Главная Вопрос-ответ

Железный эксперимент: сравнение оперативной памяти DDR3 и DDR4 для процессоров Intel Skylake. Практическое сравнение памяти DDR3 и DDR4 на платформе Intel LGA1151 по производительности и энергопотреблению

Небольшое экспресс-тестирование работы процессоров под LGA1151 с памятью, типа DDR3 и DDR4 мы проводили еще в прошлом году, а в этом немного расширили изученную область в направлении бюджетных моделей для этой платформы. В общем и целом сложилось ощущение, что преимуществ по производительности у нового типа памяти нет, зато она позволяет сэкономить немного энергии, что в последние годы стало основной точкой приложения усилий Intel при разработке новых микроархитектур. Правда, влияние памяти на энергопотребление старших моделей процессоров Intel мы не исследовали. Да и вообще - их тесты проводились еще с использованием старой методики тестирования, причем очень разных системных плат и т. п., так что сделанные в прошлом году выводы могут и устареть. Поэтому мы решили исследовать вопрос более тщательно и подробно.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор	Intel Celeron G3900	Intel Pentium G4500T	Intel Core i3-6100	Intel Core i5-6400	Intel Core i7-6700K
Название ядра	Skylake	Skylake	Skylake	Skylake	Skylake
Технология пр-ва	14 нм	14 нм	14 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра std/max, ГГц	2,8	3,0	3,7	2,7/3,3	4,0/4,2
Кол-во ядер/потоков	2/2	2/2	2/4	4/4	4/8
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	64/64	64/64	64/64	128/128	128/128
Кэш L2, КБ	2×256	2×256	2×256	4×256	4×256
Кэш L3 (L4), МиБ	2	3	3	6	8
Оперативная память	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133
TDP, Вт	51	35	51	65	91
Графика	HDG 510	HDG 530	HDG 530	HDG 530	HDG 530
Кол-во EU	12	23	23	24	24
Частота std/max, МГц	350/950	350/950	350/1050	350/950	350/1150
Цена	T-13475848	T-12874617	T-12874330	T-12873939	T-12794508

Мы воспользовались пятью процессорами, причем два из них уже были протестированы ранее - именно поэтому сегодня будут использоваться результаты Pentium G4500T, а не несколько более актуальных для розничных покупателей G4500/G4520: обычная экономия временны́х затрат. Все равно в наибольшей степени нас интересуют не они, а процессоры чуть более высокого класса - например, младшие в линейках Core i3-6100 и i5-6400. Почему именно младшие? Как нам кажется, именно у покупателей таковых наиболее вероятно желание сэкономить при модернизации системы, не меняя шило на мыло DDR3 на DDR4. Да и при покупке новой системы то, что на данный момент бюджетные платы с поддержкой DDR3 стоят немного дешевле аналогов со слотами DDR4, важнее всего именно тем, кто собирает бюджетный компьютер. А если уж сможет себе позволить какой-нибудь Core i3-6320, то лучше «дотянет» до «настоящего четырехъядерного» Core i5-6400. Но, тем не менее, не протестировать совместно с DDR3 топовый Core i7-6700K мы тоже не могли - все-таки это самое быстрое (и самое прожорливое) предложение Intel для данной платформы, поэтому и крайне необходимое для оценки максимального потенциального эффекта от перехода на новый стандарт памяти.

Что касается собственно модулей памяти, то в обоих случаях мы использовали пару таковых, суммарной емкостью 8 ГБ. Частота соответствовала поддерживаемой по стандарту - 1600 МГц для DDR3 и 2133 МГц для DDR4. В принципе, некоторые производители системных плат предлагают возможности разгона памяти и для DDR3, но тут есть один деликатный момент - для достижения высоких частот обычно используется повышенное до 1,65 В (вместо стандартных 1,5 В) напряжение питания. При этом Intel не рекомендует так поступать еще со времен LGA1156, предупреждая, что повышенное напряжение может привести и к повреждению процессора. А ведь официально устройствам для LGA1151 разрешено работать даже не с DDR3, а с DDR3L, работающей на напряжении 1,35 В, т. е. для них эта проблема может оказаться и более выраженной. Впрочем, справедливости ради, за прошедшие семь лет мы ни разу не сталкивались с выходом процессоров из строя, даже при использовании «оверклокерских» модулей. Более того - и не слышали о ситуациях, в которых можно было однозначно заявить о наличии таких проблем. Но береженого известно кто бережет:) Тем более, под концепцию минимизации цены системы разнообразные «хай-енд»-модули с декоративными радиаторами и прочими светодиодами все равно никак не подходят, поскольку и стоят уже дороже массовой DDR4. А вот банальная DDR3-1600 все еще может оказаться полезной.

Системных плат потребовалось две. В идеале, конечно, такое тестирование стоило проводить на универсальной модели, тройка каковых уже есть в ассортименте ASRock, но к нам в руки они пока не попадали. Поэтому мы просто взяли две платы, максимально-сходные по конструкции и даже назначению: ASRock Fatal1ty B150 Gaming K4 и Asus B150 Pro Gaming D3 . И основанные на одном и том же чипсете, что тоже может оказаться немаловажным, равно как и сходная (десятиканальная) схема питания процессора.

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье . Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:

Методика измерения энергопотребления при тестировании процессоров
Методика мониторинга мощности, температуры и загрузки процессора в процессе тестирования

А подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel 97-2003) . Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные данные. В особенности, это относится к тестам приложений, где все нормируется относительно референсной системы (как и в прошлом году, ноутбука на базе Core i5-3317U с 4 ГБ памяти и SSD, емкостью 128 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.

iXBT Application Benchmark 2016

Первая же группа программ преподнесла сюрприз - на трех процессорах из пяти DDR3 оказалась быстрее, чем DDR4. Изучение подробных результатов показывает, что «благодарить» за это нужно одну программу, а именно Adobe After Effects CC 2015. Предыдущая ее версия, помнится, испортила нам немало крови из-за своих требований к емкости памяти (причем зависящих от прочего аппаратного окружения), теперь вот новая напасть - и связанная именно с памятью. На медленных процессорах, впрочем, незаметная - там доверительные интервалы разных измерений существенно пересекаются. Но вот при возможности использовать четыре или более потоков вычисления, на погрешность разницу уже не спишешь: на Core i3-6100 и i5-6400 она превышает 10%. А для i7-6700K - немного уменьшается: судя по всему, благодаря большей емкости кэш-памяти. В общем, «прогресс» иногда может оказаться и таким. Локально - остальные программы группы работают на системе с DDR4 либо также, либо немного быстрее, что и приводит в конечном итоге к почти равным результатам. Для разных типов памяти, но не процессоров, разумеется, т. е. перед нами как раз тот случай, когда экономия посредством сохранения старой памяти может позволить приобрести более быстрый процессор, что окупится сторицей.

В данном случае, напротив, имеем некоторый прирост результатов при использовании DDR4, причем, чем быстрее процессор, тем он выше. Но даже в крайнем случае не превышает 3%, т. е. бежать менять память только лишь из-за производительности не стоит.

Формально - новая память лучше, фактически же разница в доли процента интересна может оказаться только любителям бенчмарков, но не для практического использования.

Аналогичный случай. Нет, конечно, результаты стабильно выше. Но такой прирост производительности без фотофиниша не зафиксируешь, так что лучше просто не обращать на него внимания.

Опять отличия в пределах 1%. Даже там, где они вообще есть. Покупателям же систем начального уровня тем более имеет смысл не волноваться, а попробовать сэкономить. Даже при покупке нового компьютера об этом можно пока поразмыслить, не говоря уже о том случае, когда достаточный объем DDR3 остался от старого.

При упаковке данных Core i7-6700K все-таки сумел героически «выжать» целых 2% разницы за счет большей ПСП. Остальным же более чем достаточно и DDR3-1600, а DDR4 может даже помешать из-за пока еще больших задержек.

Файловые операции последние лет пять умеют активно «нагружать» память, однако мы не склонны в данном случае относить эффект на счет ее производительности. Скорее, прочие сторонние факторы, типа работы контроллера в том режиме, на который он в основном и рассчитан.

Глядя на результаты младших процессоров Intel, мы посчитали, что этой программе вообще противопоказаны более высокие задержки DDR4. Однако воспользовавшись более быстрыми моделями можно увидеть, что, по мере роста их производительности, требования к пропускной способности памяти тоже растут. В итоге удается «выжать» до 3-4%. Что, впрочем, неплохо смотрится только на фоне остальных групп приложений, но слишком мало для практической значимости.

В конечном итоге приходим к практически полной эквивалентности двух типов памяти, поскольку разница между ними находится в пределах погрешности. Впрочем, как мы видели выше, есть программы, которые «жестко голосуют» за один из вариантов, но настолько странным образом, что это вообще можно списать на какие-то ошибки (или, что то же самое, неумеренную и ненужную оптимизацию), которые со временем будут исправлены. А вот такого, чтоб результаты взяли и выросли на треть (пропорционально эффективной частоте) - и близко нет.

Энергопотребление и энергоэффективность

Чтобы не перебарщивать с размерами диаграмм, мы решили ограничиться тремя точками - крайними и средней (результаты остальных двух систем желающие могут посмотреть в сводном файле). В принципе, они хорошо демонстрируют - зачем все это затевалось. А также и то, что для младших конфигураций эффектом можно, в принципе, и пренебречь: какая-то экономия наблюдается и в случае Celeron G3900, но с учетом его очень малого «аппетита» вообще... Плюс-минус пять ватт в настольной системе проблем не составят. Вот 10-15 при использовании топовых процессоров - уже что-то, однако в относительном исчислении тоже не стоит внимания.

Но, разумеется, большому любителю «зеленых» может и принести небольшое моральное удовлетворение. Как и в целом LGA1151 - согласно тестам, даже при использовании DDR3 это все равно самая «энергоэффективная» на сегодня настольная платформа, причем не уступающая даже суррогатным системам, но при несравнимо более высокой производительности. Впрочем, и LGA1150 в этом качестве была неплоха, да и «старенькая» уже LGA1155 при продлении ей жизни и отсутствии новых разработок выглядела бы неплохо. Фактически среди настольных платформ конкуренции в плане энергоэффективности давно уже не наблюдается. Так что «усиление и углубление» работы в данном направлении - отголоски событий на совсем других рынках.

Однако нераскрытым пока еще остается другой вопрос, а именно влияние разных типов памяти на энергопотребление самого процессора. «Платформенная» экономичность - понятно: все-таки и сами модули памяти имеют разное энергопотребление. А сказывается ли это непосредственно на работу контроллера, интегрированного в процессор? Заранее и не скажешь. К примеру, дискретная видеокарта тоже «портит» показатели энергоэффективности, но непосредственно на процессоре не сказывается никак. Значит, надо измерять. Тем более, для новых платформ это проблем не составляет - еще со времен LGA1150 компания «перевела» систему питания процессора непосредственно на выделенную линию БП целиком и полностью.

Эффект, как видим, есть - более скромный, чем для «платформы», но лояльным к памяти старого типа его не назовешь. Опять же - для младших моделей в ассортименте Intel им можно и пренебречь, а вот для старших можно получить и лишний десяток ватт «под крышкой». И это даже для стандартных модулей DDR3 с напряжением питания 1,5 В - увеличение последнего (при попытках повысить частоту памяти), разумеется, положение дел только усугубит. Таким образом, рекомендации «не задирать» напряжение питания модулей памяти можно верить - ничего хорошего это не принесет. Плохого, вполне возможно, что тоже. Но рисковать или нет - каждый пусть решает для себя сам. Во всяком случае, влияние использования памяти типа DDR3 на собственное энергопотребление (и, соответственно, тепловыделение) центрального процессора - задокументированный факт. Равно как и небольшой размер этого «влияния» в случае процессоров бюджетного сегмента. Или даже моделей среднего уровня.

iXBT Game Benchmark 2016

Чтобы не перегружать статью большим количеством в общем-то однотипных диаграмм, мы в очередной раз решили обойтись интегральным баллом (напомним: он отражает не абсолютные показатели, а способность систем как-то «вытягивать» хотя бы 30 кадров в секунду в разных играх).

Собственно, все очевидно. Разумеется, большая ПСП благотворно сказывается на интегрированном GPU, но принципиально положение дел измениться не может. Кое-где это позволяет, например, увеличить частоту кадров с 28 до 31, что сказывается на общем результате, однако никаких вау-эффектов не наблюдается. Это в очередной раз подтверждает, что при приобретении компьютера игрового назначения «танцевать» надо от видеокарты. Потом уже можно задуматься о процессоре, а все остальное - по вкусу. Если деньги останутся:) Но запросы современных (и даже уже не очень) игр таковы, что вряд ли останутся уже после первого шага. Так что если использование «старой» памяти позволит приобрести чуть более быструю видеокарту - этим в обязательном порядке стоит воспользоваться. А все попытки повысить производительность интегрированной графики без кардинальных ее изменений не стоят даже затраченного времени, не говоря уже о деньгах.

Итого

Итак, мы уточнили ранее полученные результаты и пришли к выводу, что пока эффект от перехода к DDR4 даже скромнее, чем казался ранее. Из чего, впрочем, не следует, что этому переходу надо как-то специально противодействовать. Во-первых, новая память позволяет сэкономить немного энергии. Причем (что тоже немаловажно) речь идет не только о большей экономичности всей системы, но и потребление процессора оказывается немного более низким, так что и работать последний будет в более щадящем режиме, и с охлаждением все проще решать. Во-вторых же, отгрузки DDR3 довольно быстро сокращаются, так что эта память дешеветь не будет наверняка, в отличие от DDR4. На которую все равно рано или поздно придется переходить, причем мы не удивимся, если поддержка DDR3 исчезнет со временем и из новых процессоров уже в рамках LGA1151. C другой стороны, если таковая память уже есть, причем в достаточном количестве, которое в ближайшем будущем увеличивать не планируется - момент перехода можно и отложить до более удачного в финансовом плане. Каких-то проблем это не составит, даже при покупке топового процессора, не говоря уже об устройствах среднего и нижнего уровня. Но, естественно, не стоит увлекаться чрезмерным повышением напряжения на модулях, поскольку определенное отрицательное значение для процессора это имеет.

DDR4 является последним поколением памяти на данный момент. При этом подавляющее большинство компьютеров работают на DDR3. С аппаратной точки зрения, понятно, что они отличаются, и должны отличатся, а иначе какой смысл делать новое поколение. Мы рассмотрим с точки зрения функциональных изменений.

Если посмотреть на рыночный сегмент DDR4, то он предназначен только для чипсета Intel X99. Данная платформа предназначена, только для очень производительный рабочих станций, и стоимость DDR4 (на момент написания статьи) почти в два раза больше чем DDR3.

Напряжение и энергопотребление

Память DDR3 работает на 1,5 В (1.35 В в энергосберегающем режиме), а память ddr4 работает на 1.2 В. Это означает, что RAM стандарта ddr4 будет использовать намного меньше энергии по сравнению с памятью DDR3. Только при использовании одной или двух модулей, особой разницы не заметите, но когда речь идет о сервере ( рассматривали, что сервера отличаются большими объемами оперативной памяти, до 500 и выше Гб), или о сотни серверов под управлением того же оборудования, модернизация оперативной памяти до ddr4 сделает весомый вклад в энергосбережение.

Скорость и пропускная способность

Типичный DDR3 характеризуются частотой от 800 МГц до 2133 МГц. 800 МГц означает, что ОЗУ обрабатывает 800 миллионов операций в секунду. У DDR4 частота начинается с 1600 МГц и до 3200 МГц. Увеличение частоты предполагает увеличение пропускной способности оперативной памяти.

Стоит отметить, что некоторые модели (энтузиасты) DDR3 могут разгонятся до 2400 или 2866 Мгц, это наверное предел возможностей. В свою очередь четвертое поколение предусматривает создание модулей с частотой до 4166.

Это что касается самих цифр. Даст или нет прироста производительности повышенная частота зависит от многого, от материнской платы, процессора и характера выполняемых операций. Этот прирост точно не имеет линейного значения, т.е. увеличив в два раза частоту, вы не получите двукратного увеличения производительности. В целом при грамотном подходе улучшение есть.
При упоминании частоты нельзя не сказать о таймингах (задержках между подачей сигнала и непосредственно выдачей данных) оперативной памяти. Эти задержки измеряются в наносекундах, в характеристиках указываются в количествах тактов. Обозначается как CL. Известно, что при увеличении частоты возрастают тайминги.
Например, имеем типичные параметры, в соответствии со стандартом JEDEC с одной стороны — 1600 Мгц и тайминг 10 тактов (CL10). С другой стороны, память DDR4 — 2400 с задержкой 15 тактовых циклов (CL15). Может показаться, что все же задержка то больше. На самом деле, давайте посчитаем.
Память DDR3 — 1600 имеет реальную частоту шины 800 МГц. А все потому, что DDR (double-data-rate) – это удвоенная скорость передачи данных. То есть получается при реальной частоте шины 800 МГц – рабочая скорость в два раза выше 1600.

Вычисляем длину такта 1/800 000 000 = 1,25 нс (наносекунд)
Вычисляем длительность задержки 1,25 * 10 = 12,5 нс

Теперь тоже самое для 2400
1/1 200 000 000 = 0,83333 нс (наносекунд)
0,83333 * 15 = 12,499 нс

Получили такую же величину. В итоге хоть и в количествах тактовых циклов возрастает значение тайминга, реально в абсолютном выражении задержка DDR3 и 4 не меняются (только для этого случая)

Емкость и обработка ошибок

На одном модуле DDR4 может вместить минимум 2 Гб и теоретический максимум 512 гб. У третьего поколения — это 128 Гб. Получается при меньшем количестве слотов, можем организовать больший объем памяти, или при таком же количестве, намного больше. Выгода очевидна.
В дополнение к огромной емкости, памяти DDR4 способен гораздо лучше обнаруживать ошибки и способность к их коррекции. Обработка ошибок становится очень важным, при использовании большого объема памяти в система, которая контролирует операции в режиме реального времени, такие как спутники, транспортные систем и т.д.

Конструктивные отличия

Физическая конструкция DDR4 немного отличается по сравнению с памятью DDR3.
На миллиметр больше высота, расположение выемки на модуле после 284-ого контакта вместо 240 — ого. Очень интересной новинкой является разные по высоте контакты, по краям они меньше и увеличиваются смещаясь к центру. Благодаря этому нововведению установка памяти требует использования меньшего давления.

Вывод

На мой взгляд, если у вас уже есть оборудование с DDR3, не стоит специально менять материнскую плату и процессор, для того чтобы просто воткнуть последнее поколение ОЗУ. На данный момент, вы можете иметь такую же производительность и с DDR3. Через годик другой, когда задумаете купить новый девайс, DDR4 будет уже повсеместно распространен, и просто не будет вопроса стоять в выборе

Ассортимент доступной памяти DDR4 на рынке постепенно увеличивается. На сегодняшний день эта память совместима лишь с материнскими платами на основе чипсета Intel X99 и, соответственно, процессорами c кодовым наименованием Haswell-E (разъем LGA2011-v3). Собственно, тот факт, что память DDR4 совместима только с указанной платформой Intel, уже означает, что она предназначена для самых производительных на сегодняшний день ПК. Все материнские платы на чипсете Intel X99 поддерживают до 64 ГБ памяти DDR4 в четырехканальном режиме (при условии, что на плате имеется восемь слотов для модулей памяти). Сразу оговоримся, что речь идет о нерегистровой (UDIMM) памяти non-ECC. Дело в том, что на некоторых платах с чипсетом Intel X99 реализована поддержка серверных процессоров семейства Intel Xeon E5 v.3 (имеющих тот же разъем LGA2011-v3 и ту же архитектуру процессора). В этом случае поддерживается память c ECC, причем как регистровая (RDIMM), так и нерегистровая (UDIMM), а максимальный объем памяти составляет уже 128 ГБ. Однако серверную память мы рассматривать в данной статье не будем и в дальнейшем под памятью DDR4 мы будем понимать нерегистровую память без ECC.

Что касается емкости модулей памяти DDR4, то в продаже имеются модули емкостью 4 ГБ (они наиболее распространены) и 8 ГБ. Память DDR4 поступает в продажу как в виде отдельных модулей, так и в виде комплектов, состоящих из двух, четырех и даже восьми модулей. Но наиболее распространены комплекты из четырех модулей памяти (четырехканальные комплекты). Соответственно, суммарная емкость такого комплекта может быть либо 16, либо 32 ГБ. Наиболее распространенными сегодня на рынке являются четырехканальные наборы памяти с суммарной емкостью 16 ГБ, то есть наборы из четырех модулей памяти с емкостью каждого модуля 4 ГБ.

Минимальная частота памяти DDR4, предусмотренная стандартом, составляет 1066 МГц. Соответственно, эффективная частота в этом случае составляет 2133 МГц (память DDR4-2133), а пропускная способность - 17056 МБ/c (в одноканальном режиме). Максимальная частота памяти, предусмотренная стандартом, составляет 2133 МГц, ее эффективная частота в этом случае составляет 4266 МГц (память DDR4-4266), а пропускная способность - 34128 МБ/c (в одноканальном режиме). Правда, частота 2133/4266 МГц - это задел на будущее, пока такой памяти в продаже нет. Реально сегодня на рынке имеется память с эффективной частотой от 2133 МГц до 3000 МГц, причем стандартизированной, похоже, является лишь память DDR4-2133, а более скоростная память реализуется через XMP-профили.

Как правило, модули более дорогой и более скоростной памяти DDR4 оснащаются радиаторами, которые не несут никакой смысловой нагрузки, кроме привлечения внимания пользователей. Радиаторы на модулях памяти - это чисто декоративная и, по большому счету, бессмысленная вещь, поскольку чипы памяти просто не нагреваются настолько, чтобы им требовалось охлаждение с использованием радиаторов. Не будем голословными и подтвердим сказанное фактами. Для того чтобы продемонстрировать бессмысленность радиаторов на модулях памяти, мы воспользовались пирометром, позволяющим дистанционно определять изменение температуры. Для теста использовался модуль памяти DDR4-2133 (15-15-15) без радиатора, напряжение питания составляло 1,2 В. В режиме простоя температура чипов памяти составляла 31,2 °C, а при загрузке памяти с использованием стресс-теста Stress System Memory в утилите AIDA64 температура чипов памяти увеличивалась до 35,5 °C. При разгоне той же памяти до частоты 2400 МГц и напряжении питания 1,35 В в режиме простоя температура чипов памяти составляла 32,7 °C, а при загрузке памяти увеличивалась до 38,1 °C. Понятно, что при таких температурах никакого смысла в радиаторах просто нет. Кроме того, все модули памяти DDR4 емкостью 4 ГБ являются односторонними, то есть чипы памяти расположены с одной стороны модуля. Казалось бы, уж если и приклеивать радиатор, то только с одной стороны. Однако радиаторы на таких модулях памяти всегда с двух сторон - просто так красивее.

Теперь о стоимости. В первом приближении память DDR4 стоит примерно 1 тысячу рублей за 1 ГБ. То есть модуль памяти емкостью 4 ГБ стоит примерно 4 тысячи рублей, а модуль памяти емкостью 8 ГБ - 8 тысяч рублей. Однако нужно иметь в виду, что декоративные радиаторы и более высокая заявленная частота работы приводят к увеличению стоимости памяти. То есть модуль памяти DDR4-3000 будет дороже модуля памяти DDR4-2133 (при равной емкости).

AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S)

Как бы это ни казалось странным, но компания AMD производит наборы памяти DDR4, которые на сегодняшний день совместимы только с процессорами Intel. Впрочем, об этом скромно умалчивается, а потому найти какую-либо техническую информацию о памяти DDR4 там не представляется возможным. Видимо, гордость не позволяет предавать гласности этот факт, но и отказаться от зарабатывания денег компания не желает.

По имеющейся у нас информации, на сегодняшний день AMD предлагает два четырехканальных комплекта памяти DDR4, которые отличаются лишь емкостью: это комплекты из четырех модулей с суммарной емкостью 32 ГБ (R748G2133U2S) и комплекты из четырех модулей с суммарной емкостью 16 ГБ (R744G2133U1S). Для обоих комплектов частота памяти составляет 2133 МГц, а тайминги - 15-15-15-36.

Далее мы рассмотрим комплект памяти из четырех модулей с суммарной емкостью 16 ГБ (R744G2133U1S), который относится к серии AMD Radeon R7 Performance. Как уже отмечалось, модули памяти AMD R744G2133U1S имеют частоту 2133 МГц и тайминги 15-15-15-36, а напряжение питания составляет 1,2 В (это стандартное значение).

Заявленная частота памяти невысокая (это минимальное значение для DDR4), но велика вероятность, что данную память удастся заставить работать на более высокой частоте.

Модули памяти оснащены радиаторами охлаждения темно-серого цвета, которые представляют собой две металлические пластины, наклеенные с каждой стороны модуля. При этом сами модули являются односторонними, то есть чипы памяти расположены у них только с одной стороны.

На нашем тестовом стенде с настройками в UEFI BIOS по умолчанию память AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S) завелась на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36, то есть именно так, как и должно быть.

Кроме того, выяснилось, что память может работать и на частоте 2400 МГц. При запуске памяти на данной частоте автоматически устанавливаются тайминги 18-18-18-40, однако на частоте 2400 МГц данная память может работать и с таймингами 18-11-11-36.

Далее приведены результаты тестов в программе AIDA64 комплекта модулей памяти AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S) с настройками по умолчанию (DDR4-2133; 15-15-15-36) и в состоянии разгона (DDR4-2400; 18-11-11-36).

Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC

Комплект четырехканальной памяти Geil GPR416GB3000C16QC относится к серии . Это четыре модуля памяти DDR4-3000 суммарным объемом 16 ГБ (4 × 4 ГБ). Модули памяти оснащены радиаторами охлаждения бордового цвета. Сами модули памяти односторонние, то есть все чипы памяти расположены на них с одной. Вообще, нужно отметить, что радиаторы на памяти внушительно, скажем так, не выглядят. Толщина пластинок, из которых сделан радиатор, составляет менее 1 мм. Высота модуля памяти с радиатором - 47 мм.

Согласно информации на сайте производителя, на частоте 3000 МГц модули памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC могут работать с таймингами 16-16-16-36 при напряжении питания 1,35 В. Причем данный режим работы модулей памяти обеспечивается при активации XMP-профиля.

Отметим, что в серию четырехканальной (Quad Channel) памяти Geil Evo Potenza входят еще и комплекты памяти DDR4-2133/2400/2666/2800, а также более скоростная память DDR4-3200. Комплекты четырехканальной памяти Geil Evo Potenza DDR4-3000 тоже могут быть разными: так, кроме 16-гигабайтных комплектов есть и комплекты с суммарным объемом 32 ГБ. Могут отличаться и тайминги памяти: 15-15-15-35 или 16-16-16-36. С учетом двух возможных объемов и двух наборов таймингов в серию Geil Evo Potenza DDR4-3000 входят четыре комплекта памяти:

GPR416GB3000C15QC: тайминги 15-15-15-35, суммарный объем 16 ГБ;
GPR416GB3000C16QC: тайминги 16-16-16-36, суммарный объем 16 ГБ
GPR432GB3000C15QC: тайминги 15-15-15-35, суммарный объем 32 ГБ;
GPR432GB3000C16QC: тайминги 16-16-16-36, суммарный объем 32 ГБ.

Теперь расскажем о тех сложностях, с которыми мы столкнулись при тестировании памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC.

Прежде всего, отметим, что заявленная частота 3000 МГц при таймингах 16-16-16-36 и напряжении питания 1,35 В - это характеристики XMP- профиля. И, естественно, не факт, что на любой плате этот профиль сработает и что память вообще «заведется» на такой частоте. Как показывает практика, есть платы на чипсете Intel X99, которые с настойками UEFI BIOS по умолчанию пытаются сразу активировать XMP-профиль и заставить работать память при указанных характеристиках. Вот с такими платами у данного комплекта памяти будут большие проблемы и, скорее всего, он просто не заработает. В частности, мы опробовали данный комплект памяти на трех платах (Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI, Asus Rampage V Extreme и ASRock Fatal1ty X99X Killer) и выяснилось, что плата ASRock Fatal1ty X99X Killer вообще не совместима с данной памятью.

А вот на платах Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI и Asus Rampage V Extreme с настройками UEFI BIOS по умолчанию, память Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC определялась по-разному.

Так, в случае платы Asus Rampage V Extreme комплект памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC определяется как DDR4-2400 с таймингами 17-15-15-35 (напряжение питания 1,2 В).

В случае платы Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI этот же комплект памяти определялся как DDR4-2400, но уже с таймингами 16-16-16-35.

Теперь о самом главном. Ни на одной из наших тестовых плат память Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC не смогла заработать при настройках, определенных в XMP-профиле, то есть при эффективной частоте 3000 МГц с таймингами 16-16-16-36 и при напряжении питания 1,35 В. Если же вручную установить в UEFI BIOS частоту 3000 МГц, тайминги 16-16-16-36 и напряжение питания 1,35 В, система не будет загружаться. Мы также пытались «загрубить» тайминги для частоты 3000 МГц, но все было тщетно. При такой частоте память работать отказалась.

Методом проб и ошибок было выяснено, что наш комплект памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC может работать на максимальной частоте 2666 МГц, не выше. Фактически, заявленная частота в 3000 МГц оказалось попросту обманкой. Впрочем, не будем делать столь громкие заявления вообще и уточним, что конкретно наш комплект памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC с конкретно нашим процессором Intel Core i7-5960X и нашей платой Gigabyte GA X99-Gaming G1 WIFI не соответствует заявленным характеристикам.

Для частоты 2666 МГц наилучшие тайминги, которые мы смогли найти, были следующие: 13-14-14-30. При таких таймингах на частоте 2667 МГц все работает стабильно, без зависания.

Далее приведены результаты тестов в программе AIDA64 комплекта модулей памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC с настройками по умолчанию (DDR4-2400; 16-16-16-35) и в состоянии разгона (DDR4-2667; 13-14-14-30).

Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16

Память Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 относится к оверклокерской серии памяти Kingston HyperX Predator.

Как следует из информации , компания производит очень широкий ассортимент комплектов памяти DDR4. Ёмкость комплектов может составлять 16, 32 и 64 ГБ, количество модулей в одном комплекте может быть равным четырем или восьми, а емкость одного модуля может составлять 4 или 8 ГБ. При этом, компания производит комплекты памяти DDR4 с эффективной частотой 2133, 2400, 2666, 2800 и 3000 МГц.

На сайте компании Kingston имеется для расшифровки названия модуля памяти. Воспользовавшись данной информацией, можно понять, что в названии модуля HX424C12PBK4/16 зашифрована следующая информация: это модуль памяти UDIMM DDR4-2400 c латентностью CAS 12. Память относится к серии HyperX Predator, оснащена радиатором черного цвета, а суммарная емкость комплекта из четырех модулей составляет 16 ГБ.

На нашем тестовом стенде с настройками UEFI BIOS по умолчанию память Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 завелась на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36 и при напряжении питания 1,2 В.

Обещанная частота в 2400 МГц с таймингами 12-13-13-35 реализуется уже через XMP-профиль. Причем для памяти Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 имеется два XMP-профиля: один для частоты 2400 МГц с таймингами 12-13-13-35 при напряжении питания 1,4 В, а второй? для частоты 2133 МГц, но с таймингами 13-13-13-36 и при напряжении питания 1,2 В.

При активации в UEFI BIOS первого XMP-профиля (для частоты 2400 МГц) память, как и должна, заводится на частоте 2400 МГц с таймингами 12-13-13-35 при напряжении питания 1,4 В. Впрочем, вручную для частоты 2400 МГц можно подобрать и более короткие тайминги. В частности, на нашем тестовом стенде память работала с таймингами 12-12-12-35 (при частоте 2400 МГц).

А вот запустить память Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16 на более высокой частоте (2600 МГц) даже при загрубении таймингов нам так и не удалось.

AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ

Компания AData в двух сериях: Consumer (пользовательская) и Gaming (игровая). Есть еще и серверная память, но ее мы сейчас не рассматриваем. Комплект памяти относится к игровой серии Gaming.

Не стоит в данном случае воспринимать слово Gaming всерьез. Это лишь маркетинговое позиционирование памяти, которое направлено на привлечение внимания. От обычной серии Consumer память серии Gaming отличается наличием декоративных радиаторов (никакой иной смысловой нагрузки радиаторы не имеют) и тем, что память серии Gaming более скоростная.

В серии AData Gaming представлено очень большое количество различных комплектов памяти. Причем любой модуль памяти серии AData Gaming можно купить отдельно (один модуль), в наборе из двух модулей и в наборе из четырех модулей. Кроме того, имеются как модули емкостью 4 ГБ, так и модули емкостью 8 ГБ. Именно с эти и связано то, что ассортимент возможных комплектов памяти AData Gaming DDR4 очень широкий.

Впрочем, разобраться в этом ассортименте несложно. Есть память DDR4-2133 с таймингами 13-13-13 и 15-15-15. С учетом возможной емкости модулей (4 и 8 ГБ), а также различной комплектацией наборов (один, два и четыре модуля), получаем, что только памяти DDR4-2133 имеется двенадцать вариантов.

Далее, есть память DDR4-2400 с таймингами 16-16-16, память DDR4-2666 c таймингами 16-16-16, память DDR4-2800 с таймингами 17-17-17 и память DDR4-3000 с таймингами 16-16-16. Опять-таки, любая память может быть представлена наборами из одного, двух и четырех модулей, а емкость модуля может быть 4 или 8 ГБ.

Есть и более скоростная память DDR4-3200/3300/3333. Но для этой памяти тайминги только 16-16-16, а модули имеют емкость 4 ГБ.

Далее мы рассмотрим комплект из четырех модулей памяти AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ. Как несложно догадаться по названию, речь идет о модулях памяти DDR4-2400 с таймингами 16-16-16. Напряжение питания этих модулей памяти составляет 1,2 В.

На нашем тестовом стенде с настройками UEFI BIOS по умолчанию память AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ завелась на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36 и при напряжении питания 1,2 В.

Обещанная частота в 2400 МГц с таймингами 16-16-16 реализуется уже через XMP-профиль.

При активации в UEFI BIOS XMP-профиля память, как и должна, заводится на частоте 2400 МГц с таймингами 16-16-16-39.

На более высокой частоте завести память AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ нам не удалось. Однако при частоте 2400 МГц можно подобрать и более хорошие тайминги. Наилучшие тайминги, которые удалось подобрать для данной памяти при частоте 2400 МГц, составили 13-12-12-36.

AData AD4U2133W4G15-B

Если предыдущий комплект AData относился к игровой серии, то комплект памяти относится к серии Consumer, то есть к самой простой серии памяти DDR4.

В серию Consumer входят модули памяти DDR4-2133 двух типов: с емкостью 4 ГБ и с емкостью 8 ГБ. В первом случае модули называются AData AD4U2133W4G15-B, а во втором - AData AD4U2133W8G15-B. Все остальные характеристики модулей абсолютно одинаковые. Эффективная частота памяти составляет 2133 МГц, тайминги 15-15-15-36, а напряжение питания 1,2 В. Модули памяти с емкостью 4 ГБ являются односторонними и основаны на чипах памяти SKhynix H5AN4G8NMFR (8 чипов по 512 МБ).

Отметим, что никаких радиаторов на модулях памяти AData AD4U2133W8G15-B не предусмотрено.

На нашем тестовом стенде с настройками UEFI BIOS по умолчанию память AData AD4U2133W8G15-B завелась без проблем в полном соответствии со спецификацией, то есть на частоте 2133 МГц с таймингами 15-15-15-36 и при напряжении питания 1,2 В.

Более того, выяснилось, что эта память может работать и на частоте 2400 МГц. При установке данной частоты тайминги в автоматическом режиме устанавливаются равными 16-17-17-40. Наилучшие тайминги, которые удалось подобрать для данной памяти без потери стабильности в работе, составили 14-14-14-36.

Тестирование

Итак, всего в нашем тестировании приняли участие пять комплектов четырехканальной памяти DDR4, каждый из которых был протестирован в двух режимах работы: с настройками по умолчанию и с настройками, соответствующими максимальному разгону.

Память		частота	тайминги
AData AD4U2133W8G15-B	по умолчанию	2133	15-15-15-36
AData AD4U2133W8G15-B	разгон	2400	14-14-14-36
AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ	по умолчанию	2133	15-15-15-36
AData XPG AX4U2400W4G16-QRZ	разгон	2400	13-12-12-36
Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16	по умолчанию	2133	15-15-15-36
Kingston HyperX Predator HX424C12PBK4/16	разгон	2400	12-12-12-35
AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S)	по умолчанию	2133	15-15-15-36
AMD Radeon R7 Performance Series (R744G2133U1S)	разгон	2400	18-11-11-36
Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC	по умолчанию	2400	16-16-16-36
Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC	разгон	2667	13-14-14-30

Прежде всего, отметим, что все комплекты памяти, за исключением Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC, по умолчанию определялись как память DDR4-2133 с таймингами 15-15-15-36. Во всех наших тестах все комплекты в режиме DDR4-2133 с таймингами 15-15-15-36 выдали практически одинаковые результаты. И дабы не загромождать статью лишними данными, в дальнейшем мы будем говорить просто о памяти DDR4-2133 с таймингами 15-15-15-36, подразумевая под ней любой комплект с настройками по умолчанию - за исключением памяти Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC.

Для тестирования мы использовали стенд следующей конфигурации:

процессор Intel Core i7-5960X;
материнская плата Gigabyte X99-Gaming G1 WIFI;
чипсет Intel X99;
накопитель Intel SSD 520 Series (240 ГБ):
операционная система Windows 8.1 (64-битная).

Измерение производительности проводилось с использованием реальных приложений из нашего тестового скрипта iXBT Application Benchmark 2015 . Использование синтетических тестов, которые так любят производители памяти, мы считаем в данном случае просто бессмысленным, поскольку выдаваемые ими «попугаи» не имеют никакого отношения к реальности.

Из пакета iXBT Application Benchmark 2015 мы намеренно исключили тесты, скорость выполнения которых зависит от подсистемы хранения данных (скорость копирования, скорость инсталляции и деинсталляции приложения и т. д.). Кроме того, был исключен тест Adobe After Effects CC 2014.1.1 (Test #2). Дело в том, что для данного теста в случае использования 8-ядерного (16 логических ядер) процессора Intel Core i7-5960X желательно использовать не 16, а 32 ГБ памяти. В противном случае тест будет выполняться без технологии мультипроцессинга, либо нужно принудительно уменьшить количество используемых ядер процессора. Одним словом, проще исключить этот тест, тем более что в методике имеется еще один тест с использованием приложения Adobe After Effects CC 2014.1.1. Кроме того, мы исключили тесты, которые имеют большую погрешность измерения и для получения достоверного результата требуют большого числа повторов. При тестировании памяти, когда изменение частоты и таймингов приводит лишь к мизерному росту производительности, очень важно применять тесты, в которых результат имеет очень хорошую повторяемость (с малой погрешностью измерения).

В результате мы оставили следующие тесты:

MediaCoder x64 0.8.33.5680,
Adobe Premiere Pro CC 2014.1,
Adobe After Effects CC 2014.1.1,
Photodex ProShow Producer 6.0.3410,
Adobe Photoshop CC 2014.2.1,
ACDSee Pro 8,
Adobe Illustrator CC 2014.1.1,
Adobe Audition CC 2014.2,
WinRAR 5.11, архивирование,
WinRAR 5.11, разархивирование.

Итак, начнем с теста по транскодированию видео с использованием приложения MediaCoder x64 0.8.33.5680. Как видим, данная задача не очень чувствительна к быстродействию памяти: худший результат отличается от лучшего всего на 6%. Интересно отметить, что память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц с таймингами 13-14-14-30 демонстрирует такой же результат, что и память Kingston HyperX Predator на частоте 2400 МГц с таймингами 12-12-12-35. А на частоте 2400 МГц (с таймингами 16-16-16-35) память Geil Evo Potenza работает примерно так же, как память DDR4-2133.

В приложении Adobe Premiere Pro CC 2014.1 получаем аналогичный результат. Разница по времени выполнения теста между памятью DDR4-2133 и DDR4-2400 составляет примерно 5%. И в данном тесте память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц с таймингами 13-14-14-30 демонстрирует такой же результат, что и любая другая память в режиме DDR4-2400. А на частоте 2400 МГц (с таймингами 16-16-16-35) память Geil Evo Potenza работает примерно так же, как память DDR4-2133.

В тесте на основе приложения Adobe After Effects CC 2014.1.1 разница между худшим и лучшим результатами составляет не более 5%. Вновь память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц с таймингами 13-14-14-30 демонстрирует такой же результат, что и любая другая память в режиме DDR4-2400. А на частоте 2400 МГц (с таймингами 16-16-16-35) память Geil Evo Potenza работает примерно так же, как память DDR4-2133.

Приложение Photodex ProShow Producer 6.0.3410 немного более чувствительно к скорости памяти, и в нашем тесте разница между худшим и лучшим результатами составляет порядка 6%. Но опять-таки, самая «скоростная» память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц работает так же, как любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza сопоставимы с результатами DDR4-2133.

Приложение Adobe Photoshop CC 2014.2.1 оказалось малочувствительным к скорости работы памяти. В нашем тесте разница между худшим и лучшим результатами составила порядка 3,5%. И опять «странная» память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц работает примерно так же, как любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza сопоставимы с результатами DDR4-2133.

В тесте с использованием приложения ACDSee Pro 8 зависимость от скорости работы памяти совсем уж незначительная: разница между худшим и лучшим результатами составила порядка 1,5%. Память Geil Evo Potenza ничем приятным не удивила: на частоте 2667 МГц она работает примерно так же, как любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza даже немного хуже, чем результаты DDR4-2133.

В тесте с использованием приложения Adobe Illustrator CC 2014.1.1 от скорости работы памяти вообще ничего не зависит. Здесь для всех комплектов памяти в различных режимах их работы получаются одинаковые результаты.

А вот в тесте с использованием приложения Adobe Audition CC 2014.2 зависимость от скорости работы памяти хоть и незначительная, но есть: разница между худшим и лучшим результатами составила 4,8%. Для памяти Geil Evo Potenza, как и в остальных случаях, получаем следующее: на частоте 2667 МГц она работает немного хуже, чем любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza примерно такие же, как результаты DDR4-2133.

В тесте архивирования с использованием приложения WinRAR 5.11 разница между худшим и лучшим результатами составила 5,6%. Память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц работает немного хуже, чем любая другая память DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц результаты памяти Geil Evo Potenza примерно такие же, как результаты DDR4-2133.

В тесте разархивирования с использованием приложения WinRAR 5.11 разница между худшим и лучшим результатами составила 4%. И как всегда, память Geil Evo Potenza на частоте 2667 МГц демонстрирует результаты, типичные для памяти DDR4-2400, а на частоте 2400 МГц - результаты, типичные для DDR4-2133.

Выводы

Собственно, выводы, которые можно сделать из нашего тестирования, вполне предсказуемы. Особого смысла в высокоскоростной памяти DDR4 сегодня нет, и варианта DDR4-2133 вполне достаточно для большинства пользовательских приложений. Максимальный прирост производительности, который можно получить за счет использования скоростной памяти DDR4-2400 вместо стандартной DDR4-2133, составляет порядка 5%. И уж тем более мы не обнаружили никакой значимой разницы между модулями/комплектами разных производителей.

Причем, как выяснилось, скоростная память, которая продается под видом DDR4-2400, является на самом деле разогнанным вариантом памяти DDR4-2133, то есть режим работы DDR4-2400 реализуется только через XMP-профиль. И скорее всего, купив самую обычную память DDR4-2133, вы сможете сделать из нее DDR4-2400. Так есть ли смысл переплачивать?

Память DDR4-3000 (Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC) оказалась памятью DDR4-2400, и на обещанной скорости 3000 МГц она работать попросту отказалась. Вообще, память Geil Evo Potenza GPR416GB3000C16QC очень странная. В режиме DDR4-2667 (максимальная частота, на которой ее удалось запустить) она работает как память DDR4-2400, а в режиме DDR4-2400 - как память DDR4-2133. Собственно, это пример для тех, кто считает, что высокоскоростная память - это круто.

Что касается разнообразных радиаторов причудливой формы на модулях высокоскоростной памяти, то, как мы уже говорили, это не более чем декоративный элемент. Современной памяти DDR4 даже при повышенном до 1,4 В напряжении питания радиаторы не нужны вовсе.

После использования стандарта DDR3 в течение восьми лет, производители оперативной памяти по всему миру начали процесс выпуска новейших чипов памяти в форме DDR4. Но в чём заключается преимущество (если оно вообще есть) DDR4 над DDR3 в реальных задачах, и стоит ли переходить на новый, более дорогой стандарт?

Технические улучшения DDR4 RAM

На данный момент существует три основных типа оперативной памяти для компьютеров потребительского класса: DDR3, DDR3L и DDR4.

Основными преимуществами DDR4 над своим предшественником DDR3 являются: более широкий диапазон тактовых частот и таймингов, низкое энергопотребление и уменьшенная задержка. У DDR3 есть четыре основных диапазона тактовой частоты (она определяет, насколько быстро оперативная память способна считывать и записывать данные): 1333 МГц, 1600 МГц, 1866 МГц и 2133 МГц. При этом 2133 МГц — максимальный предел возможностей такой памяти. Конфигурации на 800 МГц и 1066 МГц теоретически всё ещё существуют, но, по большей части, были вытеснены более современными вариантами.

DDR4, с другой стороны, похоже, не имеет ограничений в плане тактовой частоты. По крайне мере, ни один производитель пока не уткнулся в потолок. Каждый раз, когда кто-то достигает показателей, кажущихся пределом, другая компания устанавливает новый стандарт экстремальной производительности. В этом месяце сотрудники G.Skill представили конфигурацию с DDR4 на 128 Гб, состоящую из четырёх планок памяти по 32 Гб с тактовой частотой 3000 МГц. Тем временем, до полок магазинов уже добралась серия G.Skill TridentZ на 8 Гб, работающая на частоте 4266 МГц.

Далее, потребляемая мощность большинства моделей DDR3 варьируется в пределах от 1,5 вольт в стандартных конфигурациях, до 1,975 вольт в разогнанных машинах. Оперативная память DDR4 работает гораздо эффективнее, требуя всего 1,2 вольта. Вдобавок, количество потребляемой энергии можно снизить до 1,05 вольт, в зависимости от производителя и объёма памяти. Конечно, стандарт DDR3L тоже может похвастаться определёнными успехами в этом плане, опускаясь до 1,35 вольт (буква «L» означает «Низкое напряжение»), но эффективность DDR4 находится на совершенно другом уровне.

С точки зрения непрофессионала, это значит, что память DDR4 способна передавать данные быстрее, потребляя при этом меньше энергии, что увеличивает стабильность системы в долгосрочной перспективе. Это помогает снизить риск повреждения памяти во время разгона, а также уменьшает нагрузку особо требовательных программ на систему в целом.

Ну и наконец, последним преимуществом DDR4 над DDR3 является увеличение максимального лимита памяти, который можно установить на одной материнской плате. В наилучшем возможном сценарии, теоретический лимит конфигурации с памятью DDR3 составляет 128 Гб, тогда так верхний предел DDR4 в четыре раза выше и равняется 512 Гб. Впрочем, системы с таким количеством памяти пока не тестировались в реальных условиях.

Haswell-E против Skylake

Лишь ограниченно число процессоров сейчас поддерживает DDR4. К ним относится линейка Haswell-E от Intel, а также новейший четырёхъядерный процессор Skylake той же компании.

Оперативная память DDR4 впервые появилась на рынке в прошлом году, вместе с релизом Haswell-E. Согласно независимым тестам издания Anandtech, которое сравнивало DDR3 с DDR4 на совместимой с Haswell игровой конфигурации, разница между этими типами памяти была минимальной или вообще нулевой.

Хотя Skylake лучше Haswell справляется с приложениями, нагружающими ЦПУ, разница между DDR3 и DDR4 всё равно не слишком ощутима. Когда сотрудники Anandtech провели похожие тесты в GTA V, воспользовавшись процессором Skylake i7-6700k и 16 Гб оперативной памяти DDR4, работающей на частоте 2133 МГц, показатель кадров в секунду увеличился лишь на несколько десятичных долей по сравнению с аналогичной конфигурацией, оборудованной DDR3.

К счастью, разрыв в производительности оказался более очевиден, когда дело дошло до профессиональных приложений, работающих в системе на базе Skylake. При извлечении архива с помощью утилиты WinRar (как известно, этот процесс очень сильно нагружает память), DDR4 смогла показать лучшие результаты. Объектом тестирования был архив объёмом 1,52 Гб, содержащий различные файлы, включая изображения, программы и видео в разрешении 720p.

Невооружённому глазу подобный рост производительности может показаться незначительным. Однако для специалистов, работающих с приложениями такого типа практически ежедневно, экономия времени благодаря использованию DDR4 может оказаться весьма значительной.

Таким образом, хотя Skylake и не даёт ощутимых преимуществ над Haswell в плане компьютерных игр, совершенно ясно, что DDR4 позволяет увеличить скорость работы программ вроде WinRar или Photoshop, активно использующих оперативную память, на любом поколении ЦПУ.

Как и продукты любой новой технологии, плашки памяти DDR4, очевидно, будут стоить дороже своих аналогов класса DDR3. Сравнивая две модели оперативной памяти одного и того же производителя, мы обнаружили, что пара плашек DDR3 Savage на 8Гб (16 Гб в общем) с тактовой частотой 2400 МГц стоит 103,99 долларов на Newegg, тогда как такая же память DDR4 обойдётся вам уже в 129,99 долларов — почти на 21% дороже. Не слишком плохо, но всё же ощутимо. К счастью, стоимость DDR4 за последний год сильно упала, и такая тенденция будет продолжаться по мере массового распространения данного стандарта.

Впрочем, не забывайте, что это цена лишь самих плашек памяти. Мы не учитываем стоимость дополнительных компонентов, которые могут вам понадобиться для обеспечения полной совместимости своей системы с DDR4. Если ваш компьютер оборудован устаревшей материнской платой или несовместимым процессором (например, старой моделью Haswells или её аналогом от AMD), вам придётся заменить их, чтобы воспользоваться памятью DDR4.

Стоит ли обновлять компьютер?

На данный момент нет.

В случае компьютерных игр, преимущество DDR4 над своим предшественником в лучшем случае минимально (пока). Похоже, что на рынке сейчас просто недостаточно игр AAA класса, способных использовать DDR4 на полную мощность. А вот для специалистов, работающих с графическими приложениями вроде Photoshop, уменьшенная задержка и лучшее время отклика вполне могут оправдать переход с уже устаревающих стандартов DDR3 и DDR3L.

Если при сборке следующего ПК вы хотите, чтобы он оставался конкурентоспособным как можно дольше, нет никаких явных причин отказываться от использования DDR4 в конфигурации на базе Skylake. Тем не менее, если вы недавно собрали компьютер с DDR3 или DDR3L, а также процессором Haswell, либо хотите сэкономить немного денег, вполне возможно, увеличенная цена остальных компонентов того не стоит.

На DDR4 SDRAM – оперативную память нового поколения. Стандарт во всех деталях описывает устройство памяти, но о том, в чём, собственно, отличия от памяти предыдущего поколения, или какие преимущества сулит переход на DDR4 сказано или совсем немного или не сказано вообще (вероятно, в надежде на фантазию читателей:-)).
В этом посте я постараюсь изложить основные отличия DDR3 от DDR4, и какие преимущества несет для конечных пользователей новый стандарт памяти.

Увеличение объема и производительности

Одно тонкое, но в то же время важное отличие, заключается в том, как организованы чипы памяти.
8Gb x4 DDR4 чип обычно состоит из 4 групп банков, по 4 банка в каждой группе. Каждый банк такого чипа содержит 131.072 (2 17) строк (rows), по 512 байтов каждая. Для сравнения 8Gb x4 DDR3 чип содержит 8 независимых банков, 65.536 (2 16) строк на банк, по 2048 байтов в каждой строке. При равном объеме, у DDR4 чипа в два раза больше банков и гораздо короче строки памяти. Это означает, что новая память может переключаться между банками памяти гораздо быстрее, чем это делала DDR3. В частности, для 8Gb x4 DDR4 чипов, заявленных как 1600 MT/s compatible, показатель tFAW(Four-bank Activation Window) равен 20ns, что вдвое меньше, чем у DDR3 (40ns). Это означает, что DDR4 чипы памяти могут открывать произвольные строки в разных банках в два раза быстрее, чем DDR3.

Сравнение DDR3 и DDR4 показывает, что наибольший модуль DDR3, который теоретически может быть сконструирован, будет иметь размер 128GB (используя QDP (quad die package – упаковка четырех чипов в один корпус) и 8Gb кристаллы) (рис. 1). Для DDR4, используя 16Gb кристаллы, и восьмислойную упаковку кристаллов в чип, теоретически можно создать модуль памяти объемом до 512GB. Количество контактов на модулях DDR4 увеличилось до 284, чтобы адресовать такой объем памяти. Каждый чип DDR4 памяти может представлять собой стек из 2, 4 или 8 кристаллов DRAM. Стек из 8 слоёв описан в дополнениях к спецификации и скорее всего потребует использования TSV (through silicon via) для своей практической реализации.
В целом все эти изменения направлены на создание модулей памяти большей ёмкости и увеличение производительности.

Рисунок 1. Сравнение модулей DDR3 и DDR4

Улучшенная энергоэффективность

Другая важная часть спецификации DDR4 – повышение энергоэффективности по сравнению с DDR3. Кроме снижения напряжения на I/O с 1.35V до 1.2V, новый стандарт также специфицирует использование более высокого уровня напряжения внутри чипов (DRAM word line 2.5V), что обеспечивает быстрый доступ в активном режиме и малый ток утечки в пассивном.

Изменилась и электрическая реализация интерфейса ввода-вывода данных. Новый интерфейс носит название pseudo-open drain (POD, «псевдо-открытый сток») и его основное отличие в том, что в схеме не протекает ток, когда на линии установлен высокий уровень напряжения. Электрические интерфейсы DDR3 и DDR4 показаны на рисунке 2.

Рисунок 2. Электрические интерфейсы data I/O для DDR3 и DDR4.

Уменьшение напряжение на I/O, изменения электрического интерфейса и уменьшение длины строк в банках памяти приводят к существенному сокращению энергопотребления по сравнению с DDR3. Предварительные оценки говорят о 30% выигрыше. Хотя, разумеется, это зависит от характера обращений к памяти, техпроцесса и многих других факторов. Такой выигрыш может использоваться для того, чтобы увеличить тактовую частоту и, соответственно, скорость работы, или для того, чтобы сэкономить немного энергии при той же производительности.

Надежность

Также, много немаловажных изменений относятся к надежности (RAS) DDR4. Например, спецификация говорит об обнаружении и коррекции чипами памяти ошибок, связанных с контролем четности команд и адресов.

Другой пример – то, что чипы DDR4 имеют режим тестирования соединений. Этот режим позволяет контроллеру памяти проверять электрические связи (и находить «обрыв» линий), гораздо быстрее, чем раньше, и без использования инициализирующих последовательностей.
Также модуль DDR4 может быть сконфигурирован так, чтобы отбрасывать команды, содержащие ошибки контроля четности. В DDR3 такие команды пропускались и доходили до чипов памяти, многократно усложняя восстановление после сбоев.
А как пример одной из необязательных «фич», которые содержит спецификация можно привести проверку контрольных сумм для записываемых в память данных.

Все эти и другие возможности направлены на то, чтобы обеспечить рост рабочих частот и объемов памяти (связанные с ростом количества ошибок в работе), при этом гарантируя стабильную работу.

С более высокой производительностью и энергоэффективностью, DDR4 память уже в 2014 году должна без труда занять своё место в многоядерных серверных и настольных системах. А затем, за счет меньшей цены за единицу объема в дополнение к другим преимуществам, DDR4 должна добраться и в другие устройства.