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Schede madre

Benchmark, Overclock e valutazione DDR3 vs DDR4

Pagina 2: Benchmark, Overclock e valutazione DDR3 vs DDR4
DDR3 o DDR4 su una piattaforma Skylake? L'annoso dibattito affrontato grazie a un confronto tra ASRock Fatal1ty Z170 Gaming K4/D3 e Fatal1ty Z170 Gaming K4.

Prima di iniziare i test abbiamo dovuto assicurarci di rendere il confronto il più leale possibile. Il fatto che le DDR3-2800 abbiano un prezzo simile alle DDR4-3333 indica che un confronto con le DDR4-2800 non sarebbe equo. In ogni dato segmento di mercato, le DDR4 offrono un data rate più alto e timing peggiori rispetto alle DDR3.

I timing sono però davvero così peggiori? Considerate che CAS 11 è lo standard di latenza più comune per le DDR3-1600 e che CAS 15 è lo standard di latenza più diffuso per le DDR4-2133. Un ciclo a 1 GHz richiede un nanosecondo, e la matematica ci dice che 1 / 2.133 x 15 = 7 nanosecondi, mentre 1 / 1.600 x 11 = 6,875 nanosecondi. Matematicamente non è un vantaggio così grande.

I moduli di Klevv sono indicati come DDR3-2800 CAS 14 e DDR4-3000 CAS 16, ma la scheda madre low cost di ASRock non può mantenere questi data rate. Limitandoci al default di CAS 11 (DDR3) e 1,5 V e CAS 15 (DDR4) con 1,3 V, siamo riusciti a raggiungere DDR3-2400 e DDR4-2666. Ciò conferisce ai moduli DDR3 un vantaggio sulla latenza persino maggiore (4,58 nanosecondi), rispetto alle DDR4 (5,625 nanosecondi).

Configurazione di prova

Hardware
Processore Intel Core i7-6700K
Dissipatore Noctua NH-U12 S
Memorie DDR4 Klevv Cras KM4C4GX4N DDR4-3000
Memorie DDR3 Klevv Urbane KM3U4GX2Y-2800
Scheda Video Gigabyte GV-N970G1 Gaming 4G
SSD Crucial MX200 (500 GB)
Alimentatore be quiet! Dark Power Pro 10 850W
Case Lian-Li PC-T80
Pasta termica Arctic MX-4
Sistema Operativo Microsoft Windows 8.1 Professional
Software
Graphics GeForce 353.30
Chipset Intel INF 10.0.27

Il resto del sistema di prova è uguale a quello delle nostre precedenti recensioni di schede madre Z170, ma il cambiamento nella memoria per il confronto di questo articolo ha richiesto un nuovo test completo.

Benchmark Settings
3D Games
Battlefield 4 Version 1.0.0.1, DirectX 11, 100-sec. Fraps "Tashgar"
Test Set 1: Medium Quality Preset, No AA, 4X AF, SSAO
Test Set 2: Ultra Quality Preset,  4X MSAA, 16X AF, HBAO
Grid 2  Version 1.0.85.8679, Direct X 11, Built-in Benchmark
Test Set 1: High Quality, No AA
Test Set 2: Ultra Quality, 8x MSAA
Arma 3 Version 1.08.113494, 30-Sec. Fraps "Infantry Showcase"
Test Set 1: Standard Preset, No AA, Standard AF
Test Set 2: Ultra Preset, 8x FSAA, Ultra AF
Far Cry 3  V. 1.04, DirectX 11, 50-sec. Fraps "Amanaki Outpost"
Test Set 1: High Quality, No AA, Standard ATC, SSAO
Test Set 2: Ultra Quality, 4x MSAA, Enhanced ATC, HDAO
Adobe Creative Suite
Adobe After Effects CC Version 12.0.0.404: Create Video which includes 3 Streams, 210 Frames, Render Multiple Frames Simultaneosly
Adobe Photoshop CC Version 14.0 x64: Filter 15.7MB TIF Image: Radial Blur, Shape Blur, Median, Polar Coordinates
Adobe Premeire Pro CC Version 7.0.0 (342), 6.61 GB MXF Project to H.264 to H.264 Blu-ray, Output 1920×1080, Maximum Quality
Audio/Video Encoding
iTunes Version 11.0.4.4 x64: Audio CD (Terminator II SE), 53 minutes, default AAC format 
Lame MP3 Version 3.98.3: Audio CD "Terminator II SE", 53 min, convert WAV to MP3 audio format, Command: -b 160 –nores (160 kb/s)
Handbrake CLI Version: 0.99: Video from Canon Eos 7D (1920×1080, 25 FPS) 1 Minutes 22 Seconds
Audio: PCM-S16, 48000 Hz, 2-Channel, to Video: AVC1 Audio: AAC (High Profile)
TotalCodeStudio 2.5 Version: 2.5.0.10677: MPEG-2 to H.264, MainConcept H.264/AVC Codec, 28 sec HDTV 1920×1080 (MPEG-2), Audio: MPEG-2 (44.1 kHz, 2 Channel, 16-Bit, 224 kb/s), Codec: H.264 Pro, Mode: PAL 50i (25 FPS), Profile: H.264 BD HDMV
Productivity
ABBYY FineReader Version 10.0.102.95: Read PDF save to Doc, Source: Political Economy (J. Broadhurst 1842) 111 Pages
Adobe Acrobat 11 Version 11.0.0.379: Print PDF from 115 Page PowerPoint, 128-bit RC4 Encryption
Autodesk 3ds Max 2013 Version 15.0 x64: Space Flyby Mentalray, 248 Frames, 1440×1080
Blender Version: 2.68A, Cycles Engine, Syntax blender -b thg.blend -f 1, 1920×1080, 8x Anti-Aliasing, Render THG.blend frame 1
Visual Studio 2010 Version 10.0, Compile Google Chrome, Scripted
File Compression
WinZip Version 18.0 Pro: THG-Workload (1.3 GB) to ZIP, command line switches "-a -ez -p -r"
WinRAR Version 5.0: THG-Workload (1.3 GB) to RAR, command line switches "winrar a -r -m3"
7-Zip Version 9.30 alpha (64-bit): THG-Workload (1.3 GB) to .7z, command line switches "a -t7z -r -m0=LZMA2 -mx=5"
Synthetic Benchmarks and Settings
3DMark 11 Version: 1.0.5.0, Benchmark Only
3DMark Professional Version: 1.2.250.0 (64-bit), Fire Strike Benchmark
PCMark 8 Version: 1.0.0 x64, Full Test
SiSoftware Sandra Version 2014.02.20.10, CPU Test = CPU Arithmetic / Multimedia / Cryptography, Memory Bandwidth Benchmarks

Benchmark sintetici

Fin dall'inizio vediamo che le DDR3-1600 C11 frenano il punteggio Physics in 3DMark 11. Spingere la memoria a 2400 MHz le permette di raggiungere quasi le DDR4-2666, e il penalty di latenza per quanto riguarda le DDR4 sembra inconsistente.

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Il test Cryptographic Bandwidth di Sandra punisce brutalmente le DDR3-1600 C11. Le DDR4-2666 hanno un bandwidth leggermente maggiore rispetto alle DDR3-2400 e il penalty di latenza delle DDR4 è solo un fattore minore in questo test. Vediamo come si traduce il tutto con alcuni software reali.

Benchmark giochi 3D

Battlefield 4 ha un limite di 200 FPS, il che limita l'impatto delle prestazioni di memoria. GRID 2, d'altra parte, favorisce sia una bassa latenza che un bandwidth elevato, mettendo le DDR3-2400 C11 quasi alla pari con le DDR4-2666 C15.

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Arma 3 ha una leggera preferenza per la minore latenza della DDR3-2400 C11, rispetto alle DDR4-2666 C15. Far Cry 3 penalizza le DDR3-1600, ma è difficile stabilire se questo comportamento sia legato al bandwidth o alla latenza dato che il data rate inferiore corrisponde a un ciclo di tempo più lungo.

Software

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Adobe Premiere preferisce un bandwidth più alto di DDR4-2666, ma la maggior parte dei software influenzati dalla latenza pone le prestazioni di quella memoria al livello delle DDR3-2400.

Consumi, temperatura ed efficienza

Le DDR4 in questo confronto hanno dei LED, mentre le DDR3 ne sono sprovviste. I LED non consumano molta energia quando la memoria è sotto carico, ed è qui dove la scheda DDR4 finisce dietro malgrado il fatto che sia stata impostata a 1,3 V, rispetto alla DDR3 a 1,5 V. I più attenti ai consumi farebbero meglio a optare per una DDR3 a bassa tensione piuttosto che una DDR4 con un'impostazione di tensione simile.

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Gli heatspreader più spessi sui moduli DDR3 richiedono il montaggio della ventola un po' più in alto sul dissipatore della CPU, aumentando così la temperatura del regolatore di tensione della CPU. Temperature maggiori solitamente causano una minore efficienza dei componenti, ma la configurazione DDR3 ha richiesto meno energia per garantire una maggiore efficienza.

Overclock

Frequency And Voltage settings
  ASRock Fatal1ty Z170 Gaming K4/D3 ASRock Fatal1ty Z170 Gaming K4
BIOS P1.50 (11/11/2015) P2.20 (11/11/2015)
Base Clock 100-340 MHz (100 kHz) 100-340 MHz (100 kHz)
CPU Multiplier 8x-120x (1x) 8x-120x (1x)
DRAM Data Rates 800-4133 (100/133.3 MHz) 800-4133 (100/133.3 MHz)
CPU Vcore 0.90-1.52V (5 mV) 0.90-1.52V (5 mV)
System Agent 0.95-1.35V (10 mV) 0.95-1.35V (10 mV)
CPU I/O 0.85-1.25V (5 mV) 0.85-1.25V (5 mV)
PCH Voltage 0.90-1.30V (5 mV) 0.90-1.30V (5 mV)
DRAM Voltage 1.30-1.65V (5 mV) 1.00-1.80V (5 mV)
CAS Latency 4-31 Cycles 4-31 Cycles
tRCD 8-31 Cycles 8-31 Cycles
tRP 8-31 Cycles 8-31 Cycles
tRAS 28-63 Cycles 28-63 Cycles

Ricordando che questo confronto traDDR3 e DDR4 è anche un raffronto tra schede madre altrimenti identiche, è bello vedere che entrambe le motherboard abbiano le stesse capacità di overclock della CPU.

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Sfortunatamente l'overclock della memoria DDR3 si è dimostrato inferiore e persino valori di latenza maggiori non hanno spinto la stabilità oltre 2533 MHz. Illustrata più chiaramente dai numeri DDR4, la stabilità in overclock della memoria sembra essere limitata dal limite in uscita del regolatore di tensione DRAM di ogni motherboard.

Conclusioni

Intel insiste che Skylake è pensato per essere usato solo con DDR4 e memoria DDR3 a bassa tensione, ma i produttori di motherboard hanno riscontrato che le DDR3 standard sono perfettamente compatibili. Anche se nessuno può essere certo di quanto a lungo sopravvivrà una CPU con la maggiore tensione dei moduli DDR3, alcuni overclocker sono riusciti a spingere la vCore a 1,45 V per un po' di tempo.

Sebbene la tensione di base leggermente più alta del controller di memoria gli consenta di supportare una tensione persino maggiore, raccomandiamo di mantenere la tensione sotto 1,55 V fino a quando avremo una prova di funzionamento a un livello maggiore.