Memoria DDR3: cosa consente di avere le migliori prestazioni?

Introduzione

Questa non è la solita recensione di RAM. Nel corso degli anni attorno alle memorie si sono sollevati quesiti e sono emersi problemi. Spesso le persone non capiscono perché le DRAM funzionano in un certo modo, perché ottengono prestazioni peggiori su una piattaforma rispetto all'altra o vi siano differenze tra kit simili. Altri si chiedono come impostare le DRAM per ottenere le massime prestazioni o se un tipo di DRAM funziona con l'altra e così via.

Anche i produttori di DRAM sono subissati delle stesse domande, quindi li abbiamo contattati con l'idea di realizzare una test in cui al centro vi fossero le differenze prestazionali sulla base della piattaforma - AMD vs. Intel - e in cui avremmo risposto ad alcune delle domande più comuni.

Per questo test sarebbe ideale avere un kit da 32 GB con frequenza di 2400 MHz, dato che le frequenze possono essere facilmente ridotte e probabilmente aumentate, scalando la capacità a 16 o persino 8 GB nei effettuare test comparativi. Così abbiamo ottenuto moduli da ADATA, AMD Radeon Memory, Corsair, G.Skill, Kingston, Mushkin Enhanced e Team Group.

I kit di RAM messi alla prova

Abbiamo richiesto un kit 4 x 8 GB (32 GB) di memoria DDR3 a 2400 MHz e lasciato ai produttori la facoltà di decidere quale soluzione inviarci. Abbiamo ottenuto due kit da 32 GB e 2400 MHz con timing CL 10; cinque kit con timing CL11 e due aziende non avevano soluzioni a 2400 MHz da 32 GB, ma ci hanno fornito i loro kit 2 x 8 GB 2400/CL11. Abbiamo incluso anche un kit da 32 GB con frequenza di 2400 MHz e timing CL 10 (Trident X).

Piattaforma di test e suite di benchmark

Per il test abbiamo usato – fatto salvo la scheda madre e la CPU – gli stessi componenti per ogni piattaforma. Abbiamo usato un dissipatore Hyper 212 EVO per il processore, un SSD G.Skill Phoenix Pro da 256 GB, un alimentatore SeaSonic 750 e una scheda video Asus 290X Matrix, il tutto su sistema operativo Windows 7 Ultimate.

Per quanto riguarda la CPU AMD ci siamo avvalsi di FX-8370, a bordo di una scheda madre Asus Crosshair V Formula Z. Sul fronte Intel abbiamo optato per un Core i7-4770K su motherboard Asus Z87 Maximus VI Hero.

Software di test e metodologia

Per il test abbiamo usato diversi programmi:

• Aida 64 Engineer Edition
• PassMark Performance Test
• Sisoftware Sandra Support-Engineer 2015
• Geekbench 3
• WinRAR
• Prime95

Abbiamo scelto AIDA per testare la latenza e per i test di lettura e scrittura della memoria, PassMark per il suo punteggio Memory Mark e quello Database, Sandra per il benchmark Aggregate Memory Latency, GeekBench 3 per i punteggi generali con uno o più core e WinRAR per vedere come la quantità di memoria e la frequenza impatta sulle prestazioni complessive.

Metodologia di test

Abbiamo effettuato ogni test per cinque volte, rimuovendo i punteggi più alti e più bassi, facendo la media dei tre punteggi restanti.

Sistema Intel

Abbiamo abilitato XMP (eXtreme Memory Profile), che imposta la DRAM correttamente in base alle proprie specifiche (2400 MHz e i timing indicati dal produttore) con l'eccezione dei kit di ADATA e AMD, dove ci sono stati forniti due insiemi (2 x 8 GB) di DRAM per soddisfare la richiesta di 32 GB. Questo avviene spesso quando le persone mischiano i kit DRAM e, come in questo caso, anche con kit di DRAM identici.

Spesso si possono fare piccole modifiche a tensione e/o timing per far funzionare tutto a dovere, ma non sempre. Questo è il motivo per cui i produttori DRAM offrono una varietà così ampia di DRAM in kit composti da 1, 2, 3, 4, 6 e 8 moduli; le DRAM in tali configurazioni sono tutte testate per lavorare insieme. Le memorie oggi, specialmente quelle con frequenze più elevate e timing più bassi, sono realizzate con una tolleranza così alta che molti fattori possono influenza l'abilità dei singoli moduli di funzionare bene insieme.

Sistema AMD

La Asus Crosshair V Formula Z usa DOCP (DRAM Over Clock Profile) – che fondamentalmente deriva o è una versione di XMP su misura alla frequenza della DRAM, al contrario di XMP che prende e usa direttamente i timing effettivi presenti in SPD come deciso dai produttori di DRAM. AMD usa anche l'altro profilo di overclock che si trova su altre motherboard AMD, come AMP (AMD Memory Profiles) ed EOCP (Easy Over Clocking Profiles).

L'unica eccezione è stata usare AMP per le DRAM AMD Radeon Gaming che impostano entrambi i kit DRAM a 11-12-12-31 con una tensione di 1,65 volt. Sotto DOCP la DRAM era impostata allo stesso modo del resto dei kit: 11-13-13-35, 1,65 volt, indicando che con questi kit DOCP imposta semplicemente la DRAM ai parametri che ritiene siano i timing migliori per la frequenza di 2400 MHz. Questo è avvenuto con entrambi i kit CL10 e quelli CL11 e tutti i kit hanno funzionato bene con queste impostazioni. Dato che i timing indicati sono ridotti su tutti i kit, gli abbiamo impostati manualmente su quanto indicato dal produttore della memoria.

Prima di entrare nel merito dei risultati, abbiamo detto che ci saremmo occupati dei problemi di configurazione della memoria su entrambe le piattaforme e ce ne sono stati alcuni.

Configurazione AMD

Le CPU AMD FX, secondo l'azienda, possono gestire memoria DDR3 a 1866 MHz con una DIMM per canale e fino a 1600 MHz con un totale di quattro DIMM. Ciò può essere ingannevole per il limite superiore e inferiore del loro spettro. Abbiamo visto e fatto funzionare diverse CPU di fascia alta con DRAM a frequenze superiori e visto diverse CPU AMD FX di fascia inferiore incapaci di gestire memoria DRAM a 1866 MHz. Questa è la ragione per cui abbiamo scelto una DDR3 a 2400 MHz come cardine del test.

Ci aspettavamo di dover far girare la maggior parte del test a 2133 MHz, in quanto avevamo visto poche CPU FX in grado di gestire DDR3 a 2400 MHz, specialmente con slot interamente popolati con 32 GB. Sembra che tuttavia abbiamo vinto alla lotteria con il nostro FX-8370, e crediamo che la Formula Asus Crosshair V Z possa essere un altro fattore nell'eccezionale stabilità del sistema di test. Anche se più cara rispetto alle altre schede madre AM3+, riteniamo sia denaro ben speso.

Mischiare i moduli DRAM

Mischiare i moduli DRAM può essere problematico e questo è avvenuto sia con le DRAM AMD Radeon che le soluzioni ADATA – ognuna ci ha inviato due kit 2 x 8 GB di DRAM.

Generalmente per provare e mischiare le DRAM in modo che funzionino bene si possono fare modifiche ai timing e / o alla tensione. Nel caso della DRAM di AMD, abbiamo eseguito l'avvio senza problemi e usato le impostazioni AMP fino a quando non abbiamo provato una sessione di Prime95, che è andata rapidamente in crash. Per stabilizzare il sistema abbiamo aumentare la tensione CPU/NB (che gestisce il controller di memoria) con un incremento di +0,06.

Il kit di ADATA non ha voluto invece avviarsi affatto, ma dopo un incremento simile del CPU/NB (+0,05), si è avviato e ha funzionato. Ancora una volta una sessione di Prime95 ci ha portati a un crash. Con questo gruppo di DIMM abbiamo incrementato la tensione DRAM a 1.7 e il CPU/NB di un altro +0.04, raggiungendo la stabilità a 1.31.

Senza entrare in alcuni dettagli noiosi, abbiamo anche provato a mischiare due moduli ciascuno di una varietà di combinazioni delle DRAM disponibili, con risultati variegati. Siamo riusciti a far funzionare dei kit modificando la tensione, due con modifiche ai timing, alcuni con una combinazione delle due - mentre alcune combo non hanno funzionato affatto.

In almeno un caso abbiamo provato con due moduli Corsair e due Team Group senza risultati. Abbiamo provato con i due moduli Corsair rimanenti e gli stessi due moduli di Team Group. Quella combinazione ha funzionato bene. Sembra emergere quindi che mischiare le DRAM è davvero una scommessa; non saprete mai se mischiare kit e moduli DRAM avrà un buon effetto oppure no.

Mancato avvio

Due kit non si sono avviati sotto DOCP a 2400 MHz con tutti e quattro i moduli installati. Così abbiamo aumentato il moltiplicatore della CPU a 21,5 (incrementando la frequenza di base della CPU da 4 a 4.3). Inoltre, quando questo leggero overclock è stato applicato alla DRAM di ADATA, ha permesso alla tensione DRAM di essere ridotta a 1.65 V, anche se la tensione CPU/NB doveva ancora essere mantenuta a 1,26 volt.

Fallimento sotto stress

Ci sono stati tre casi di questo genere in Prime95, e tutti e tre sono stati risolti con un leggero incremento della tensione della CPU. Quindi, non erano legati a problemi della memoria.

Risultati test AMD

Sul fronte AMD ci sono stati molti meno problemi del previsto, e tutti quei problemi erano molto probabilmente destinati a verificarsi con diverse combinazioni di CPU e schede madre AMD e DRAM.

Compressione file WinRAR

Nel test WinRAR abbiamo compresso un file video da 6,97 GB. La differenza nel tempo impiegato tra i vari kit è stata minima. Come ci saremmo aspettati le due soluzioni CL10 si sono piazzate in cima alla classifica. Abbiamo fatto lo stesso anche con la DRAM a 1600/CL9.

Anche se le classifiche sono utili, siamo più uomini da numeri. Quindi per riassumere un po' la classifica che vedete qui sopra, il tempo necessario a comprimere il file va dai 4:39 del kit Team Xtreem ai 4:58. Con la memoria DRAM a 1600 MHz, l'intervallo va da 5:11 a 5:21. Passando a 16 GB di DRAM a 2400 MHz, il tempo migliore era meno di un minuto più lento, 5:38, e il peggiore era 5:47.

Poi, passando a 8 GB e ancora a 2400 MHz, il risultato migliore è stato di 5:47 mentre il più lento di 6:01.                           

C'è una differenza ridotta tra i kit, anche se il tempo necessario sale con le frequenze inferiori. Questa è una ragione per cui quando le persone usano applicazioni in multitasking e che impattano sulla memoria come video, imaging, CAD, GIS, VMs, etc. potete assistere a incrementi prestazionali con frequenze più elevate.

Potete vedere anche dove richiede di più con una minore quantità di DRAM. Tali differenze non sono drastiche, ma per esempio la differenza tra DRAM a 2400 e 1600 MHz è di circa 30 secondi in una sessione di test di 5 minuti scarsi, ossia un risparmio di sei minuti su un'ora o 45 minuti di lavoro al giorno.

Se svolgete del lavoro intensivo sulla RAM per tutto il giorno potreste quasi raddoppiare quel risparmio di tempo passando da un kit da 8 a 32 GB.

Geekbench 3.2.2 Pro

Passiamo a Geekbench usando il punteggio generale sia per lo scenario single che quello multi-core:

Ancora una volta abbiamo risultati misti. Speravamo di avere qualcosa di definitivo, ma i numeri non ci hanno aiutato. I seguenti risultati sono fondamentalmente un riassunto generale usato per valutare singoli kit, ma ritenevamo interessanti questi risultati, almeno per alcuni di voi.

Latenza e bandwidth

Abbiamo usato AIDA64 Engineer Edition per testare la latenza DRAM e avere punteggi per letture e scritture.

Aggregated Memory

Sisoftware Sandra è stato usato per avere un punteggio Aggregated Memory in MB/s.

Prestazioni PassMark

Il test PassMark Performance è stato usato per ottenere i punteggi utili ad avere un risultato Composite Memory da tutti i test, ed è per questo che lo chiamano punteggio Database Operations:

Configurazione Intel

Sul fronte Intel non ci sono stati fondamentalmente problemi. I due kit 2 x 8 GB di ADATA hanno richiesto nuovamente un leggero incremento della tensione DRAM (cosa che ci si può attendere con qualsiasi kit misto) e in questo caso abbiamo impostato le DRAM Radeon manualmente: hanno richiesto un leggero incremento della tensione DRAM e della tensione del controller di memoria (VTT). Gli altri kit rimanenti si sono avviati tranquillamente semplicemente abilitando XMP. Abbiamo fatto lavorare il Core i7-4770K a 4 GHz con Turbo Boost attivato.

Non ci sono stati grandi problemi nell'impostazione della DRAM, ma se ravvisate problemi l'approccio che potete usare fondamentalmente rispecchia quello applicato per i kit AMD. La grande differenza è che quando dovete modificare la tensione del controller di memoria avete a che fare con termini differenti per le diverse schede madre con lo stesso chipset. Potete trovarlo come DDRVTT, VTTCPU, CPUVTT, VCCIO, VTT e altri nomi, ed è persino a volte raggruppato con VCCSA (System Agent Voltage).

Risultati test Intel

Compressione file WinRAR

Durante i test, usando WinRAR, abbiamo compresso un file video da 6,97 GB. La differenza di tempo tra i kit è stata ridotta. Come da previsioni i due kit CL10 si sono dimostrati i più veloci. Abbiamo fatto lo stesso anche con la DRAM a 1600/CL9.

Torniamo ai numeri: durante la compressione dei file i kit sono andati da 3:06 (kit G.Skill Trident X) a 3:31. Con la DRAM a 1600 MHz, i tempi sono passati da 4:01 a 4:32. Passando a 16 GB di DRAM a 2400 MHz, il tempo migliore è stato di 3:31 e il peggiore di 3:51. Poi, con 8 GB di capacità, sempre a 2400 MHz, i tempi sono andati da 4:16 a 4:39.

Geekbench 3.2.2 Pro

Passiamo a Geekbench usando il punteggio generale sia per lo scenario single che quello multi-core:

Latenza e bandwidth

Abbiamo usato AIDA64 Engineer Edition per testare la latenza DRAM e avere punteggi per letture e scritture.

Aggregated Memory

Sisoftware Sandra è stato usato per avere un punteggio Aggregated Memory in MB/s.

Prestazioni PassMark

Il test PassMark Performance è stato usato per ottenere i punteggi utili ad avere un risultato Composite Memory da tutti i test, ed è per questo che lo chiamano punteggio Database Operations:

Analisi comparativa

Chiunque abbia dato un'occhiata ai numeri può praticamente fare una "analisi" per conto proprio. Sì, sappiamo tutti che il Core i7-4770K è la CPU più potente, sia con operazioni multi-thread che single-thread. E che, in sé e per sé, porta ad avere punteggi più elevati in Geekbench e impatta su tutti i benchmark. Crediamo tuttavia che una grande differenza da raccontare sia nel controller di memoria all'interno delle CPU. Ciò che vediamo con la CPU AMD è una vecchia tecnologia maggiormente orientata a frequenze più basse e un numero di DRAM minore. Speriamo che la prossima generazione di CPU AMD sfrutti i progressi fatti dall'azienda con le APU, che sembrano gradire DRAM con una frequenza più alta e sono in grado di gestirla bene. Intel gestisce la DRAM a latenza inferiore e offre letture e scritture molto più elevate.

Potremmo fare un'analisi comparativa dettagliata dei diversi numeri, ma non è questo il punto dell'articolo. Piuttosto, il punto è darvi un'idea di quello che ci si può aspettare da entrambe le piattaforme per quanto concerne la RAM, e perché - se usate una piattaforma o l'altra - ci sono grandi differenze tra i numeri che vedrete durante l'esecuzione di benchmark, e perché ci vuole più tempo per eseguire un'attività equivalente su una piattaforma AMD che su una Intel.

È inoltre possibile avere un'idea di come una DRAM a frequenza più alta possa mostrare un aumento della produttività su entrambe le piattaforme quando si passa da 1600 a 2400 MHz o da un massimo di 8 a 16 GB, fino ad arrivare a 32 GB di DRAM. A tal fine, i miglioramenti mostrati possono apparire piccoli, perciò abbiamo eseguito alcuni test su kit che non sono nei benchmark.

Non siamo grandi fan della maggior parte dei benchmark, in larga parte perché la maggior parte di questi non usa effettivamente la memoria DRAM. In altre parole, ci sono molti benchmark di gioco disponibili, ma la maggior parte dei titoli è centrata interamente su CPU o GPU e la DRAM non è molto altro che un "condotto" attraverso cui passano i dati.

Una DRAM con frequenza più elevata tende a mostrare la propria forza maggiormente con applicazioni intensive sulla memoria o il multitasking.

Prima abbiamo usato WinRAR come benchmark per vedere degli esempi di cambiamenti tra 2400 e 1600 MHz, oltre che ad assistere all'impatto di capacità differenti (8 GB, 16 GB e 32 GB) a 2400 MHz. Come ci aspettavamo, il carico di lavoro ha richiesto più tempo su una piattaforma con memoria a 1600 MHz e 32 GB di memoria (e capacità inferiori). Facendo un passo oltre, anche se non è qualcosa che si può davvero e pienamente quantificare, abbiamo sperimentato il funzionamento di più applicazioni e poi l'avvio di WinRAR per comprimere lo stesso file usato in precedenza.

La simulazione consisteva nell'aprire 10 schede in Chrome su una pagina in costante cambiamento, avviare una scansione con Malware Bytes e far girare Geekbench insieme a WinRAR. Abbiamo ottenuto questi numeri - è la media di tre test su cinque - su un sistema Intel.

Le DRAM migliori

Tutti e gli otto kit di DRAM sono quasi identici e il test è stato svolto su due piattaforme – e considerando che è stato pensato per essere un articolo più informativo rispetto a una tipica recensione hardware – ecco alcune cose da prendere in considerazione.

Le DRAM migliori sulla piattaforma AMD

Le soluzioni migliori tra tutti i kit sulla piattaforma AMD si sono dimostrate le Team Xtreem. Nel test generale, le Team Xtreem hanno superato gli altri due kit CL10, G.Skill Trident X e Corsair Vengeance Pro (nell'ordine), ma non di molto. Le G.Skill Snipers si sono dimostrate le migliori soluzioni CL11.

Le DRAM migliori sulla piattaforma Intel

Sulla piattaforma Intel le DRAM migliori sono state le G.Skill Tridents X, nuovamente di un margine contenuto, superando i kit Corsair Vengeance Pro e Team Xtreem (nell'ordine). Tra i kit CL11, le Snipers erano al top, superando di poco le soluzioni Kingston Savage e Mushkin Blackline.

ADATA e AMD

Entrambi i produttori garantiscono le loro DRAM offrendole in package, il che significa che sia ADATA che AMD hanno molta fiducia nei loro prodotti da fornirci due kit da 2x8GB (dato che non hanno un kit 4 x 8 GB). Speriamo che offriranno kit da 32 GB con frequenze maggiori dato che i loro kit si sono comportati molto bene e non ci sono dubbi che avrebbero fatto meglio se fossero stati composti da quattro moduli.

Caratteristiche uniche

La AMD Radeon Gamer Series ha implementato un nuovo approccio verso i profili di overclock con l'implementazione di AMP. Il tempo dirà se prenderà piede con altri produttori. La Trident X ha un approccio unico alla RAM ad alto profilo la sua parta alta superiore rimovibile per adattarsi ai dissipatori della CPU con un'altezza ridotta.

Estetica

Parlare di questo argomento è difficile dal momento che è tutto soggettivo. Ci è piaciuto il look dei moduli Trident X, ma dato che gli abbiamo usati quotidianamente, hanno attratto il nostro guardo i moduli Vengeance Pro, soprattutto sulle schede madre RoG.

I moduli ADATA XPG, Savage e Mushkin Blackline sono belli, dall'aspetto pulito, ognuno con il proprio tocco al design del dissipatore. Le Team Xtreem sono dotate di un'etichetta riflettente che sembra cambiare colore e potrebbe benissimo risultare più originale nell'aspetto, anche se ci piacerebbe vedere l'etichettatura su entrambi i lati del modulo. E poi c'è la serie Sniper, con il fucile in rilievo, un grande classico.

Abbiamo speso molte ore a testare questi kit e non esiteremmo a raccomandarne uno tra questi, date le giuste circostanze. Continueremo a fare test con altre combinazioni di motherboard e CPU per trovare i migliori abbinamenti.

Conclusioni

In questo articolo vi abbiamo dato alcune idee sul perché la stessa DRAM fornirà risultati diversi su piattaforme diverse. Abbiamo anche voluto darvi alcune informazioni che speriamo siano utili se e quando si verificano problemi durante la configurazione DRAM.

Come abbiamo scritto, speriamo di pubblicare un altro articolo o due per parlare delle domande e le idee sbagliate più comuni sulle DRAM. Ad esempio, "posso usare qualsiasi DDR3 1600 nel mio sistema?". Restaste sintonizzati.