Тестирование Intel Core i9-12900K с памятью DDR4-3200, DDR5-4800 и DDR5-5200

• 01.02.2022
• 0 комментариев

Смена стандартов оперативной памяти на рынке персональных компьютеров происходит регулярно — и всегда по одной и той же схеме. Есть условная версия «N» — за много лет использования вылизанная до блеска, недорого продающаяся на каждом углу, но уже порядком надоевшая некоторым поборникам новизны, и постепенно становящаяся тормозом для реализации чего-то новенького. В запасниках у разработчиков есть версия «N+1» — формально улучшенная, но ее еще нужно научиться производить в массовых количествах. Поэтому никто и не спешит с внедрением — да и незачем вроде. Но как только на N+1 готовы перейти производители процессоров и внедряют ее поддержку в свои продукты, так сразу начинается форменная горячка. Оказывается, что производство нужно наладить, в процессе находятся какие-то подводные камни... в общем первое время на рынке наблюдается дефицит и соответствующие цены. Позднее оказывается, что и особого повода для спешки нет — поскольку процессоры с N и N+1 первое время работают примерно одинаково. Стихают голоса энтузиастов — на первый план выходят сторонники разумной экономии. Утверждающие, что нечего было и торопиться. Через некоторое время, впрочем, производственные проблемы решаются, новые модули производятся все большими тиражами, получается снизить себестоимость и цены до уровня старых, поддержка устаревшего стандарта исчезает — и все затихает на несколько лет. До следующей смены.

Но есть ли альтернативы? По большому счету, нет. Производителям памяти нет смысла лезть поперед батьки в пекло — пока новый стандарт никем не поддерживается, не нужно и производство начинать. А производители процессоров понимают, что на первых этапах всегда будут шероховатости — почему и начинают переход еще до того, как совсем «припрет». Пусть даже в итоге польза от него оказывается незаметной — тут важно само по себе решение проблемы курицы и яйца. Чтоб она не стала слишком серьезной, обычно приходится как раз какое-то время поддерживать и N, и N+1 хотя бы процессорами. На розничном рынке комплектующих на помощь приходят еще и производители плат обычно, выпускающие продукты со слотами двух типов сразу (хоть это и не рекомендуется). В общем, как-то все переживается. Ранее переживалось — и при переходе с SDRAM на DDR SDRAM, и при внедрении DDR2, и позднее при освоении DDR3, а затем и DDR4…

Сейчас настало время DDR5 — и все повторится снова. В перспективе новый стандарт имеет заметные преимущества перед старым, поскольку обеспечивает увеличение пропускной способности при тех же частотах на четверть, да и частоты тоже намного выше. Конечно, речь тут идет про эффективные частоты — сами кристаллы DRAM давно уже существенным образом не меняются, так что реальные частоты каждого за много лет подросли разве что со 100 до 200 МГц. Зато постоянно увеличивается количество банков и улучшаются схемы предвыборки, что и позволяет «выжимать» из тех же чипов больше в плане пропускной способности. А вот улучшения задержек переход на новые стандарты памяти не приносит — с ними давно уже принято бороться в первую очередь многоуровневым кэшированием и т. п. Обычно при каждой смене стандарта задержки только увеличиваются — а потом уже снижаются в процессе отладки производства и перехода на более высокие частоты.

Потенциально DDR5 может оказаться более экономичной благодаря снижению питания микросхем, причем более высокое качество питания будет обеспечиваться переносом контроллера питания непосредственно в модуль. Заодно это (вместе с удвоением количества групп банков) позволит повысить емкость каждого модуля без каких-либо дополнительных ухищрений (типа LRDIMM) с 64 до 256 ГБ. Для работы больших объемов на высоких скоростях расширяется система контроля четности: если сейчас 8 бит ЕСС приходится на один канал шириной 64 бита, то в новом стандарте — уже на канал шириной 32 бита. При этом ширина шины данных у каждого модуля остается «старой» — просто каждый модуль становится двухканальным на внутреннем уровне. Такой подход не меняет пиковую ПСП и остается «согласованным» с длиной строки кэш-памяти, но может со временем дать определенный выигрыш в многозадачном окружении сам по себе.

В общем, видно, что многие преимущества в первую очередь ориентированы на серверный рынок — что неудивительного, поскольку эти системы наиболее критичны к скорости и емкости памяти. Что с того обычному пользователю? Прямо сейчас — почти ничего. За исключением увеличения пиковой пропускной способности раза в полтора, но это только если сравнивать официальные спецификации: на деле частотный потенциал DDR4 не заканчивается на уровне 3200 МГц. Собственно, порядка 4 ГГц давно уже получается без особых проблем — пусть и неофициально. Если же с проблемами есть желание и возможность побороться, то и 5 ГГц для существующей (а не какой-то перспективной) DDR4 тоже давно достижимы (пусть и ограниченно, но в ПК эти ограничения не критичны). При этом задержки при работе на одинаковой эффективной частоте для DDR5 намного выше, да и на более высоких частотах пока тоже выше, т. е. для полной компенсации такого эффекта нужно будет выйти где-то на уровень DDR5-6000, что массово и недорого случится даже не завтра, а хорошо если послезавтра. А сегодня розничные цены самого простого и недорогого (относительно недорогого) модуля DDR5-4800 находятся на уровне двух таких же по емкости того же производителя, но уже «элитных» DDR4-4000. Дефицит: сначала нужно наладить производство и поставки. Да еще и себестоимость модулей DDR5 объективно выше, чем у DDR4 — собственный контроллер питания имеет не только преимущества. Со временем благодаря эффекту массового производства эту проблему получится ослабить, но пока она очень заметна.

В общем и целом, первым покупателям придется оплатить «плюшки» для последующих. Или не оплачивать — на рынке сейчас есть лишь одна линейка десктопных процессоров с поддержкой DDR5, но она же способна работать и с DDR4. И вряд ли она с DDR4 будет работать сильно хуже — понятно, что в Intel постарались сделать так, чтобы новая память была лучше старой, однако не все зависит только от Intel. При такой разнице в ценах можно поставить в систему больше DDR4, что будет иметь значение во многих «серьезных» задачах, а также можно не ограничиваться режимом DDR4-3200. Тем более, что разгонять память «разрешено» уже не только на топовых платах с чипсетами Z-линейки — подойдут все, за исключением Н510 для LGA1200 и H610 для LGA1700, но их покупателям, как нам кажется, вовсе не до разгона чего-либо, да и не до «элитных» модулей в принципе, так что разница в цене памяти дойдет в их случае и вовсе до трех-четырех раз — чего самого по себе более чем достаточно.

Участники тестирования

Для сегодняшнего тестирования мы решили ограничиться штатной DDR4-3200. Более того — даже постарались немного подыграть DDR5, хотя бы в меру нынешних возможностей. Для первых тестов LGA1700 мы использовали комплект Kingston Fury Beast Black, поддерживающий два режима: DDR5-4800 CL38 и DDR5-5200 CL40 — вот обоими и воспользуемся сегодня (заодно сравнив их друг с другом). Это, кстати, один из самых недорогих комплектов DDR5, который можно относительно свободно пойти и купить в любой момент без предварительных заказов и ожидания — 31999 рублей за 32 ГБ. В общем, считать просто — рупь за мегабайт :)

А DDR4 возьмем простую и недорогую — TeamGroup T-Create Classic безо всяких XMP-профилей, но DDR4-3200 CL22 прямо по JEDEC. Такие комплекты 32 ГБ есть в ассортименте многих производителей, стоят они в среднем порядка 10 тысяч рублей, т. е. втрое дешевле, нежели Kingston Fury Beast Black. В общем, задачу сэкономить решают сразу. И с точки зрения массового покупателя, как нам кажется, на этом сравнение можно закончить — разница в цене этих двух комплектов несколько больше, чем стоимость Core i5-12400. Или (если взглянуть с другой стороны) позволяет приобрести Core i7-12700K вместо Core i5-12600K. В такой ситуации оценивать разницу в производительности собственно памяти просто смешно. Со временем — может быть. Но не сейчас.

Может, хотя бы геймерам пригодится? Тоже вряд ли — поскольку даже в наше веселое время без каких-либо сложностей тысяч за 25-30 тысяч можно приобрести, например, видеокарту на базе GeForce GTX 1650 или Radeon RX 6500 XT. Ни первое, ни второе далеко не мечта требовательного покупателя — но в бюджетном игровом компьютере они придутся более-менее к месту. А интегрированная графика — точно нет.

В общем, рациональные причины доплачивать за DDR5 на данный момент отсутствуют — вне зависимости от того, насколько хорошо она способна работать. Ну, разве что у покупателя вообще все хорошо: он спокойно может купить (и покупает!) топовую плату, топовый процессор, мощную видеокарту, один или несколько самых-самых SSD достаточной емкости. И вообще все, что может пригодиться ему в обозримой перспективе, покупается сразу, так что улучшать уже нечего — а деньги еще остались. И хочется вложить их сразу в перспективность, благо возможность такая есть.

Получит ли такой гипотетический покупатель на самом деле хоть что-то даже в сравнении с недорогой и «простой» DDR4? Это мы и решили проверить, взяв Core i9-12900K и пару системных плат: Asus ROG Maximus Z690 и Asus TUF Gaming Z690-Plus WiFi D4. Для максимальной корректности подошла бы combo-плата, поскольку разные модели могут вести себя по-разному, но пока ничего подходящего на рынке не наблюдается. Да и «работает» это обычно в одну сторону: платы с поддержкой DDR5 обычно дороже и сильнее «накручены», а вот DDR4 тяготеет к бюджетному сегменту. Еще одна причина, по которой, может быть, придется покупать DDR5 прямо сейчас — если есть серьезные требования именно к плате, так что среди недорогих моделей ничего подходящего найти не удается. Хотя и это само по себе еще сильнее разводит потенциальные сферы применения DDR4 и DDR5 дальше друг от друга, поскольку большинство продаж плат приходится как раз на недорогие модели. А выпускать недорогую плату под дорогую память смысла нет — поэтому пока для большинства покупателей вопрос выбора самой памяти вообще будет сугубо теоретическим. За исключением самой верхушки топового сегмента.

Низкоуровневые тесты

 

 

Для беглой оценки мы воспользовались бенчмарком в AIDA64. Пропускная способность DDR5 впечатляет — особенно в режиме DDR5-5200. Задержки в нем тоже снижаются — но только если сравнивать с режимом DDR5-4800, который мы и использовали ранее в большинстве тестов. DDR4 даже с такими консервативными таймингами все равно впереди. А ведь это далеко не предел — видели мы и менее 55 нс на тоже в целом недорогих комплектах. Когда-нибудь и на DDR5 увидим — но точно не сегодня (и деньги не помогут). А как это сказывается в реальных приложениях — сейчас оценим.

Методика тестирования

Методика тестирования подробно описана в отдельной статье. Единственное внесенное нами для части материалов изменение — использование Windows 11. Соответственно, и результаты всех тестов в общую таблицу мы не вносили — они доступны в отдельной (как обычно, в формате Microsoft Excel). Непосредственно же в статьях мы используем обработанные результаты: нормированные относительно референсной системы (Intel Core i5-9600K с 16 ГБ памяти, видеокартой AMD Radeon Vega 56 и SATA SSD) и сгруппированные по сферам применения компьютера. Соответственно, на всех диаграммах, относящихся к приложениям, приведены безразмерные баллы, так что здесь везде «больше — лучше». А игровые тесты с этого года мы окончательно переводим в опциональный статус (причины чего разобраны подробно в описании тестовой методики), так что по ним будут только специализированные материалы.

iXBT Application Benchmark 2020

Как и следовало ожидать, работой целиком и полностью загружен процессор — задача памяти всего лишь подавать снаряды. И время, когда с этим перестанет справляться двухканальная DDR4-3200, в подобных задачах наступит очень нескоро.

Рендеринга это тем более касается. Да — система памяти в таких задачах работает с высокой нагрузкой. Однако пока еще это не тот случай, когда настольным процессорам может более быстрая память может стать жизненно необходимой.

А вот пример совсем иного рода — увесистые (на общем фоне) 10%. Не то, чтоб это могло оправдать нынешнюю разницу в цене. Но в перспективе — понятно, кому к новой памяти стоит присматриваться в первую очередь. Хотя если посмотреть подробные результаты, видно, что львиная доля ускорения приходится на Vegas: остальные приложения к скорости памяти более устойчивы. Но тот или иной эффект есть везде — просто более или менее скромный.

Ускорение еще заметнее — и снова неравномерное: Lightroom ускоряется в полтора раза (практически линейный рост), а остальные две программы — лишь на 10%. Объяснимо — многопоточная «проявка» и обработка RAW требует быстрого доступа к оперативной памяти: в которой весь процесс и происходит. Собственно, и Photoshop все изображения держит в памяти в «распакованном» виде, так что существенно ускориться ему мешает лишь последовательный режим работы в данном тесте (в отличие от Lightroom, пакетный режим данной программы обрабатывает фотографии одну за другой, а не параллельно). В любом случае, повторимся, прирост производительности есть во всех программах работы с фото — и выше он был во всех программах работы с видео. Так что для производства мультимедийного контента новый стандарт небесполезен: хотя основная нагрузка по-прежнему ложится на процессор и иногда на GPU, но их нужно уметь быстро обеспечивать данными для работы. Причем здесь как раз увеличение ПСП важнее, чем задержки. С другой стороны, в этих задачах и объем памяти тоже имеет значение, так что при сегодняшней разнице цен за одинаковые деньги система с DDR4 может оказаться быстрее, чем снабженная DDR5 — это тоже необходимо учитывать на практике.

Нечто среднее между первой и второй парами — прирост есть, но небольшой. Впрочем, падения тоже нет — уже достаточно. Теоретически. Практически, повторимся, при нынешней разнице цен это можно и вовсе во внимание не принимать, а при ее сокращении или исчезновении доводов в пользу DDR5 будет много и без производительности.

Немного неожиданный результат — все-таки архиваторы обычно сильнее реагируют на задержки, чем на ПСП. С другой стороны, очевидно, что «выжимать» все возможное из DDR4 от Intel не требовалось — для Alder Lake это, по сути, режим совместимости, т. е. работает и ладно. Наоборот — был стимул и немного замедлить такую работу по умолчанию. Что мы усугубили недорогим комплектом DDR4, причем без ручной настройки. Как оказалось, даже в этом случае в паре с топовым процессором линейки DDR4 сложно проиграть много. Так что считать ее объективно устаревшей не выходит.

В очередной раз убеждаемся, что 10% — это еще хороший результат. В этой группе, например, на такую величину ускорились лишь два приложения из четырех, а остальные замену памяти просто не заметили.

Усреднение «хороших» и «плохих» результатов дает общую разницу в 8%. Как ни крути, но немного. И часть проигрыша DDR4 можно «отыграть» даже на этих модулях, поработав с ручными настройками. Учитывая же особенности нынешнего ценообразования, это не единственный возможный метод :) В общем, DDR5 в среднем работает не хуже DDR4 — это можно утверждать точно, но не более того. На деле же все очень сильно зависит от конкретного характера нагрузок — часть вообще очень «устойчива» к памяти, часть же продемонстрировала заметный прирост. Хотя и он в основном заметен исключительно на фоне среднего, но ускорение почти в полтора раза на нашем тесте Lightroom мы тоже увидели. Т. е., повторимся, «гоняться» за новой памятью только ради скорости пока рановато. Но причины для ее покупки могут быть уже сейчас. И хуже от этого точно не станет — в некоторых случаях может получиться даже лучше, пусть и непропорционально затратам.

Энергопотребление и энергоэффективность

Теоретически DDR5 более энергоэффективна, практически же само по себе энергопотребление памяти на фоне других компонентов системы невелико. Особенно если речь идет о Core i9-12900K — славном своим выдающимся аппетитом. И особенно его аппетит заметен в тех случаях, когда у него получается работать быстрее — то есть как раз с DDR5. К чему еще прибавляется некоторая разница между системными платами и т. п. В общем, мы получили +8% к производительности — и +11% к среднему энергопотреблению. Хотя, повторим, к этим результатам нужно относиться очень осторожно — он верен для конкретных сборок на конкретной паре плат. Бо́льшую точность дало бы использование одной платы со слотами двух типов, но появятся ли такие — неизвестно (при переходе от DDR3 к DDR4 были, но с тех пор много воды утекло, так что и «обычные»-то платы стали намного сложнее и дороже). С практической точки зрения это означает, что на такие нюансы можно не обращать внимания. В портативных компьютерах внедрение DDR5 может принести какую-то пользу, освоение LPDDR5 — тем более, но десктоп — это не тот вид техники, где стоит обращать внимание на потребление памяти. На общем фоне его сложно заметить.

Итого

Как уже было сказано в начале, нынешние цены DDR5 могут привести к тому, что процесс выбора памяти закончится, даже не начавшись. С другой стороны, аналогичной была ситуация и с внедрением DDR4, а ранее — DDR3, а еще ранее — DDR2… «Повезло» на платформе Intel лишь самой первой DDR SDRAM, да и то лишь потому, что до этого приходилось выбирать между обычной SDRAM (уже слишком медленной) и RDRAM (в итоге так и «не взлетевшей»). И «обкатывалась» DDR на самом деле за счет покупателей AMD Athlon — к Pentium 4 ее подали уже готовой. Позднее же как раз AMD старалась не спешить с поддержкой новых типов памяти, так что именно для нее процесс проходил более гладко. То же самое случится и в наступившем году, когда LGA1700 уже собирает все переходные шишки, а АМ5 лишь готовится к выходу на рынок.

Но кто-то процесс должен начинать — из-за проблемы курицы и яйца. По большому счету, внедрение поддержки DDR5 могло начаться и ранее. Изначально индустрия к этому готовилась, ориентируясь этак на 2017—2018 годы. Даты (совершенно внезапно!) похожи на предполагавшиеся сроки освоения компанией Intel 10-нанометрового техпроцесса. Но этот процесс, мягко говоря, затянулся, так что решено было не слишком торопиться. С другой стороны, задержка пошла на пользу: три года назад мы увидели бы ровно то же самое, только в еще более гротескном виде. Но, конечно, если бы все было так, как хотелось, то и ситуация на процессорном рынке была бы более однозначной, и некоторые внешние эффекты (типа пандемийных — или очередного бума майнинга) не мешали бы. В любом случае, история сослагательного наклонения не терпит.

Факты на сегодня просты. Core двенадцатого поколения (т. е. настольная линейка Alder Lake) поддерживают и DDR4, и DDR5 SDRAM. Как показывают тесты, они могут работать быстрее с DDR5, но для всех процессоров (включая даже топовые модели) необходимым использование DDR5 не является. Поэтому на рынке есть платы под LGA1700 со слотами обоих типов — но не одновременно. Топовые платы в основном ориентированы именно на DDR5, однако они всегда продаются хуже, чем модели среднего класса и/или бюджетные продукты, что усугубляется очень большой разницей цен самих модулей памяти. В таких условиях ориентироваться на DDR5 сложно, да и, с практической точки зрения, не нужно. В любом случае, стоимость DDR5 — не повод отказываться от покупки Alder Lake, если таковая предполагалась. И даже не повод сильно откладывать покупку. А если есть желание и возможность вступить в ряды первых пользователей новой памяти, это можно сделать уже сейчас. В каких-то приложениях производительность окажется выше, иногда — заметно выше, но нагрузок, вовсе не реагирующих на систему памяти, было и остается еще больше. Поэтому доказательную базу можно подогнать под любые выводы — достаточно лишь «правильно» подобрать приложения и условия сравнения. Если хорошо поработать с последними, получится даже доказать, что DDR4 лучше. А объективно — она в любом случае дешевле, и пока намного. Поэтому, повторимся, в бюджетном компьютере или системе среднего уровня DDR5 пока делать нечего — в отличие от самого по себе LGA1700. Для топовой же системы обычно привлекательна перспективность, просто не стоит при таком подходе ожидать, что затраты отобьются.