Еще до выхода в свет платформы Intel LGA1700 было известно, что новые системы получат поддержку оперативной памяти двух стандартов — привычной (и на тот момент основной на рынке) DDR4 и перспективной DDR5. Точно так же пятью годами ранее LGA1151 поддерживала и DDR3, и DDR4. Еще раньше контроллер памяти был в чипсетах, но аналогично выпускались универсальные мосты с одновременной поддержкой DDR3 и DDR2 (а до того — DDR2 и DDR). Ну а во времена совсем уже забытой старины на этапе коренных переломов так же требовалась поддержка и «модного» перспективного стандарта, и привычного массового. А другого пути, фактически, и нет: смена стандартов на рынке ОЗУ — всегда болезненный процесс. Пока новую память никто не поддерживает, ее нет смысла выпускать. Как только появляется подходящая платформа, производителям нужно в сжатые сроки переориентироваться на новый стандарт. Это всегда сопровождается дефицитом на первых этапах, неизбежным появлением и исправлением ошибок и т. п. Поэтому совместимость на одно поколение назад в моменты великих переломов так важна. Кому хочется перспективность — на том новые решения и отладят. Кому важнее низкая цена и широкая доступность «устаревшего» стандарта — тот может сэкономить. Причем все уже привыкли, что «переломная» платформа по определению оказывается учебно-тренировочной, и только ее наследники могут в полной мере насладиться преимуществами новых стандартов.
Повторилась эта ситуация и в очередной раз. Цены DDR5 и DDR4 до сих пор различаются не в пользу первой, сразу после анонса LGA1700 с доступностью новых модулей были сложности, а с доступностью «приличных» новых модулей — совсем беда. В то же время, протестировав Core i9-12900K с самой дешевой DDR4-3200 и «хорошей» на тот момент DDR5-5200 мы получили усредненную разницу порядка 8%. Но, надо заметить, даже в таких условиях она местами достигала 20%, а кое-где падала до нуля.
Не удовлетворившись одним эти результатом, мы поработали с более дешевым Core i5-12400, расширив список используемых модулей DDR4, в результате чего установили, что максимальный выигрыш DDR5 уменьшается до 10%, а в среднем хорошая DDR4 для процессоров такого уровня даже предпочтительнее. Что, разумеется, нам очень понравилось — поскольку нужно было тестировать Core i3 и более дешевые процессоры, а идея снабжать Celeron памятью DDR5 на тот момент с практической точки зрения выглядела мягко говоря идиотской.
В принципе, таковой она остается до сих пор. Поэтому большинство недорогих плат как несли на себе слоты DDR4, так и продолжают — даже «семисотая» серия чипсетов положение дел не изменила (а вот на предыдущем шаге DDR3 так и осталась в основном уделом «сотой» линейки чипсетов, но не «двухсотой»). Однако DDR5 неуклонно дешевела, а магазины насыщались новыми модулями. И самое главное — широко доступны стали модули с частотами 6—7 ГГц, которые вполне реально использовать в таком режиме с процессорами семейства Alder Lake — это доступно практически с любыми модулями на чипах SK Hynix. Raptor Lake пошел еще дальше: там уже штатным режимом является DDR5-5600, а не DDR5-4800, а при желании и должном везении можно без особого напряжения «уйти» далеко за 7 ГГц. Еще год назад на такое и замахиваться страшно было, сейчас же это обычное дело.
Но нужно ли это? Понятно, что подразогнать имеющийся комплект памяти — занятие небесполезное: хуже от этого точно не станет, а запас есть практически у всех производителей. Вопрос в другом: есть ли смысл гоняться за высокочастотными модулями? Особенно учитывая нелинейность цен (они растут быстрее номинальных частот) и то, что в любой системе производительность упирается в вычислительные устройства, а не во вспомогательные. Долгое время вообще критичен был только процессор, потом к списку «числодробилок» добавилась и видеокарта. Но роль памяти — подавать им снаряды в нужном темпе и иметь достаточный объем для того, чтоб туда помещались все нужные в конкретный момент времени программы и данные. И когда емкости и скорости достаточно, чтобы загрузить «вычислители» на 100%, улучшать уже особо и нечего. В точности как с устройствами хранения данных: использовать жесткий диск в качестве системного накопителя — реально больно, даже бюджетный SSD проблему уже снимает, а дальше можно сколько угодно наращивать скорость, но разницу уже не почувствовать без тестов (а то и с тестами).
Но проверить предположения практикой всегда полезно. Тем более что мы периодически тестируем высокочастотные модули памяти. В низкоуровневых бенчмарках конкретно памяти они показывают отличные результаты. Но есть ли от них практическая польза? В сети постоянно можно наткнуться на городские легенды об огромном влиянии быстродействия памяти на все остальные компоненты системы. Вплоть до того, что игры взлетают даже на дешевой видеокарте 🙂 Впрочем, игры мы пока отложим в сторонку — а вот с вычислительными задачами из стандартной методики поработаем.
Участники тестирования
Прямо как по заказу у нас образовалась пара комплектов памяти TeamGroup, которым посвящена отдельная статья. Вкратце же сообщаем, что T-Create Expert DDR5-6000 без каких-либо проблем не только работал в штатном режиме, но и (с увеличением напряжения) разогнался до 7000 МГц. А вот с Delta RGB DDR5-7600 мы уперлись в ограничения тестового стенда на базе Intel Core i9-12900K и платы Asus ROG Maximus Z690. Вины памяти тут нет: сам производитель официально обещает совместимость с Alder Lake и «шестисотой» серией чипсетов лишь для модулей с частотой не выше 6800 МГц. Тут же мы получили 7467 МГц, что сочли достаточным… однако для тестирования по стандартной методике всё равно пришлось откатиться до 7000 МГц: все тесты стабильности работали без проблем, однако некоторые наши тестовые сценарии приводили к вылетам. В общем, можно было бы ограничиться и одним младшим комплектом, но у старшего тайминги немного лучше. Поэтому воспользуемся обоими.
Методика тестирования
Методика тестирования подробно описана в отдельной статье. Единственное внесенное нами для части материалов изменение — использование Windows 11. Непосредственно же в статьях мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5-9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, приведены безразмерные баллы, так что здесь везде «больше — лучше». А игровые тесты мы с этого года окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), так что по ним будут только специализированные материалы.
iXBT Application Benchmark 2020
Как и следовало ожидать, работой целиком и полностью загружен процессор, а задача памяти — всего лишь подавать снаряды. Есть небольшие флуктуации, но так уж сложились (или вычлись) погрешности измерения — не более того.
Рендеринга это тем более касается. Да, система памяти в таких задачах работает с высокой нагрузкой. Однако пока еще это не тот случай, когда более быстрая память может стать жизненно необходимой настольным процессорам. Собственно, мы не удивимся, если на самом деле для полной загрузки Core i9-12900K хватит и одного модуля DDR4-2133 😉
Какой-никакой прирост производительности есть, однако и 5% не набралось. В общем, главное для обработки видео — процессор и видеокарта, которую многие современные приложения уже умеют использовать частично или полностью. При прочих равных более быстрая память не повредит, но это точно не главное.
Что здесь явно играет — снижение абсолютных задержек, а не увеличение пропускной способности. При этом в этих же тестах мы обнаруживали и самое большое превосходство DDR5 над DDR4, хотя у последней задержки всё еще ниже. Нет ли в этом противоречия? Нет. Просто контроллер в разных режимах работает по-разному, что и сказывается. А когда у нас только DDR4 или только DDR5, сравнение сразу упрощается — и сводится к тем или иным низкоуровневым характеристикам.
Производительность нарастили — но всего на 3% в итоге. Причем в первую очередь заслуга в этом от первого добавленного гигагерца — второй дает вдвое меньше.
Верно сказанное выше: тайминги (абсолютные) снизились, вот и производительность подросла. Но подросла она настолько, что могла бы и вовсе не расти. Скорость упаковки данных по-прежнему определяется исключительно процессором. Хорошо хоть архиваторы все ядра использовать научились — что произошло не сразу. На кэш нагрузка очень высокая. Ну а память… а память просто должна не слишком отставать.
В очередной раз убеждаемся, что 3% — это еще хороший результат, а 5% — так и вовсе отличный. Хотя даже 5% — где-то на грани погрешности измерений, не говоря уже о таких «прорывных» прибавках результатов, как в данном блоке тестов. Результат нельзя назвать неожиданным, но наверняка он немного обиден для покупателей дорогих высокочастотных модулей.
Усреднение «хороших» и «плохих» результатов дает общую разницу в те самые 3% при оптимистичном округлении. Повторимся: итог нельзя назвать неожиданным. Когда основная нагрузка ложится на процессор, то памяти достаточно от него не отставать. А отстать в современных условиях и невозможно.
Энергопотребление и энергоэффективность
Начали работать на немного более высокой частоте (а часто еще и с подъемом напряжения) — немного увеличилось энергопотребление платформы. Но на фоне того, сколько способны сожрать топовые Alder Lake, это пренебрежимо мало. Фактически, опять на уровне погрешности измерений, если не ниже. Причем опять хорошо заметно, что максимальное увеличение энергопотребления (если уж вдаваться в детали до третьего знака после запятой) приходится на отказ от полностью штатного режима (а для Core i9-12900K это как раз DDR5-4800) — так что, возможно, это вообще в первую очередь заслуга конкретной платы.
Итого
Основная польза от высокочастотных модулей памяти заключается в том, что фактически они работают с теми же относительными таймингами, что минимизирует абсолютные задержки. А рост пропускной способности не слишком важен, поскольку ПСП двухканальной памяти давно уже является избыточной. Возможно, если бы в свое время шину памяти в массовых системах не расширили до 128 бит (то есть два канала DDR4 или четыре канала DDR5 — их пришлось сделать более «узкими» для согласования с длиной строки кэш-памяти), мы бы сейчас наблюдали немного бо́льшую зависимость от тактовой частоты. Впрочем, в свое время шину как раз пришлось расширять, чтобы с подачей данных справлялась и память с эффективными тактовыми частотами в районе одного-двух гигагерц — а не нынешних пяти и выше. Получающаяся же в итоге ПСП в сотню гигабайт в секунду избыточна даже для топовых современных процессоров. В принципе, вполне можно было бы остаться и с DDR4, просто она уже исчерпала запас модернизации, вот и пришло время переходить на новый стандарт.
Но на деле актуальным стандарт DDR5 станет не сейчас, а гораздо позже — до этого еще как минимум одно-два поколения процессоров должно смениться. Во всяком случае, это верно для задач, выполняющихся на процессорных ядрах. Интегрированные графические ядра более восприимчивы к ПСП, но у Intel на данный момент быстрых GPU в настольных процессорах не бывает. Самое смешное — что и у AMD самые мощные «интеграшки» на десктопе тоже всё еще относятся к платформе AM4, а APU для AM5 пока нет. И, в любом случае, это отдельная история — как минимум, если уж производительность GPU важна, то проще и эффективнее использовать дискретный видеоадаптер.