LGA 1156: jak szybkie pamięci DDR3 wybrać?

Wraz z pojawieniem się nowych podstawek oraz procesorów zawsze rodzi się pytanie: jakie pamięci RAM pozwolą na pełne wykorzystanie możliwości sprzętu? Wprowadzając na rynek procesory Nehalem i podstawkę 1366, firma Intel zmodernizowała obsługę pamięci RAM w swojej platformie. Do tej pory kontroler RAM znajdował się w mostku północnym, a komunikacja między nim a procesorem odbywała się za pomocą magistrali FSB. Było to rozwiązanie przestarzałe, a AMD już dawno zastąpiło je za pomocą technologii HyperTransport, dodatkowo integrując kontroler RAM wraz z procesorem.

Intel skorzystał ze sprawdzonych wzorców i jeszcze je ulepszył. Procesory Nehalem nie dość, że wyposażono w zintegrowany kontroler pamięci RAM, to jeszcze w trzykanałową (triple channel) obsługę pamięci. Platforma 1366 była jednak przeznaczona dla najbardziej wymagających użytkowników domowych i nawet teraz cena takiego zestawu potrafi uderzyć po kieszeni. Następnym krokiem było oczywiście wprowadzenie platformy o nieco mniejszych możliwościach, za to znacznie bardziej przystępnej cenowo. Na rynku pojawiła się podstawka 1156 i pierwsze przeznaczone dla niej procesory. Podobnie jak w przypadku CPU dla podstawki 1366, były one wyposazone w zintegrowany kontroler pamięci RAM. Zrezygnowano natomiast z trzykanałowej obsługi pamięci, zadowalając się doskonale znaną obsługą dwukanałową (dual channel).

Obecnie platforma 1156 została rozbudowana i stanowi naprawdę ciekawą alternatywę. Płyty główne z tą podstawką mogą być oparte na trzech układach i możemy na niej zainstalować dwa rodzaje procesorów: 45-nanometrowe układy Lynnfield oraz 32-nanometrowe Clarkdale wyposażone w zintegrowany układ graficzny. Aby było jeszcze ciekawej, wraz z wprowadzeniem procesorów w nowym procesie technologicznym, firma Intel zmodyfikowała kontroler pamięci, a więc obsługa RAM w obydwu procesorach przeznaczonych na identyczną podstawkę nieco się różni.

Postanowiliśmy zbudować trzy platformy testowe oparte na płytach z podstawką 1156 i sprawdzić, jak każda z nich sprawuje się z różnymi rodzajami pamięci RAM: 1333 MHz, 1600 MHz i 2000 MHz. Zarówno płyty główne, jak i procesory, pochodzą z trzech różnych przedziałów cenowych i wydajnościowych:

• Zestaw 1: Core i7 Lynnfield, płyta z chipsetem P55
• Zestaw 2: Core i5 Clarkdale, płyta z chipsetem H57
• Zestaw 3: Core i3 Clarkdale, płyta z chipsetem H55

Na samym szczycie uplasowała się płyta oparta na układzie P55 i procesorze Core i7 Lynnfield. Pośrodku znalazała się platforma zbudowana na układzie H57 i procesorze Core i5 Clarkdale. Na końcu znajdziemy płytę z układem H55 i procesor Core i3 Clarkdale, który jest najtańszym przedstawicielem tej rodziny.

Podczas testów w procesorach wyłączyliśmy technologię Turbo Boost, w zamian dokonując dodatkowe pomiary przy podkręconym układzie. Przydatności tej technologii nikt nie kwestionuje, jednak może ona utrudniać uzyskanie precyzyjnych wynikówy.

Wszystkie testy zostały dokonane przy włączonym HT. Również i ta technologia może utrudniać pomiary, jednak wyszliśmy z założenia, że żaden posiadacz dwurdzeniowych procesorów Westmere nie będzie jej wyłączał.

Uwaga: ten artykuł nie jest o podkręcaniu pamięci RAM, ani też o szukaniu jak największej wydajności przez zmianę różnych parametrów pracy systemu. Sprawdzamy w nim, jak przy różnych procesorach i ustawieniach sprawuje się standardowo taktowana pamięć. Nie porównujemy też do siebie trzech platform, ale każdą z nich sprawdzamy oddzielnie.

Zestaw o najwyższej wydajności oparliśmy na płycie Gigabyte GA-P55A-UD6. Płyta kosztuje prawie tysiąc złotych i może obsługiwać praktycznie każdy rodzaj pamięci DDR3 (wedle producenta od 800 do 2600 MHz). Komputer wyposażyliśmy w kartę graficzną Radeon HD 4890.

Core i7 870 Lynnfield znakomicie uzupełniał ten zestaw. Testy OC przeprowadziliśmy podkręcając go do taktowania 3,6 GHz.

Pierwsze testy nie przynoszą większych niespodzianek. Przepustowość pamięci rośnie wraz z jej taktowaniem zarówno przy podkręconym, jak i standardowo taktowanym procesorze.

W przypadku opóźnień sytuacja wygląda podobnie. Jedynie w kilku przypadkach pamięci pracujące z częstotliwością 1333 MHz okazały się nieco lepsze.

WinRAR potrafi dobrze wykorzystać wyżej taktowaną pamięć. W przypadku procesora pracującego ze standardową częstotliwością widać, że najniżej taktowany RAM może spowolnić jego działanie. W przypadku podkręconego procesora różnice nie są już tak duże, ale nadal znakomicie widoczne.

Cinebench nie wykazuje już tak dużych różnic przy zastosowaniu różnych rodzajów pamięci. W przypadku OC różnice są minimalne i mieszczą się w granicach błędu pomiarowego.

Pominęliśmy przedstawienie wyników z testów przy użyciu jednego rdzenia, ale warto napisać, jak HT wpływa na działanie programów wykorzystujących jeden wątek procesora. Jak wiemy, procesor wyposażony jest w cztery rdzenie z technologią HT, czyli potrafi obsługiwać 8 wątków równocześnie.

Jednak dochodzi do sytuacji, gdy aplikacja działająca na jednym wątku nie wykorzystuje jednego rzeczywistego rdzenia procesora, ale jeden rdzeń logiczny (równocześnie rozbijając użycie na kilka wątków). Przy renderowaniu za pomocą jednego rdzenia program wykorzystuje więc 1/8 mocy procesora , a nie 1/ 4. Aplikacje wykorzystujące jeden rdzeń mogą więc działać wolniej na czterordzeniowym procesorze z włączoną technologią HT (użycie procesora wynosi ok. 12%), niż bez niej (użycie procesora wynosi ok. 25%).

Różnice w wydajności nie są duże. Czy renderowanie o 15 sekund krócej może usprawiedliwić zakup znacznie droższej pamięci?

Nieco wyżej taktowany procesor z najwolniejszą pamięcią osiąga taki sam wynik jak układ z zegarem 3,6 GHz i RAM 2000 MHz.

PC Mark Vantage daje rozeznanie na temat ogólnej wydajności komputera. Widać, że pamięć 1333 MHz nie pozwala wykorzystać pełnego potencjału platformy. Czy jednak wyniki w testach syntentycznych przełożą się na zmianę wydajności w grach?

Ponownie przy standardowo taktowanym procesorze pamięć 1333 MHz nie wypada najlepiej. Natomiast po OC różnice praktycznie się zacierają.

Test ostateczny w grze Far Cry 2 potwierdza, że wpływ pamięci RAM na jej wydajność nie jest duży. Różnice są bardzo małe, jednak wypadają na korzyść wysoko taktowanych pamięci. Zastosowanie wygładzania krawędzi jest równoznaczne z całkowitym ujednoliceniem wyników.

Dla procesora Core i5 650 3,2 GHz dobraliśmy płytę ze średniego segmentu cenowego, czyli Gigabyte H57M-USB3.  Płyta obsługuje pamięci RAM o taktowaniu od 800 do 2200 MHz. Aby wykorzystać RAM powyżej 1666 MHz, należy skorzystać z procesora Core i7/Core i5 Lynnfield (45-nm). Procesory Westmere wyposażone w zintegrowany układ graficzny oznaczają więc rezygnację z wysoko taktowanych pamięci. Do zestawu ponownie dołączyliśmy Radeona HD 4890. 

Podobnie jak w przypadku Lynnfielda, w testach OC procesor podkręciliśmy do 3,6 GHz.

Warto zwrócić uwagę, że obsługa pamięci RAM w procesorach Clarkdale różni się od tej zaimplementowanej w procesorach Lynnfield. Kontroler pamięci oczywiście wciąż znajduje się w procesorze, ale w  przypadku Clarkdale stanowi on odrębny układ (nie jest zintegrowany z rdzeniami procesora). Układ ten połączony jest z rdzeniami procesora i pamięcią podręczną za pomocą magistrali QPI. W przypadku 32-nanometrowych procesorów Intela taktowanie QPI powinno mieć znaczny wpływ na sprawne działanie pamięci RAM. 

Nie szukaliśmy najwyższej osiągalnej wartości QPI, zadowalając się ustawieniem jak najbardziej zbliżonych parametrów taktowania CPU i RAM. Czy podkręcony procesor da bardziej sprawne działanie pamięci 1333 MHz przy niższym QPI? W przypadku pamięci 1600 MHz w obu konfiguracjach platforma pracowała z identyczną wartością QPI.

Zgodnie z informacjami producenta, płyta główna w połączeniu z procesorem Clardale odmówiła współpracy z pamięciami taktowanymi 2000 MHz. Wprawdzie w końcu udało się uruchomić system z takim taktowaniem RAM, jednak przy ustawieniach, które sprawiały, że testowanie było pozbawione sensu.

Wyniki nie są już tak zróżnicowane, jak w przypadku użycia procesora Lynnfield. Owszem - szybsze pamięci to większa przepustowość nawet przy niższym QPI, ale przewaga nie jest powalająca.

W przypadku czasu dostępu różnice są już tak minimalne, że śmiało można powiedzieć, że znajdujemy się w granicach błędu pomiarowego.

WinRAR ponownie udowadnia, że rodzaj użytej pamięci nie jest dla niego obojętny. Różnica w wydajności przy standardowo taktowanym procesorze jest całkiem spora.

Cinebench wskazuje na przewagę niżej taktowanych pamięci, ale różnice są tak minimalne, że absolutnie nas nie przekonują.

MediaCoder może dokonać konwersji szybciej przy użyciu pamięci RAM pracującej w wyższej częstotliwości. Przy OC różnica się zaciera, na co jednak może mieć wpływ minimalnie wyżej taktowany procesor przy pamięciach 1333 MHz.

PC Mark Vantage robi niespodziankę - w pierwszym teście nie wykazuje żadnych różnic, natomiast w drugim zdecydowanie preferuje procesor o nieco wyższej częstotliwości.

Wyniki 3D Mark Vantage nie dają odpowiedzi na to, który zestaw jest wydajniejszy. W różnych konfiguracjach platforma osiąga niemal identyczne wyniki.

Podobnie jak w przypadku procesora Lynnfield, różnice w wydajności Far Cry 2 da się zauważyć, jednak nie są one specjalnie przekonujące. Przy użyciu ośmiokrotnego antyaliasingu różnice całkowicie się zacierają.

Niedroga płyta Gigabyte H55M-S2H umożliwia wykorzystanie takich samych pamięci jak płyta z układem H57 i ma takie same ograniczenia. Tym razem nie mogliśmy wykorzystać użytego w poprzednich platformach Radeona HD 4890. Pomijając to, że zapewne niewiele osób wpadnie na pomysł, by łączyć Core i3 z kartą tego kalibru, to sam rozmiar karty graficznej Asusa i płyty głównej uniemozliwiał instalację (radiatory na karcie graficznej zawadzały o sloty RAM na płycie głównej). Skorzystaliśmy więc z karty graficznej bardziej pasującej do takiego zestawu, a konkretnie z NVIDIA GeForce GT 220.

Przypominamy: kontroler pamięci w procesorach Clarkdale nie stanowi integralnej części CPU, ale oddzielny układ połączony z rdzeniami i pamięcią podręczną procesora za pomocą magistrali QPI. Powinna mieć zasadniczy wpływ na wydajne działanie pamięci RAM na platformach wyposażonych w procesory Clarkdale.

O dziwo, płyta główna wraz z procesorem Clarkdale bezproblemowo uruchomiła się przy pamięciach taktowanych 2000 MHz. Niestety, pomimo wypróbowania różnych ustawień, za każdym razem po kilku minutach znacznego wykorzystywania CPU komputer raczył nas Niebieskim Ekranem Śmierci. Przypomnijmy, że w przypadku testowych płyt użycie 32-nanometrowych procesorów wymusza stosowanie pamięci taktowanych maksymalnie 1666 MHz.

Test przepustowości pamięci wykazuje bardzo niewielkie różnice w działaniu RAM. Skoro tu nie ma większych różnic, trudno przypuszczać, aby reszta testów wskazała na coś odmiennego. Wzrost wydajności widać natomiast przez podniesienie taktowania procesora oraz wartości QPI. WIdać, że standardowe taktowanie tej magistrali potrafi ograniczać działanie RAM.

Różnice w czasie dostępu do pamięci RAM są dobrze widoczne przy standardowym taktowaniu procesora i QPI. Wraz z OC różnice się zacierają.

WinRAR na każdej z testowanych platform wykazuje lepsze działanie przy wyżej taktowanej pamięci.

Zarówno Cinebench, jak MediaCoder wskazują na to, że wyżej taktowane pamięci się sprawdzają w praktyce. Różnica nie jest duża, ale jest.

Czytelnicy, którzy uważnie przypatrywali się wynikom testu CPU w 3D Mark Vantage na poprzednich platformach, zapewne zauważą, że Core i3 osiąga wyższy wynik od Core i7. Jak to możliwe? Za odpowiedź wystarczy jedno słowo - PhysX. Komputery z kartami graficznymi firmy NVIDIA (mają obsługę PhysX) osiągają w tym teście znacznie lepsze wyniki.

Zarówno PC Mark, jak i 3D Mark Vantage nie wskazują na wyższość pamięci, która pracuje z większą częstotliwością. Podkręcanie poprawia znacząco wyniki, jednak same stosowanie szybszych pamięci - już nie.

Dark Void oparto na Unreal Engine, więc GeForce GT 220 z powodzeniem sobie z nią poradzi. Oczywiście włączenie efektów PhysX oznacza już poważne obciążenie karty.

Podobnie jak w przypadku testów z wykorzystaniem Far Cry 2, różnice są niewielkie.  

Producenci pamięci RAM zwykle dzielą swoje produkty na trzy kategorie: układy ze średniego segmentu (Value RAM), pamięci przeznaczone dla graczy, oraz entuzjastów. Jest to bardzo klarowny podział, który jasno określa zapotrzebowania użytkowników.

Na razie użytkownicy procesorów Clarkdale mają znacznie łatwiejszy wybór. Ze względu na ograniczenia do 1666 MHz, w praktyce będą oni sięgać tylko po dwa rodzaje pamięci - 1333 i 1600 MHz. Jeśli zamierzają bawić się w podkręcanie, nawet niżej taktowane pamięci mogą przyśpieszyć swoją pracę. Chyba nikt inwestując w (relatywnie) tanią platformę nie będzie próbował jej łączyć z drogimi i wysoko taktowanymi pamięciami RAM, prawda?

Sytuacja nieco inaczej przedstawia się w przypadku procesorów Lynnfield. Tu wzrost wydajności wynikający z zastosowania wysoko taktowanych pamięci również nie jest duży, ale znacznie bardziej widoczny. W niektórych przypadkach widoczne było ograniczenie mocy systemu przez RAM o taktowaniu 1333 MHz.

Pamięci RAM mają oczywisty wpływ na wydajność całej platformy, ale nie jest on tak zauważalny jak w przypadku procesora czy karty graficznej. Największą korzyść z szybkich (i drogich) modułów RAM będą mieli właśnie entuzjaści, ewentualnie osoby pracujące przy obróbce dużej ilości danych. Cała reszta musi zadać sobie pytanie, czy wydatek na szybkie pamięci RAM i związany z tym wzrost wydajności będzie opłacalny. Działanie gier przy zastosowaniu różnie taktowanych modułów RAM praktycznie się nie zmienia. Bardziej od taktowania liczy się pojemność.

Decyzja o wyborze pamięci zależy od indywidualnych zaopatrywań oraz zasobności portfela użytkownika. Mamy nadzieję, że przeprowadzone przez nas testy pomogą wam w wyborze.