Выбор оптимальной памяти для Intel Pentium 4

Во второй части нашего исследования мы попытаемся разобраться, насколько же целесообразно приобретение таких модулей, способных работать на больших, чем 400 МГц, частотах. Поскольку современные двухканальные чипсеты i875 и i865, применяемые с процессорами семейства Pentium 4, не имеют повышающих множителей для частоты памяти, использование более быстрой, чем DDR400 SDRAM, памяти может быть необходимо только в случаях разгона процессора повышением частоты FSB свыше штатных 200 МГц. Однако, учитывая тот факт, что i875 и i865 имеют для частоты памяти понижающие коэффициенты 5:4 и 3:2, использование памяти на частотах свыше 400 МГц при разгоне вовсе не является обязательным. В любом случае у вас есть три варианта:

Частота FSB	Частота памяти
	FSB:MEM=3:2	FSB:MEM=5:4	FSB:MEM=1:1
200 MHz	133 MHz (DDR266)	160 MHz (DDR320)	200 MHz (DDR400)
210 MHz	140 MHz (DDR280)	168 MHz (DDR336)	210 MHz (DDR420)
220 MHz	147 MHz (DDR293)	176 MHz (DDR352)	220 MHz (DDR440)
230 MHz	153 MHz (DDR306)	184 MHz (DDR368)	230 MHz (DDR460)
240 MHz	160 MHz (DDR320)	192 MHz (DDR384)	240 MHz (DDR480)
250 MHz	167 MHz (DDR333)	200 MHz (DDR400)	250 MHz (DDR500)
260 MHz	173 MHz (DDR346)	208 MHz (DDR416)	260 MHz (DDR520)
270 MHz	180 MHz (DDR360)	216 MHz (DDR432)	270 MHz (DDR540)
280 MHz	187 MHz (DDR373)	224 MHz (DDR448)	280 MHz (DDR560)
290 MHz	193 MHz (DDR386)	232 MHz (DDR464)	290 MHz (DDR580)
300 MHz	200 MHz (DDR400)	240 MHz (DDR480)	300 MHz (DDR600)

Первый приходящий в голову очевидный вывод о том, что при увеличении частоты FSB свыше 200 МГц использование памяти в синхронном режиме будет обеспечивать лучшую производительность, может оказаться неверным. Ведь, как мы видели, на производительность платформ на основе наборов логики i875/i865 большое влияние оказывают и тайминги. А тайминги у оверклокерской памяти с высокими частотами не отличаются особой агрессивностью. Более того, технология изготовления чипов памяти такова, что чипы, предназначенные для работы с агрессивными таймингами на частоте 400 МГц, даже при их использовании с "плохими" настройками таймингов, по определению не могут работать на столь же высоких частотах, что и высокочастотные чипы с более "слабыми" на 400 МГц таймингами. Например, мы не встречали модулей DDR500, которые смогли бы работать по временной схеме 2-2-2-5 при частоте 400 МГц. В то же время ни одни модули DDR400, нормально работающие при таких агрессивных таймингах на частоте 400 МГц, не могут стабильно функционировать при частоте 500 МГц.

В итоге, при разгоне оверклокеры оказываются перед достаточно неочевидной проблемой: какую память выгоднее использовать. Оверклокерскую с не самыми лучшими таймингами, но зато работающую синхронно с FSB, либо более медленную по частоте, но зато с более агрессивными таймингами, которая потребует использования понижающих коэффициентов.

Для проведения этого теста мы выбрали процессор Pentium 4 2.4C, хорошую разгоняемость которого мы уже отмечали в наших более ранних материалах. Этот процессор мы протестировали при увеличении частоты FSB до 250 МГц. В таком режиме частота этого CPU с зафиксированным коэффициентом умножения 12x увеличивается до 3 ГГц, а возросшая частота FSB позволяет использовать память на частотах 250 МГц (500 МГц DDR), 200 МГц (400 МГц DDR) или 167 МГц (333 МГц DDR). Также, мы протестировали этот процессор и при повышении частоты шины до 275 МГц. Частота CPU в этом режиме составила 3.3 ГГц. Современные модули памяти не могут работать при такой частоте FSB в синхронном режиме, поэтому память тактовалась лишь на частотах 220 МГц (440 МГц DDR) и 168 МГц (336 МГц DDR). В каждом тесте мы выбирали память, функционирующую при минимально возможных на данной частоте таймингах. Поэтому, DDR500 мы протестировали с таймингами 2.5-4-4-5 (в таком режиме может работать DDR500 память от GeIL, OCZ или Corsair), а DDR440 использовалась при таймингах 2-3-3-6. В остальных случаях была выбрана наиболее агрессивная временная схема 2-2-2-5. Для сравнения в числе результатов мы указываем производительность "честных" Pentium 4 с частотами 3.2 и 3.0 ГГц и лучшей DDR400 памятью.

По традиции, в первую очередь обратим внимание на результаты синтетических тестов. Приведенная ниже таблица содержит результаты, полученные при измерении производительности подсистемы памяти тестом Cachemem.

	P4 3.0GHz FSB 1000MHz DDR333 2-2-2-5	P4 3.0GHz FSB 800MHz DDR400 2-2-2-5	P4 3.3GHz FSB 1100MHz DDR336 2-2-2-5	P4 3.0GHz FSB 1000MHz DDR400 2-2-2-5	P4 3.3GHz FSB 1100MHz DDR440 2-3-3-6	P4 3.0GHz FSB 1000MHz DDR500 2.5-4-4-5
Memory read speed, MB/s	3232.8	3560.7	3567.7	3110.4	3694.8	4128.5
Memory write speed, MB/s	1278.2	1597.1	1330.2	1347.1	1580.9	1331.6
Memory copy speed, MB/s	2260.1	2931	2603.4	2773.8	2729.3	2793
Latency	290	226	283	250	267	200

Как видим, DDR500 SDRAM, работающая синхронно с частотой FSB 250 МГц, отнюдь не является безоговорочным лидером даже в синтетическом тесте Cachemem. Хотя, ее результаты относительно высоки, не лучшие тайминги, при которых работает эта память, несколько портят результат в тестах на скорость записи и копирования данных. Результат же DDR400 SDRAM с таймингами 2-2-2-5, работающей в штатном режиме при частоте FSB 200 МГц, тоже неплох. Эта память в ряде случаев обгоняет и DDR500. Что же касается остальных соперников, то для них DDR400 SDRAM с агрессивными таймингами остается недосягаемой. Как это скажется на результатах тестов в реальных приложениях мы увидим ниже, а пока посмотрим на показатели, полученные в других синтетических тестах.

Результаты Sandra в первую очередь зависят от пропускной способности магистрали процессор-память. Поэтому, лидерство Pentium 4 2.4C, разогнанного до 3 ГГц с DDR500 памятью, не удивляет. На втором месте расположилась, естественно, DDR440.

В тесте быстродействия подсистемы памяти из пакета PCMark2002 картина несколько иная, и DDR400 SDRAM работающая синхронно с FSB дает лучший результат, нежели DDR440, эксплуатируемая при использовании понижающего коэффициента 5:4. Перейдем теперь к тестам в реальных приложениях, ибо в этой части тестирования нас ожидают самые неожиданные сюрпризы.

Результаты Business Winstone 2002 кажутся вполне закономерными. Процессоры с большей тактовой частотой обеспечивают более высокую производительность. При равной же тактовой частоте CPU результаты упорядочиваются по скорости памяти. Единственный любопытный, но вполне ожидаемый результат, на который хочется обратить внимание, это то, что Pentium 4 2.4C, разогнанный до 3 ГГц и использующий DDR400 память с понижающим коэффициентом 5:4, обгоняет "честный" Pentium 4 3.0 с синхронно работающей DDR400 SDRAM. Объясняется это, очевидно, тем, что на скорость работы системы в целом влияет и такой параметр, как частота FSB, от которой непосредственным образом зависит пропускная способность процессорной шины.

В Multimedia Content Creation Winstone 2003 картина несколько иная. Например, Pentium 4, разогнанный до 3.3 ГГц и работающий при частоте FSB 275 МГц, но с DDR336 памятью, отстает от "честного" Pentium 4 3.2 c быстрой DDR400. Это говорит о том, что в Content Creation Winstone 2003 большее значение начинает приобретать скорость подсистемы памяти. Еще одним подтверждением этого факта можно считать и то, что Pentium 4, разогнанный до 3.0 ГГц но использующий понижающие коэффициенты для частоты памяти, обеспечивает более низкое быстродействие, нежели настоящий Pentium 4 3.0, несмотря даже на более высокую скорость фронтальной шины.

Из всех применяемых нами тестов, основанных на реальных приложениях, WinRAR, пожалуй, наиболее чутко реагирует на быстродействие подсистемы памяти. Поэтому, результаты, получаемые в нем, иногда попросту удивляют. Как, например, и в данном случае. В частности, процессоры Pentium 4 3.0 и Pentium 4 3.2, работающие в штатных режимах с DDR400 SDRAM при таймингах 2-2-2-5, обогнали любые разогнанные процессоры, пусть даже работающие на ощутимо более высокой частоте. Причина проста: при разгоне нам приходилось либо ухудшать тайминги, либо использовать несинхронную работу шин памяти и процессора. Как видим, для WinRAR это имеет большое значение.

Данные, полученные при MPEG-4 кодировании, выглядят более естественно. По крайней мере, частота процессора является здесь основным фактором, влияющим на производительность. Заметим, кстати, что пока системы с разогнанным до 3 ГГц Pentium 4 2.4C и DDR500 памятью показывают более высокую производительность, нежели аналогичные системы, работающие с DDR400 при использовании понижающих множителей, несмотря на гораздо более агрессивные тайминги в этом случае.

При финальном рендеринге методом трассировки лучей и при расчете затенения в профессиональных пакетах, в частности в CINEMA 4D, результаты получаются в первую очередь зависящими от скорости CPU, а потому удивления не вызывают.

А вот алгоритмы расчета освещенности таковы, что здесь, наоборот, скорость памяти имеет первостепенную важность. В итоге Pentium 4 2.4C, разогнанный до 3 ГГц и использующий синхронно работающую память DDR500, умудряется в этом тесте обойти даже тот же самый процессор, но разогнанный до 3.3 ГГц с памятью, работающей асинхронно.

Тесты семейства 3Dmark на лидирующие позиции ставят "честные" Pentium 4 3.0 и 3.2 ГГц благодаря тому, что с ними используется высокоскоростная память DDR400 SDRAM с временной схемой 2-2-2-5.

Неожиданностей не приносят и результаты измерения fps в Quake3. Единственный факт, на который хочется обратить внимание в этом случае, это то, что в этом тесте, как и в некоторых других случаях, при увеличении частоты FSB до 275 МГц выгоднее оказывается использовать более сильный понижающий коэффициент 3:2 для частоты памяти, нежели 5:4.

В Unreal Tournament 2003 и Serious Sam 2 результаты аналогичны. Большая частота процессора дает возможность в этих тестах получить больший fps. Также, на финальный результат влияет и скорость фронтальной шины, и тайминги памяти. В целом, тестирование памяти при разогнанной частоте FSB до 250 и 275 МГц не принесло никаких неожиданностей. Единственным интересным выводом можно считать лишь то, что при частоте FSB 275 МГц достаточно часто выгоднее использовать память с частой 336 МГц и агрессивными таймингами, чем память с частотой 440 МГц и RAS# to CAS# Delay и RAS# Precharge равными 3. Однако, разница в производительности при этом оказывается минимальна.