Výkon a spotřeba pamětí DDR3 na různých frekvencích

Škálování výkonu DDR3 pamětí na čipsetu Intel P35 Express

Nyní se blíže podíváme na škálování pamětí a možnosti DDR3 testovaných modulů. Vliv frekvence a časování pamětí na výkon je zřejmý, ale vždy samozřejmě nejvíce záleží na konkrétní aplikaci. Rozdíly mohou dělat i méně než jediné procento výkonu, ale také k 15% na základních taktech dle specifikací DDR3. V testu jsem se zaměřil na standardní testy výkonu vzhledem k časování a na aplikace, kde jou rozdíly dobře měřitelné a ilustrativní. Podíváme se tedy blíže na výkon DDR3 pamětí na různých frekvencích a časování, a to v pakovacím programu WinRAR 3.70, v benchmarku hry Quake 4 a v 3DMarku 2001 SE.
Časování 5-5-5-15 není překlep, ale bylo vybráno záměrně, protože DDR3 paměti jej také zvládnou. S příslušným overvoltingem na 1,9 V testované paměti Qimonda dosáhly s defaultním časováním 8-8-8-20 na frekvence přes 1280 MHz. Ještě lepší výsledky dosáhly moduly Kingston, kde frekvence dosáhla na metu přes 1430 MHz dokonce s časováním 7-7-7-20. S relax časováním se můžeme posunout ještě o kus výše. V případě časování 10-10-10-30 bylo možné dosáhnout na takty okolo 1500 MHz, ale kompatibilita pamětí a BIOSu pro takto vysoké takty stále ještě není ideální a vychytání všech "mušek" bude zřejmě ještě nějaký čas trvat. Potenciál na to DDR3 paměti ale mají, o čemž svědčí i nedávno oznámené rekordy v jejich taktování.

Jak se ukázalo již mnohokrát v řadě testů, u pamětí nejde až tak o značku, ale hlavně o výběrové čipy na dobrém PCB (Printed Circuit Board). Naprostá většina "značkových" pamětí vzniká několikerým přebráním součástek a výběrem těch nejlepších. Jedná se o tak zvaný "speed-binning", proces, kde jsou paměti dále tříděny, a ty špičkové jsou po mnoha hodinách a dnech testování nakonec prodány jako nejdražší kusy. DDR3 dobře škálují s napětím, a tak se nechají o dobrý kus popohnat. Pokud zvolíme "relax" časování, může přetaktování dosáhnout bez problémů až desítek procent. Uvidíme, jak si povedou časem DDR3 paměti na odladěné platformě třeba od NVIDIE, až bude oficiální podpora i pro výše taktované paměti.

Přehled a porovnání spotřeby na platformě 775 s čipsetem Intel P35 Express

Testy výkonu a škálování jsou již za námi, pojďme se tedy alespoň krátce podívat na spotřebu DDR2 a DDR3 pamětí. Pro test nám tentokrát poslouží základní deska Gigabyte GA-P35C-DS3R, kde je díky podpoře obou standardů pamětí poměřit spotřebu poměrně velice snadné. Použité bylo napětí 1,5 a 1,7 V pro DDR3 a 1,8 až 2,1 V pro DDR2 paměti (což je nejpoužívanější škála napětí pro standardní DDR2 moduly). Bez overvoltingu a přetaktování sestavy se klidová spotřeba s aktivní technologií Speedstep a C1E pohybovala ještě o více než 10 wattů níže. Vzhledem k potížím a kolísání vytížení a spotřeby sestavy, respektive opakovanému špičkovému vytížení systému (a následnému nestabilnímu výkonu), uvádím pouze spotřebu bez použití těchto technologií. Testy se stejným výsledkem bylo v tomto případě možné bez problémů opakovat.
Vyzkoušel jsem také několik BIOSů a utilitu přímo od Gigabyte Easy Tune5 (ve verzi B7.0608.1), ale napětí bylo alespoň zmiňovanou utilitou detekováno totožně pro DDR2 i DDR3 paměti od 1,8 voltů výše. Těžko říci, zda se jedná o bug, chybu základní desky nebo BIOSu, ale v každém případě je zde vidět pozitivní vliv na spotřebu v případě DDR3 pamětí - a zejména na možné dosažené takty vzhledem k potřebnému napájecímu napětí. Paměti obecně ale nepatří mezi příliš energeticky náročné, alespoň ne v běžných osobních počítačích, takže zde můžeme mluvit spíše o evoluci. Ačkoliv spotřeba pamětí standardně není příliš vysoká, vždy je co zlepšovat...

Zhodnocení a závěr

Testy jsou tedy za námi a teď k finálnímu zhodnocení základních desek a testovaných DDR3 modulů. Intel P35 Express se ukazuje v dobrém světle a testované desky s DDR3 pamětí přináší s vyšší taktovací frekvencí příjemný nárůst výkonu. Díky nižšímu napájecímu napětí a změnám ve standardu DDR3 pamětí došlo také ke snížení spotřeby. DDR3 paměti se tak uplatní i v sestavách, kde požadujeme co nejnižší spotřebu. V případě nejvyšších taktů spotřeba samozřejmě stoupá (společně s vyšším napájecím napětím), ale to je k dosažení nejvyšších taktů nezbytné. DDR3 díky vysokým taktům je tak možné dostat bez problémů nad výkonnostní špičku DDR2 pamětí.

Vzhledem k současné ceně modulů DDR3 SDRAM jistě stojí za úvahu i "kombinovaná" základní deska pro DDR2 i DDR3 moduly - pokud počítáte s upgradem RAM, s čipsetem Intel P35 Express tak máte možnost vyměnit paměti (navíc s možností přejít na 45nm procesory), což je u Intelu jistě příjemná změna.

Praktické rozdíly ve výkonu DDR2 a DDR3 pamětí při frekvencích okolo 800 pro DDR2 a 1066 MHz pro DDR3 paměti nejsou příliš velké. Rozdíly se pohybují v řádu jednotek procent (v případě standardního časování u DDR2 i DDR3 modulů dle specifikace JEDEC). Pokud vezmeme v ůvahu běžně dosažitelné frekvence a časování, kde již testované moduly dosahují s přetaktováním frekvence k 1.5 GHz, jsou rozdíly samozřejmě vyšší. Vysoké frekvence DDR3 pamětem skutečně nedělají potíže...

A další navyšování frekvencí na sebe jistě nenechá dlouho čekat, protože jsou jim doslova "ušité na míru". Hranice 2GHz DDR3 modulů v případě přetaktování již dávno padla a další komerčně uváděné moduly DDR3 pamětí se i této magické hranici pomalu ale jistě přibližují. Vzhledem k tomu, že jsou DDR3 paměti na trhu poměrně krátce, se jedná nepochybně o úspěch a další zlepšení jsou již na cestě. Uvidíme, zda 2.5 GHz padne do konce roku. Na 3 GHz metu si ale zřejmě nějakou dobu počkáme. Možná již s DDR4?