Сравнительное тестирование памяти DDR2 и DDR3 на платформе AMD Socket AM3

Одна из наиболее интересных технических особенностей процессоров AMD Phenom II AM3 заключается в универсальном контроллере памяти. Этот контроллер предназначен для работы с памятью как стандарта DDR2 в системах AM2+, так и с памятью DDR3 в системах AM3. Естественно, сразу возникает вопрос - а какая система быстрее? Ответить на него мы попытаемся в рамках данного обзора.

Для идеального сравнения производительности подсистемы памяти необходима единая тестовая платформа, на которой будут меняться только сами модули памяти. Обеспечить идентичность тестового процессора, блока питания и видеокарты очень просто. Куда сложнее оказался поиск материнской платы с одновременной поддержкой памяти стандартов DDR2 и DDR3. В конечном счете, он оказался безуспешным и мы остановились на двух материнских платах одного производителя.

Это модели M4A79 Deluxe и M4A79T Deluxe, производства компании ASUS. Обе основаны на одном чипсете (AMD 790FX), обе имеют практически идентичный дизайн PCB, а единственное существенное различие заключается в поддержке разных стандартов памяти. Это именно то, что нам нужно.

Теперь - пара слов о тестовых модулях. Мы использовали три комплекта: честь DDR2 защищали модули Corsair DDR2 TWIN2X2048-8500C5, а их соперниками были комплекты DDR3-1066 Qimonda и DDR3-1600 A-Data AD31600X001GU.

Увеличить

Стоит особо подчеркнуть, что наименование модулей и их штатная тактовая частота часто слабо связаны с реальностью. Например - при установке модулей Corsair любая материнская плата AM2+ устанавливала в качестве штатной не максимальный режим работы DDR2-1066, а вполне умеренный DDR2-800. Для тестирования материнских плат это просто идеальные условия, но сегодня у нас стоит задача выявить самую быструю систему, что предполагает установку частоты памяти вручную.

Кстати, некоторые читатели могут спросить - а почему материнская плата не устанавливает наивысшую частоту. Тут нужно учесть несколько интересных моментов. Во-первых, более низкая частота расширяет круг совместимых модулей памяти, что в конечном счете повышает объемы продаж данной платы. Однако это не всегда срабатывает. В частности, плата M4A79 Deluxe отказалась стартовать при установке очень неплохих модулей G.Skill F2-6400CL4D-2GBHK. А во-вторых, более высокая частота памяти не гарантирует более высокий уровень производительности. Дело в том, что вместе с увеличением частоты повышаются рабочие тайминги (или задержки). Это приводит к росту скорости в одних приложениях, но также к падению скорости в других. Причем производительность некоторых приложений вообще не зависит от латентности памяти и от ее пропускной способности.

Приведем пример. При установке модулей Corsair, плата M4A79 Deluxe устанавливает следующие тайминги: 5-5-5-18-22-2T. При повышении частоты памяти до DDR2-1066, тайминги увеличиваются до значений 5-7-7-24-30-2T. Данные модули способны работать и на более жестких таймингах, но в ASUS перестраховываются. Аналогичная картина наблюдается и на платформе AM3.

При штатной частоте DDR3-1066 рабочие тайминги модулей Qimonda равны 7-7-7-20-27-1T, а после увеличения частоты до DDR3-1333 плата выставляет тайминги уже равными 9-9-9-25-34-1T. Как правило, тайминги прописаны в SPD и для разных модулей могут отличаться. Так, при установке частоты DDR3-1333 на модулях A-Data плата выставляет тайминги 9-9-9-24-33-1T (почти как на Qimonda), но при понижении частоты до DDR3-1066 тайминги снижаются всего до значений 8-8-8-20-27-1T (у Qimonda, соответственно, 7-7-7-20-27-1T).

Теперь перейдем непосредственно к тестированию. Изначально мы хотели сравнить только три конфигурации: DDR2-800, DDR3-1066 и DDR3-1333. Выбор объясняется тем, что данные частоты являются штатными для платформы AMD, и результаты сравнения будут интересны подавляющему большинство пользователей. Однако чтобы глубже разобраться в вопросе, мы добавили еще некоторые конфигурации. Во-первых, это частота DDR2-1066. Она штатная, но с небольшой особенностью: на этой частоте в системе могут работать только два модуля памяти (по одному модулю на канал). Тут же отметим, что модули оперативной памяти DDR2 производятся довольно давно, технологический процесс уже хорошо оптимизирован, а модули высокого качества (т.е. оверклокерские) стоят довольно дешево. Это большой плюс для системы с процессором AM2+.

Кстати, в настоящее время разница в цене на обычные модули DDR2 и DDR3 практически несущественна. Но если сравнивать стоимость оверклокерских модулей, то тут ситуация не столь радостная для любителей DDR3. Кроме того, по оверклокерским модулям DDR2 уже собрана впечатляющая статистика, чего нельзя сказать про аналогичные модули DDR3.

Таким образом, мы считаем, что найти модули DDR2, способные работать на частоте DDR2-1066 с оптимизированными таймингами, не проблема, как не проблема найти модули, работающие на частоте DDR2-800 с минимальными таймингами. Так и оказалось, модули памяти Corsair идеально подошли под эти требования. Отметим, что мы уже говорим о разгоне памяти, т.е. о работе модулей в режимах, не предусмотренных производителями. Соответственно, нужно разогнать и память DDR3. И тут нас ждало небольшое разочарование - модули Qimonda оказались неспособными осилить частоту DDR3-1600, поэтому пришлось использовать модули A-Data. Причем при установке частоты DDR3-1600 материнская плата M4A79T Deluxe настолько завышала тайминги, что первые тесты показали существенное падение производительности относительно DDR3-1333. Поэтому нам пришлось увеличить Vmem до 1,88 В (штатное напряжение = 1,5 В) и вручную ужесточить тайминги.

В тестовой системе было использовано следующее оборудование:

Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов.

Тесты прикладного ПО.

Теперь - тесты игровых программ.

Выводы

Если смотреть на графики производительности издалека, то никакой разницы между производительностью модулей памяти разной частоты и разных стандартов нет. При ближайшем рассмотрении можно отметить несколько существенных моментов. Во-первых, для обычных пользователей более предпочтительным типом памяти является DDR3. Причем оптимальное соотношение частоты и таймингов достигается в режимах, предусмотренных производителем (т.е. DDR3-1066 для Qimonda и DDR3-1333 - для A-Data).

Во-вторых, повышение частоты с DDR3-1066 до DDR3-1333 сопровождается увеличением таймингов и увеличенные задержки "крадут" потенциальный прирост производительности, поэтому в итоге система работает с такой же скоростью. В-третьих, если пользователь хоть чуть-чуть знаком с настройками памяти, то он может настроить систему с DDR2 таким образом, что она будет так же быстра, как и система с DDR3-1066. Этого результата можно достичь двумя путями: серьезным занижением таймингов при частоте DDR2-800, либо увеличением частоты до DDR2-1066 на средних таймингах. В этих двух случаях оперативная память работает в штатных режимах, не требует увеличения напряжения Vmem, но вынуждает пользователя вручную установить рабочие тайминги.

И, наконец, вывод для компьютерных энтузиастов и оверклокеров - наивысшая производительность на платформе AMD Socket AM3 достигается при использовании памяти с частотой DDR3-1600 с низкими таймингами. Соответственно, речь идет о довольно дорогих оверклокерских модулях памяти, которые зачастую требуют хорошей совместимости с материнской платой и довольно существенного повышения напряжения питания (Vmem). Кроме того, режим DDR3-1600 является нестандартным (т.е. оверклокерским), и некоторые материнские платы могут его либо не поддерживать, либо этот режим реализован "для галочки". Более того, потенциал этого режима (т.е. частоты HTT и соответствующего множителя памяти) раскрывается в двух случаях. Во-первых, это работа в профессиональных многопоточных приложениях, требующих большой пропускной способности памяти, причем в многоядерной системе (в настоящее время для AMD максимум - четыре ядра). Во-вторых, пользу от режима DDR3-1600 могут получить оверклокеры, увеличивающие частоту HTT до диапазона 250-266 МГц и использующие качественные модули с рабочими частотами DDR3-2000 или DDR3-2133.