон ради разгона неинтересен, лучше ограничиться обычной, намного более дешевой памятью и потратить лишние деньги на что-то другое, приносящее ежедневный и более ощутимый эффект, чем удовлетворение от покорения очередной вершины.