Nový standard RAM - DDR4 RAM, vlastnosti a vlastnosti. DDR3 vs DDR4

Zkontrolovali jsme co nové moduly DDR4 RAM se liší od dříve používaných paměťových modulů DDR3 a o kolik jsou efektivnější než zařízení předchozí generace.

První Informace o paměti DDR4 se objevil v roce 2008. Tehdy se předpokládalo, že se do obchodů dostane do pěti let a velmi rychle si získá větší oblibu než paměti DDR3.

Brzy se ale ukázalo, že použitá paměť má velmi velký potenciál pro vývoj a rychlý přechod na nový standard nedává smysl. Přestože tedy před několika lety počítačové firmy předváděly své modely pamětí DDR4 na různých výstavách, kvůli nedostatku podpůrných platforem nebyla možnost jejich praktického využití. Všechno se za poslední rok změnilo. Paměť DDR3 dosáhla svého limitu.

Konec éry pamětí DDR3

Přestože jsou na trhu dostupné moduly s DDR-2400, DDR-2800 a ještě rychlejšími frekvencemi, další zrychlení se ukázalo jako téměř nemožné. Je pravda, že některým výrobcům se podařilo získat vyšší takty, ale vytváření takových paměťových modulů v masovém měřítku bylo nerentabilní a prakticky nemožné.

Neustálé zrychlování stávajícího typu RAM je nepraktické – výrazně se zvyšuje spotřeba a snižuje se chybovost. Řešením těchto problémů se ukázaly být paměťové moduly DDR4, které mají mnohem více možností ke zvýšení výkonu a přitom spotřebují výrazně méně energie.

Potřebujeme nové paměťové moduly DDR4?

Ano, a nejen kvůli rychlosti. První paměťové modely nového typu nemají větší výkon než moduly předchozí generace.

Když jedna technologie dosáhne svých limitů a druhá teprve vstupuje na trh, nemusíme mezi nimi zaznamenat rozdíl v rychlosti. V tomto případě není důležitý výkon, ale perspektiva nové technologie. Proto se nyní při upgradu počítače vyplatí přemýšlet o výběru platformy kompatibilní s novým typem paměti.

Až příště vyměníme komponenty, budeme moci použít moduly nové generace. Pokud po nějaké době zjistíme, že použitá paměť je příliš pomalá nebo nedostatečně kapacitní, pak nebudeme mít problémy s nákupem výkonnějších komponent – ​​jinak je tomu v případě pamětí DDR3, které dosáhly svého limitu a budou pomalu opouštět trh .

Jeden z silné paměti DDR4 je jeho energetická účinnost. V současnosti tvoří drtivou většinu prodávaných počítačů notebooky, tablety a konvertibilní zařízení. Nejdůležitější vlastností takového zařízení je jeho výkon a doba provozu bez dobíjení, která zase závisí konkrétně na spotřebě energie.

Vyplatí se měnit paměť na DDR4?

Prozatím takové dilema neexistuje, protože platforma, která podporuje oba typy paměti, zatím není k dispozici. Výměna paměti tedy povede k výměně celé platformy. Počítejte však s tím, že základní desky s podporou obou typů pamětí budou brzy dostupné.

Stojí to potom za to? změňte paměť DDR3 na DDR4? Pokud vybíráte nový počítač s ohledem na budoucí upgrady, bude užitečné zvážit tuto možnost. Samozřejmě pak zpočátku utratíme více, ale v budoucnu to usnadní upgrade počítače.

Nový typ paměťových modulů

Drobné změny nastaly ve vzhledu paměťového modulu. Pravda, jeho délka a tloušťka je stejná jako v případě DDR3, ale zkušené oko si všimne, že nové moduly jsou o milimetr vyšší a mají 284 místo 240 kontaktů.

Kromě toho jsou kontakty ve střední části modulu vyšší než kontakty na okrajích. Díky tomu vyžaduje instalace paměti méně úsilí. Pozice odsazení v modulu se také změnila. Tento postup znemožňuje umístění paměti do nevhodného slotu, například do slotu určeného pro instalaci paměťových modulů DDR3.

Vysokorychlostní DDR4

V současnosti najdete na trhu především paměti DDR3 na frekvencích 1333 a 1600 M/s (milion operací za vteřinu), moduly určené pro nadšence dosahují frekvencí okolo 2400 nebo 2866 M/s.

V případě DDR4 budou tyto parametry lepší a téměř standardem se stane provoz na úrovni 2400 M/s. Standard JEDEC aktuálně předpokládá tvorbu DDR4 pamětí v rychlostech od 1600 do 3200 M/s, ale již byly oznámeny moduly na úrovni 4166 M/s.

Dlouhá zpoždění

Zvýšení rychlosti paměti vždy znamená zvýšení latence, vyjádřené v časových cyklech. Podobná situace nastane i tentokrát. Norma JEDEC stanoví, že standardní latence CAS pro paměti DDR4-2400 bude 15 cyklů (u DDR3-1600 to bylo 10 cyklů).

Mějte však na paměti, že zpoždění se ve skutečnosti nemění. K ověření stačí provést jednoduchý výpočet. Rychlost paměti 1600 M/s znamená, že její skutečná rychlost hodin je 00 MHz. To znamená, že jeden cyklus trvá 1/800 000 0000 sekundy. V tomto případě je zpoždění vyjádřené v 10 cyklech 12,5 nanosekund. Po provedení příslušných výpočtů pro paměť 2400 M/s a 15 cyklů dostaneme identický výsledek.

Velká kapacita paměti

Největší moduly DDR3 mají kapacitu 8 GB. S pamětí DDR4 lze snadno dosáhnout kapacity 32 GB. Za předpokladu, že standardní základní deska pojme čtyři paměťové moduly, znamená to, že počítač vybavený 128GB RAM bude brzy realitou.

Výkonový rozdíl

I když je mezi oběma moduly velký rozdíl v přenosové rychlosti, ve většině programů nedojde k žádné nebo minimální změně výkonu.

Výhody využití rychlejší paměti bude možné vidět pouze v případě, že budete používat nejnáročnější aplikace a hry.

Menší spotřeba energie

DDR3 vyžaduje napětí 1,5 V, zatímco DDR4 pouze 1,2 V. Podle výrobců by tato změna napětí měla zajistit úsporu energie ve výši 30 %. V praxi je úspora poněkud nižší, nicméně díky použití několika inovací se podařilo dosáhnout požadované podlahy.

Některá pomoc zahrnovala změnu typu signalizace a použití DBI, tedy metody inverze paměťové sběrnice. Spočívá v tom, že pokud se v konkrétní datové lince skládá většina informací z nul, jsou nahrazeny jedničkami a vyhrazený kontrolér vnímá datovou linku jako obrácenou.

Díky tomu je možné vypínat a zapínat tranzistory vzácněji, což snižuje spotřebu energie a zlepšuje stabilitu signálu.

Vzhled DDR4 RAM na trhu otřásl neotřesitelnou pozicí svého předchůdce. Má vyšší technické vlastnosti a mnoho uživatelů má logickou otázku, který pás RAM je lepší? Četné testy a srovnání čtvrté generace RAM s DDR3 ukazují, jaký je mezi nimi rozdíl. Při výběru paměťového modulu DDR3 mějte na paměti, že není kompatibilní s DDR4.

Počítač je jednou z komponent, která je zodpovědná za jeho výkon: rychlost zpracování informací a maximální množství dat zpracovávaných v daný okamžik. Do roku 2015 první pozici pevně držela operační paměť DDR3 třetí generace, ale s příchodem DDR4 se situace začala měnit směrem k nejnovější modifikaci. Vzhled operační paměti čtvrté generace vyvolal na trhu s počítačovou technikou velký rozruch a zároveň vyvstala přirozená otázka, která je lepší než DDR3 nebo DDR4 a zda je vzhled posledně jmenovaného modelu regulérním marketingovým trikem?

Historie vývoje DDR4

JEDEK začal vyvíjet RAM čtvrté generace již v roce 2005, kdy nejmodernější modifikací byly DDR2. Inženýři společnosti si již tehdy uvědomovali, že druhá generace RAM nebude schopna splnit požadavky rychle se vyvíjejících procesorů a dalších PC komponent. Ani ohlášené vydání RAM třetí generace se s tímto úkolem plně nevyrovná. K vyřešení problému nestačí pouhé zvýšení rychlosti zpracování dat, jak tomu bylo u DDR3. Je nutné vzít v úvahu parametry jako je spotřeba a objem, které ovlivňují propustnost zařízení.

Pozornost! Pro práci se specializovanými programy: balíčky pro trojrozměrný design, editory fotografií nebo videa je hlavním parametrem pro výběr paměti RAM její propustnost, tedy rychlost zpracování informací.

V roce 2015, s příchodem platforem Socket LGA1151 na trh, měli uživatelé PC možnost provést srovnávací analýzu paměti RAM třetí a čtvrté generace za stejných podmínek.

Specifikace

Než řeknete, že DDR3 nebo DDR4 je lepší a porovnáte je, měli byste se podrobně seznámit s jejich technickými vlastnostmi a možnostmi, stejně jako s jejich výhodami a nevýhodami. Tento přístup nám umožní správně a přesně určit budoucnost paměťových modulů a identifikovat slibný model.

DDR3

Hlavní charakteristiky paměti RAM, bez ohledu na její generaci, jsou následující:

• Frekvence. RAM třetího modelu je k dispozici s frekvencí 1066 MHz, 1333 MHz a 1600 MHz a nejnovější modifikace má 1866 MHz. Přetaktováním paměti lze zvýšit její frekvenci na 2400 – 2666 MHz. Maximální hodnota tohoto parametru při přetaktování, která byla získána v laboratorních podmínkách, je 4620 MHz.
• Napětí. Spotřeba energie se pohybuje v rozmezí 1,5 - 1,8 V. Nejnovější verze DDR3L je schopna provozu při nízkém napětí 1,25 - 1,35 V. Index L znamená Low Power.
• Odstávka. Pro určení výkonu paměťové karty je jedním z důležitých parametrů časování neboli latence (CL), tedy zpoždění při přenosu informace. DDR3 1600 MHz má latenci 9 hodinových cyklů, získání dočasné hodnoty trvá 1 sekundu. dělíme 1600 miliony hodinových cyklů a dostaneme 0,625 ms na takt. Výsledek vynásobíme 9 hodinovými cykly a dostaneme 5,625 ns. Dále vynásobíme 2 (počet datových přenosových toků) a latence je 11,25 ns.

Rada. Hodnotu latence lze určit ze značek RAM za písmeny CL. V souladu s tím, čím nižší je jeho hodnota, tím vyšší je výkon zařízení.

DDR4

Čtvrtá generace RAM má vyšší technické specifikace, díky kterým překonává svého předchůdce.

Srovnání DDR3 a DDR4

Na základě technických charakteristik je zřejmé, že latence DDR4 je vyšší než u předchůdce. Při lineárním čtení dat nebo jejich ukládání díky prakticky nezměněným časováním je však tento rozdíl kompenzován a vítězí RAM čtvrtého modelu. Při práci ve vícevláknovém režimu díky nižší latenci vítězí DDR3 v mezích statistické chyby. Při kompresi velkých souborů (1,5 GB a větší) je čas strávený operací u DDR4 o 3 % kratší než u DDR3. Specifikace RAM třetí generace umožňuje použití napětí Vddr. Při provádění energeticky náročných operací se zvyšuje díky vestavěným měničům, čímž se vytváří hojné teplo. Modul DDR4 přijímá požadované napětí z externího napájecího zdroje (Vpp).

RAM čtvrtého modelu implementuje technologii Pseudo-Open Draid, která zcela eliminuje svody proudu, které byly pozorovány u předchozí verze, která používá Series-Stub Terminated Logic. Použití tohoto rozhraní pro vstup a výstup dat snížilo spotřebu energie až o 30 %. Co se týče kapacity paměti DDR4 lišty, minimální hodnota je 4 GB a pro DDR3 je optimální, protože maximum je 8 GB. Struktura RAM třetí generace umožňuje až 8 paměťových bank s délkou linky 2048 bajtů. Nejnovější modifikace RAM má 16 bank a délku linky 512 bajtů, což zvyšuje rychlost přepínání mezi linkami a bankami.

Ze srovnání DDR3 a DDR4 můžeme usoudit, že nejnovější generace RAM předčí svého předchůdce téměř ve všech ohledech, ale tento rozdíl je pro běžného uživatele jen málo patrný. DDR3L 1600 MHz v kombinaci s Intel Core i5 je skoro stejně dobrý jako DDR4. Pro moderní hry nebo práci ve specializovaných programech, které vyžadují velké množství paměti a vysokou rychlost zpracování dat, se doporučuje instalovat RAM čtvrté generace.

Porovnání DDR 3 a DDR 4 RAM: video

Aby moderní hry běžely rychleji, potřebuje počítač nejen , ale také dostatečné množství paměti RAM. Proč je to nutné? Dnešní hry mají velmi rozsáhlé lokace se značným množstvím objektů, které jsou uloženy v paměti RAM. Pokud není dostatek paměti RAM, hra bude mít přístup k trvalé paměti a pokud se jedná o pomalý HDD, uživatel bude vždy dostávat zamrznutí.

Corridor střílečky nemusí vyžadovat mnoho paměti, ale pokud hrajete rozsáhlé RTS nebo FPS hry, je to rozdíl. Například pro hraní Battlefield 1 výrobce doporučuje použít 16 GB RAM nebo vyšší. Pokud jste se ještě nerozhodli, kolik RAM potřebujete, použijte naši.

Samsung DDR4 2666 DIMM 8Gb

Pravděpodobně téměř každý uživatel slyšel o tomto senzačním modelu od společnosti Samsung. Set několika prken bohužel nenajdete, ale nic vám nebrání koupit si jeden kus po druhém a nainstalovat je dohromady. Kromě extrémně nízké ceny má tato paměť vynikající potenciál pro přetaktování, což je důvod, proč přetaktování tuto RAM miluje. Skladová rychlost je zde pouze 2666 MHz, ale bez větších potíží na dobré základní desce tento modul nabere frekvenci od 3200 do 3666 MHz, a to i přesto, že dvouřadé paměti obvykle běží hůře než jednořadé.

Výhody

Skvělý potenciál pro přetaktování
Velmi levné
Velmi běžné na trhu

Nedostatky

Vzhled – jednodušší už to být nemůže

Paměť Patriot PV416G320C6K

Pokud se nechcete přetaktovat, ale váš rozpočet je velmi omezený, pak doporučujeme poohlédnout se po společnosti Patriot Memory. Továrně přetaktovaná sada má frekvenci 3200 MHz. Pokud chcete, můžete se samozřejmě pokusit vymáčknout více, ale s největší pravděpodobností neuspějete. Dvouřadá paměť PV416G320C6K poběží na frekvenci 3200 MHz pouze při aktivaci profilu XMP a zvýšení časování. Po vybalení uvidíte pouze ubohých 2133 MHz.

Kromě vysoké frekvence nabízí vývojáři uživateli zajímavý design, který dobře zapadne do červené sestavy. Kromě toho je možné odpojit chladič, pokud náhle nemůžete nainstalovat věžový chladič pro chlazení procesoru. Na sadu je záruka 10 let!

Výhody

Nízké náklady
Vysoká frekvence s podporou profilu XMP
Pěkný design
Odnímatelné radiátory
10 let záruka

Nedostatky

Žádný konkrétní prodejce paměťových čipů

Kingston HyperX HX432C16PB3K2/16

Kingston je jedním z nejstarších výrobců pamětí na trhu. Její značka HyperX je zaměřena na hráče a její produkty splňují vysoké standardy kvality. Není divu, že paměťová sada HyperX HX432C16PB3K2/16 Je poskytována doživotní záruka. Samozřejmě to není nejlevnější varianta, ale stále to vyjde velmi dobře na rozpočet.

Frekvence operační paměti je u tohoto modelu stejná jako u předchozí sestavy – 3200 MHz s podporou XMP profilu, ale přetaktování je mnohem stabilnější. Zdá se, že přesně to kupující přeplatí ve srovnání s Patriot Memory PV416G320C6K. Za pozornost také stojí tradiční černý agresivní styl Kingstonu.

Výhody

Doživotní záruka
Stabilní přetaktování
Zajímavý design

Nedostatky

Mírně předražené

Paměť Patriot PVS416G400C9K

Pokud vlastníte procesor od Ryzenu, pak se pravděpodobně díváte na vysokofrekvenční paměti, které jsou z výroby přetaktované. Patriot Viper vám dává do pozornosti nejlevnější „velrybu“ na trhu, která bude pracovat na 4000 MHz. Samozřejmě, abyste mohli tyče provozovat v takové frekvenci, budete muset v každém případě dlouho tančit s tamburínou, ale výkonnostní zisk stojí za to. Upozorňujeme, že ani ty nejkvalitnější peer-to-peer modely postavené na čipech B-die nebudou vždy schopny dosáhnout hranice 400 MHz. Tak proč si potom připlácet za značku, že?

Výhody

Zajímavý design
Vysoká frekvence z výroby
Často se nacházejí čipy B-die
Nízké náklady
Téměř vždy skladem

Malý expresní test provozu procesorů LGA1151 s pamětí, jako jsou DDR3 a DDR4, jsme provedli v loňském roce a letos jsme studovanou oblast mírně rozšířili směrem k rozpočtovým modelům pro tuto platformu. Obecně panoval pocit, že nový typ pamětí nemá žádné výkonnostní výhody, ale šetří určitou energii, což se v posledních letech stalo hlavním těžištěm úsilí Intelu při vývoji nových mikroarchitektur. Pravda, vliv pamětí na spotřebu starších modelů procesorů Intel jsme nezkoumali. A obecně, jejich testy byly prováděny pomocí staré testovací metodiky a velmi odlišných základních desek atd., takže závěry z minulého roku mohou být zastaralé. Proto jsme se rozhodli problém prozkoumat pečlivěji a podrobněji.

Konfigurace zkušební stolice

procesor	Intel Celeron G3900	Intel Pentium G4500T	Intel Core i3-6100	Intel Core i5-6400	Intel Core i7-6700K
Název jádra	Skylake	Skylake	Skylake	Skylake	Skylake
Produkční technologie	14 nm	14 nm	14 nm	14 nm	14 nm
Frekvence jádra std/max, GHz	2,8	3,0	3,7	2,7/3,3	4,0/4,2
Počet jader/nití	2/2	2/2	2/4	4/4	4/8
L1 cache (celkem), I/D, KB	64/64	64/64	64/64	128/128	128/128
Mezipaměť L2, kB	2×256	2×256	2×256	4×256	4×256
L3 (L4) cache, MiB	2	3	3	6	8
RAM	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133	2×DDR3-1600 / 2×DDR4-2133
TDP, W	51	35	51	65	91
Grafika	HDG 510	HDG 530	HDG 530	HDG 530	HDG 530
Množství EU	12	23	23	24	24
Frekvence std/max, MHz	350/950	350/950	350/1050	350/950	350/1150
Cena	T-13475848	T-12874617	T-12874330	T-12873939	T-12794508

Použili jsme pět procesorů a dva z nich byly již dříve testovány – proto dnes použijeme výsledky Pentia G4500T, a ne poněkud relevantnějšího G4500/G4520 pro maloobchodní zákazníky: obvyklá úspora času. Nás přesto nejvíce zajímají ne ty, ale procesory o něco vyšší třídy – například ty mladší v řadách Core i3-6100 a i5-6400. Proč ti mladší? Zdá se nám, že právě tito kupující budou s největší pravděpodobností chtít ušetřit peníze při upgradu systému bez změny hardwaru z DDR3 na DDR4. A při nákupu nového systému je pro ty, kteří sestavují levný počítač, nejdůležitější skutečnost, že v současné době jsou rozpočtové desky s podporou DDR3 o něco levnější než jejich analogy se sloty DDR4. A pokud si může dovolit nějaké Core i3-6320, pak by bylo lepší „vydržet“ u „skutečného čtyřjádrového“ Core i5-6400. Ale přesto jsme si také nemohli pomoci a otestovali špičkový Core i7-6700K společně s DDR3 – koneckonců jde o nejrychlejší (a energeticky nejnáročnější) nabídku Intelu pro tuto platformu, a proto je pro posouzení maximální potenciální efekt přechodu na nový paměťový standard.

Co se týče samotných paměťových modulů, v obou případech jsme použili dvojici z nich s celkovou kapacitou 8 GB. Frekvence odpovídala normě podporované – 1600 MHz pro DDR3 a 2133 MHz pro DDR4. V zásadě někteří výrobci základních desek nabízejí možnosti přetaktování pamětí pro DDR3, ale je tu jeden choulostivý bod – pro dosažení vysokých frekvencí se obvykle napájecí napětí zvyšuje na 1,65 V (místo standardních 1,5 V). Intel to přitom od dob LGA1156 nedoporučuje s upozorněním, že zvýšené napětí může vést k poškození procesoru. Oficiálně však zařízení pro LGA1151 mohou pracovat nikoli s DDR3, ale s DDR3L pracujícími při napětí 1,35 V, tj. pro ně může být tento problém výraznější. Abychom však byli spravedliví, za posledních sedm let jsme se nikdy nesetkali se selháním procesoru, a to ani při použití „overclocker“ modulů. Navíc jsme neslyšeli o situacích, kdy by bylo možné jednoznačně deklarovat přítomnost takových problémů. Ale víte, kdo šetří spořivce :) Navíc různé „high-end“ moduly s ozdobnými radiátory a jinými LED se pro koncept minimalizace ceny systému stále nehodí, jelikož jsou již dražší než sériově vyráběné DDR4 . Ale banální DDR3-1600 mohou být stále užitečné.

Potřebné byly dvě základní desky. V ideálním případě by samozřejmě takové testování mělo být provedeno na univerzálním modelu, z nichž tři jsou již v sortimentu ASRock, ale zatím jsme je nedostali do rukou. Jednoduše jsme proto vzali dvě desky, které si byly co nejpodobnější designem a dokonce i účelem: ASRock Fatal1ty B150 Gaming K4 a Asus B150 Pro Gaming D3. A jsou založeny na stejné čipové sadě, což může být také důležité, stejně jako na podobném (desetikanálovém) napájecím obvodu procesoru.

Metodika testování

Technika je podrobně popsána v samostatném článku. Zde si krátce připomeňme, že stojí na následujících čtyřech pilířích:

• Metodika měření spotřeby při testování procesorů
• Metodika sledování výkonu, teploty a zatížení procesoru při testování

A podrobné výsledky všech testů jsou k dispozici ve formě kompletní tabulky s výsledky (ve formátu Microsoft Excel 97-2003). V našich článcích využíváme již zpracovaná data. Týká se to zejména aplikačních testů, kde je vše normalizováno vzhledem k referenčnímu systému (jako v loňském roce notebook na bázi Core i5-3317U se 4 GB paměti a 128 GB SSD) a seskupené podle oblastí použití počítače .

iXBT Application Benchmark 2016

Hned první skupina programů přinesla překvapení – na třech z pěti procesorů se DDR3 ukázaly být rychlejší než DDR4. Prostudování detailních výsledků ukazuje, že za to máme jeden program, kterému můžeme „děkovat“, a to Adobe After Effects CC 2015. Jeho předchozí verze nám, pokud si vzpomínám, svými požadavky na kapacitu paměti (a v závislosti na jiné hardwarové prostředí), nyní je tu nové neštěstí – a týká se konkrétně paměti. Na pomalých procesorech je to ale neznatelné – tam se intervaly spolehlivosti různých měření výrazně překrývají. Pokud je ale možné použít čtyři nebo více výpočetních vláken, rozdíl již nelze přičítat chybě: na Core i3-6100 a i5-6400 přesahuje 10 %. A u i7-6700K se mírně snižuje: zřejmě kvůli větší kapacitě mezipaměti. Obecně platí, že „pokrok“ může být někdy takový. Lokálně ostatní programy skupiny fungují na systému s DDR4 buď stejně, nebo o něco rychleji, což nakonec vede k téměř stejným výsledkům. Pro různé typy pamětí, ale samozřejmě ne pro procesory, to je přesně ten případ, kdy úspora ušetřením staré paměti může umožnit pořízení rychlejšího procesoru, což se bohatě vyplatí.

V tomto případě máme naopak určitý nárůst výsledků při použití DDR4 a čím je procesor rychlejší, tím je vyšší. Ale ani v extrémních případech nepřesahuje 3 %, to znamená, že se nevyplatí spěchat s výměnou paměti jen kvůli výkonu.

Formálně je nová paměť lepší, ale ve skutečnosti může rozdíl ve zlomku procenta zajímat jen fanoušky benchmarků, ale ne pro praktické využití.

Podobný případ. Ne, samozřejmě, výsledky jsou trvale vyšší. Ale takový nárůst výkonu nelze bez fotofinišu zaznamenat, takže je lepší to prostě ignorovat.

Rozdíly jsou opět do 1 %. I tam, kde vůbec existují. Pro kupující vstupních systémů má ještě větší smysl nebát se, ale snažit se ušetřit peníze. I při koupi nového počítače na to můžete stále myslet, nemluvě o případě, kdy z toho starého zbyde dostatečné množství DDR3.

Při nabalování dat se Core i7-6700K díky vyšší šířce pásma přesto podařilo hrdinně vymáčknout celá 2 % rozdílu. Pro zbytek je DDR3-1600 více než dostačující a DDR4 může dokonce překážet kvůli stále vysokým latencím.

Za posledních pět let dokázaly operace se soubory aktivně „načítat“ paměť, ale v tomto případě nejsme nakloněni připisovat efekt jejímu výkonu. Spíše jiné faktory třetích stran, jako je ovladač pracující v režimu, pro který je hlavně navržen.

Při pohledu na výsledky procesorů Intel nižší třídy jsme měli pocit, že vyšší latence DDR4 jsou pro tento program obecně kontraindikovány. Při použití rychlejších modelů však můžete vidět, že s rostoucím výkonem rostou i požadavky na šířku pásma paměti. V důsledku toho je možné „zmáčknout“ až 3–4 %. Což ovšem vypadá dobře jen na pozadí jiných skupin aplikací, ale pro praktický význam je příliš malé.

Nakonec dojdeme k téměř úplné ekvivalenci obou typů paměti, protože rozdíl mezi nimi je v rámci chyby. Jak jsme však viděli výše, existují programy, které „tvrdě hlasují“ pro jednu z možností, ale tak zvláštním způsobem, že to lze obecně připsat nějakým chybám (nebo, co je totéž, nadměrné a zbytečné optimalizace), které budou časem opraveny. Ale není to ani zdaleka, že by se výsledky zvýšily o třetinu (v poměru k efektivní frekvenci).

Spotřeba energie a energetická účinnost

Abychom to s velikostí diagramů nepřehnali, rozhodli jsme se omezit na tři body – krajní a střední (výsledky zbylých dvou systémů si můžete prohlédnout v souhrnném souboru). V zásadě dobře demonstrují, proč to všechno začalo. A také to, že u nižších konfigurací lze efekt v zásadě zanedbat: určité úspory jsou pozorovány i v případě Celeronu G3900, ale s přihlédnutím k jeho velmi malému „apetitu“ obecně... Plus mínus pět wattů ve stolním systému nebude problém. 10-15 při použití špičkových procesorů je už něco, ale v relativním vyjádření to také nestojí za pozornost.

Ale samozřejmě to může přinést trochu morálního uspokojení velkému fanouškovi „zelených“. Stejně jako LGA1151 obecně – podle testů jde i při použití DDR3 o dnes stále „energeticky nejúčinnější“ desktopovou platformu, která není horší ani u náhradních systémů, ale s nesrovnatelně vyšším výkonem. LGA1150 však nebyl v této kapacitě špatný a „starý“ LGA1155, pokud by se prodloužila jeho životnost a nedošlo k žádnému novému vývoji, by vypadal dobře. Ve skutečnosti mezi desktopovými platformami již dlouhou dobu neexistuje konkurence, pokud jde o energetickou účinnost. Takže „posílení a prohloubení“ práce v tomto směru jsou ozvěnou událostí na úplně jiných trzích.

Stále však zůstává nevyřešena další otázka, a to vliv různých typů pamětí na spotřebu samotného procesoru. Efektivita „platformy“ je pochopitelná: koneckonců samotné paměťové moduly mají různou spotřebu energie. Ovlivňuje to přímo činnost řadiče integrovaného v procesoru? To se nedá předem říct. Například diskrétní grafická karta také „kazí“ indikátory energetické účinnosti, ale žádným způsobem přímo neovlivňuje procesor. To znamená, že musíme měřit. U nových platforem to navíc není problém – od dob LGA1150 společnost „přenesla“ celý systém napájení procesoru přímo na vyhrazenou napájecí linku.

Jak vidíme, existuje efekt - skromnější než u „platformy“, ale nelze jej nazvat loajálním k paměti starého typu. Opět platí, že u mladších modelů v nabídce Intelu to lze zanedbat, ale u starších můžete získat dalších deset wattů „pod kapotou“. A to i u standardních modulů DDR3 s napájecím napětím 1,5 V - zvýšení druhého (při pokusu o zvýšení frekvence pamětí) samozřejmě situaci jen zhorší. Doporučení „nezvyšovat“ napájecí napětí paměťových modulů lze tedy věřit - to nepřinese nic dobrého. Špatně, dost možná taky. Ale ať se každý rozhodne sám, zda riskovat nebo ne. Dopad použití pamětí DDR3 na vlastní spotřebu CPU (a tím i odvod tepla) je každopádně zdokumentovaný fakt. Stejně jako malá velikost tohoto „vlivu“ v případě procesorů v rozpočtovém segmentu. Nebo dokonce modely střední úrovně.

iXBT Game Benchmark 2016

Abychom článek nezahltili velkým množstvím obecně podobných diagramů, rozhodli jsme se opět vystačit s integrálním skóre (nezapomeňte: nereflektuje absolutní ukazatele, ale schopnost systémů nějak „vytáhnout“ alespoň 30 snímků za sekundu v různých hrách).

Ve skutečnosti je vše zřejmé. Vyšší propustnost paměti má samozřejmě blahodárný vliv na integrované GPU, ale situace se nemůže zásadně změnit. Na některých místech to umožňuje například zvýšit snímkovou frekvenci z 28 na 31, což má vliv na celkový výsledek, ale nejsou pozorovány žádné wow efekty. To opět potvrzuje, že při nákupu počítače pro herní účely musíte „tančit“ z grafické karty. Pak můžete přemýšlet o procesoru a vše ostatní je na vaší chuti. Pokud peníze zůstanou :) Ale nároky moderních (a dokonce ne tak moderních) her jsou takové, že po prvním kroku pravděpodobně nezůstanou. Pokud vám tedy použití „staré“ paměti umožňuje zakoupit o něco rychlejší grafickou kartu, měli byste toho rozhodně využít. A všechny pokusy o zlepšení výkonu integrované grafiky bez radikálních změn nestojí ani za vynaložený čas, o penězích nemluvě.

Celkový

Vyjasnili jsme si tedy dříve získané výsledky a došli k závěru, že zatím je efekt přechodu na DDR4 ještě mírnější, než se dříve zdálo. Z čehož však nevyplývá, že by tomuto přechodu bylo třeba nějak konkrétně čelit. Za prvé, nová paměť šetří energii. Navíc (což je také důležité) se nebavíme jen o větší efektivitě celého systému, ale i spotřeba procesoru se ukazuje být o něco nižší, takže ten bude pracovat v šetrnějším režimu a vše je snazší řešit chlazením. Za druhé, dodávky DDR3 celkem rychle klesají, takže tato paměť na rozdíl od DDR4 určitě nezlevní. Na který budeme muset dříve nebo později přejít a nebudeme se divit, když podpora DDR3 časem zmizí a z nových procesorů již v rámci LGA1151. Na druhou stranu, pokud již takovou paměť máte a v dostatečném množství, jejíž navyšování se v nejbližší době neplánuje, lze okamžik přechodu posunout na finančně úspěšnější. To nebude činit žádné problémy ani při nákupu špičkového procesoru, nemluvě o zařízeních střední a nižší třídy. Ale přirozeně byste se neměli nechat unést nadměrným zvyšováním napětí na modulech, protože to má určitý negativní dopad na procesor.

Nakonec nám to umožnilo porovnat paměti standardů DDR4 a DDR3 mezi sebou za stejných podmínek. Než však přejdeme k výsledkům testů, doporučujeme, abyste si nejprve podrobněji prostudovali rozdíly mezi těmito typy modulů. To nám dá lepší představu o tom, co od nové paměti očekávat nejen nyní, ale i v blízké budoucnosti.

Sdružení JEDEC začalo vyvíjet standard DDR4 již v roce 2005. Obchody v té době ještě prodávaly DDR2 stripy v plném proudu a sériová výroba DDR3 modulů byla pouze v plánu. Jinými slovy, inženýři již tehdy pochopili, že možnosti těchto standardů jsou omezené a dříve nebo později se stanou limitujícími nebo vůbec nebudou konzistentní s úrovní ostatních PC komponent.

Navíc mluvíme nejen o šířce pásma paměti, ale také o tak důležitých vlastnostech, jako je spotřeba energie modulů a jejich objem. Jak můžete vidět z tohoto diagramu, pásky DDR4 překonávají své předchůdce ve všech ohledech.

Zvýšená propustnost

Propustnost paměťového subsystému přímo závisí na rychlosti modulů: čím je vyšší, tím rychleji se provádí zápis a čtení z paměti. Samozřejmě ne všechny aplikace si neustále vyměňují velké množství dat, takže v reálných provozních podmínkách uživatel nemusí pociťovat výhody instalace výkonnějších sad. Pokud se ale bavíme o specializovaných programech, jako jsou editory videa a fotografií, CAD systémy nebo nástroje pro tvorbu 3D animací, pak bude výsledek z použití vysokorychlostních modulů mnohem významnější. Při použití integrované grafiky je také důležitá velká šířka pásma paměti. Koneckonců, iGPU nemá přístup k rychlým GDDR5 čipům, takže všechny potřebné informace jsou umístěny v RAM počítače. V tomto případě tedy instalace výkonnějších paměťových sad přímo ovlivní počet FPS na obrazovce.

U formátu DDR3 jsou standardní frekvence od 1066 MHz do 1600 MHz a teprve nedávno přibyla hodnota 1866 MHz. U DDR4 začíná minimální provozní rychlost na 2133 MHz. Ano, řeknete si, že DDR3 moduly dokážou vyrovnat rozdíl s přetaktováním. Totéž je ale dostupné pro proužky DDR4, které mají vyšší potenciál přetaktování. Ostatně s pomocí optimalizace parametrů se moduly DDR3 běžně dostávají na úroveň 2400 - 2666 MHz, zatímco DDR4 bez problémů dosahují výšek 2800 - 3000 MHz.

Pokud srovnáme standardy DDR4 a DDR3 z pohledu nadšených overclockerů, pak zde bude výhoda na straně DDR4. Hodnota 4838 MHz již byla dosažena a od oznámení nového formátu uběhl pouze rok. Připomeňme, že rekordní frekvence přetaktování u DDR3 modulů je 4620 MHz, která byla zaznamenána pouhých 7 let po uvedení standardu DDR3 do výroby. Zkrátka z hlediska provozní rychlosti mají paměti DDR4 velmi velký potenciál.

Zlepšená energetická účinnost

Druhou důležitou výhodou modulů DDR4 je schopnost pracovat při nízkém napětí. Pro jejich správný chod na jmenovitých frekvencích (2133 - 2400 MHz) tedy stačí pouze 1,2 V, což je o 20 % méně než u jejich předchůdců (1,5 V). Pravda, postupem času byly na trh uvedeny energeticky nenáročné paměti standardu DDR3L a DDR3U s napájecím napětím 1,35, respektive 1,25 V. Je však dražší a má řadu omezení (jeho frekvence zpravidla nepřesahuje 1600 MHz).

Paměť DDR4 také získala podporu pro nové technologie pro úsporu energie. Například modul DDR3 používá pouze jedno napětí, Vddr, které je zesíleno pomocí interních převodníků pro provádění některých operací. To vytváří nadměrné teplo a snižuje celkovou účinnost paměťového subsystému. Pro standardní lištu DDR4 specifikace poskytuje možnost získat toto napětí (Vpp rovné 2,5 V) z externího napájecího měniče.

Paměť DDR4 také obdržela vylepšené vstupní/výstupní rozhraní nazvané „Pseudo-Open Drain“ (POD). Od dříve používaného SSTL (Series-Stub Terminated Logic) se liší tím, že na úrovni ovladačů paměťových buněk nedochází k úniku proudu.

Obecně by použití celé řady energeticky účinných technologií mělo vést k 30% nárůstu spotřeby energie. Možná se to v kontextu stolního PC bude zdát jako zanedbatelná úspora, ale pokud se bavíme o přenosných zařízeních (notebooky, netbooky), tak 30 % není zas tak malá hodnota.

Modernizovaná struktura

V maximální konfiguraci obsahuje čip DDR3 8 paměťových bank, přičemž pro DDR4 je již k dispozici 16 bank. Současně je délka linky ve struktuře čipu DDR3 2048 bajtů a v DDR4 - 512 bajtů. Výsledkem je, že nový typ paměti umožňuje rychle přepínat mezi bankami a otevírat libovolné řádky.

Mikroarchitektura DDR4 zahrnuje použití 8-Gbit čipů, zatímco moduly DDR3 jsou obvykle vytvářeny na bázi 4-Gbit čipů. To znamená, že při stejném počtu žetonů získáme dvojnásobný objem. Dnes jsou nejrozšířenější 4 GB moduly (to je mimochodem minimální kapacita pro paměťovou kartu DDR4). Ale v řadě cizích zemí jsou již nabízeny prostornější moduly: 8 a dokonce 16 GB. Upozorňujeme, že mluvíme o segmentu masového trhu.

Pro řešení vysoce specializovaných problémů můžete bez problémů vytvořit i větší moduly. Pro tyto účely jsou poskytovány 16gigabitové čipy a speciální technologie pro jejich uspořádání v pouzdru DRAM (Through-silicon Via). Paličky s kapacitami 64 a 128 GB již představily například Samsung a SK Hynix. Teoreticky může být maximální kapacita jednoho modulu DDR4 512 GB. I když je nepravděpodobné, že se někdy dočkáme praktické implementace takových řešení, protože jejich cena bude extrémně vysoká.

Navzdory nárůstu všech hlavních charakteristik zůstaly rozměry paměťových karet DDR4 a DDR3 srovnatelné: 133,35 x 31,25 mm oproti 133,35 x 30,35 mm. Fyzicky se změnilo pouze umístění klíče a počet kontaktů (z 240 se jejich počet zvýšil na 288). Takže ani při vší touze nelze modul DDR4 nainstalovat do slotu paměti DDR3 a naopak.

Nové komunikační rozhraní s paměťovým řadičem

StandardDDR3

StandardDDR4

Nový standard paměti také umožňuje použití pokročilejší komunikační sběrnice mezi moduly a paměťovým řadičem. Standard DDR3 využívá rozhraní Multi-Drop Bus se dvěma kanály. Při použití čtyř slotů najednou se ukazuje, že dva moduly jsou připojeny k jednomu kanálu, což nemá nejlepší vliv na výkon paměťového subsystému.

Standard DDR4 toto rozhraní vylepšil použitím efektivnějšího schématu – jeden modul na kanál. Nový typ sběrnice se nazývá Point-to-Point Bus. Paralelní přístup ke slotům je rozhodně lepší než sekvenční přístup, protože vám v budoucnu umožní efektivněji zvýšit výkon celého subsystému. Uživatelé nyní nemusí pociťovat žádnou zvláštní výhodu, ale v budoucnu, až se objem přenášených informací zvýší, bude významnější. Ostatně přesně podle stejného schématu se vyvinula videopaměť GDDR a rozhraní PCI Express. Teprve použití paralelního přístupu umožnilo výrazně zvýšit jejich produktivitu.

Sběrnice Point-to-Point však ukládá určitá omezení počtu použitých modulů. Dvoukanálový ovladač tedy může obsluhovat pouze dva sloty a čtyřkanálový ovladač může obsluhovat čtyři. Jak se objem standardních pruhů DDR4 zvyšuje, není to tak kritické, ale zpočátku to může způsobit určité nepříjemnosti.

Tento problém je vyřešen celkem jednoduchým způsobem – instalací speciálního přepínače (Digital Switch) mezi řadič a paměťové sloty. Na základě principu fungování připomíná přepínač PCI Express line. Výsledkem je, že uživatel bude mít stejně jako dříve k dispozici 4 nebo 8 slotů (v závislosti na úrovni platformy), přičemž plně využije Point-to-Point Bus.

Nové mechanismy detekce a opravy chyb

Vzhledem k tomu, že práce při vysokých rychlostech s velkými datovými zásobníky zvyšuje pravděpodobnost chyb, vývojáři standardu DDR4 se postarali o implementaci mechanismů pro jejich detekci a prevenci. Nové moduly podporují zejména funkci opravy chyb spojených s paritním řízením příkazů a adres a také kontrolu kontrolních součtů před zápisem dat do paměti. Na straně samotného regulátoru bylo možné testovat připojení bez použití inicializačních sekvencí.

Porovnání výkonu pamětí DDR4 a DDR3 za stejných podmínek

K provedení testů jsme použili následující konfiguraci lavice:

procesor	Intel Core i7-6700K (Socket LGA1151) @ 4,0 GHz
základní desky	ASUS MAXIMUS VIII GENE (DDR4) ASUS Z170-P D3 (DDR3)
RAM sestavy	DDR3L-1600 HyperX Fury HX316LC10FBK2/16 DDR3-2400 G.SKILL Ripjaws X F3-2400C11D-16GXM DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 DDR4-3200 KINGMAX Nano Herní RAM GLOF63F-D8KAGA
Grafický adaptér	Grafická karta Intel HD Graphics 530
HDD	Seagate Barracuda 7200.12 ST3500418AS
pohonná jednotka	Seasonic X-660 (660 W)
operační systém	Microsoft Windows 7 (64bitová verze)

Primárním cílem tohoto experimentu bylo samozřejmě porovnat možnosti paměťových sad DDR4 a DDR3 na stejných frekvencích. Pro získání objektivnějšího obrazu byl test proveden v nejoblíbenějších provozních režimech paměťového subsystému: 1600 MHz, 2133 MHz a 2400 MHz:

Paměťová sada		Provozní rychlost, MHz	Sada zpoždění

V benchmarcích přímo závislých na frekvenci paměťových modulů prokázaly obě sestavy srovnatelné výsledky ve všech režimech. Ve většině případů nebyl rozdíl větší než 0,5 %, takže zde existuje parita mezi DDR4 a DDR3.

V testech, které měří latenci při čtení dat z paměti procesorem a rychlost PC při úlohách souvisejících s archivací, byla výhoda na straně standardních modulů DDR3. V průměru byl rozdíl 4-5%. Tato mezera je vysvětlena skutečností, že paměti DDR3 vyžadují nižší časování než DDR4, aby fungovaly na stejné frekvenci.

Aplikace, které se používají k modelování objektů a provádění složitých výpočtů, reagují lépe na zvyšující se frekvence paměti než na změnu sad latence. Proto v tomto případě práce na nižší časování pro paměti DDR3 nepřinesla prakticky žádné dividendy. Alespoň nejsme nakloněni považovat výhodu na úrovni 0,6 - 0,9 % za výhodu, které stojí za to věnovat vážnou pozornost.

A nyní se dostáváme k tomu nejzajímavějšímu – hrám. Byly provozovány na grafickém jádru Intel HD Graphics 530 zabudovaném v procesoru, protože pokud máte samostatnou grafickou kartu, subsystém RAM není zdaleka tím rozhodujícím faktorem.

Z výše uvedených grafů již sám závěr napovídá, že při sestavování PC s integrovaným GPU je přece jen lepší dát přednost starému dobrému formátu DDR3. Bez ohledu na zvolený režim (1600, 2133 nebo 2400 MHz) byla výhoda na straně DDR3 modulů (4 - 10 % podle hry).

Shrneme-li mezivýsledky, můžeme s jistotou říci, že pro sestavení konfigurace stolního počítače, kde paměťový subsystém pracuje ve standardních režimech, nemá smysl kupovat moduly DDR4. Často vykazují o něco nižší výkon než jejich protějšky DDR3 a zároveň stojí více.

Nezapomínejme ale, že nový formát má v záloze ještě jeden trumf – schopnost pracovat na vyšších frekvencích. Například dnes na trhu snadno najdete paměťové moduly DDR4 pracující v režimu DDR4-3000 MHz nebo DDR4-3200 MHz, přičemž kity DDR3 jsou většinou omezeny na frekvence 2400 a 2666 MHz. Teoreticky by tedy v tomto případě měla být výhoda již na straně nového typu paměti.

V této fázi experimentu byly použity následující paměťové sady:

Paměťová sada		Provozní rychlost, MHz	Sada zpoždění
DDR3-2400 G.SKILL Ripjaws X F3-2400C11D-16GXM (2 x 8 GB)

Série provedených testů plně potvrdila náš předpoklad. Konfigurace s pamětí DDR4 pracující v režimu DDR4-3200 MHz se ukázala jako rychlejší než ta s moduly DDR3 běžícími na 2400 MHz. Největší nárůst výkonu byl zaznamenán v benchmarku AIDA64: rychlost všech hlavních procesů (čtení, zápis a kopírování dat) vzrostla přibližně o 18 - 29 %. Rozdíl v ostatních testech se ukázal být ne tak výrazný (na úrovni několika procent), ale stále je. Pokud tedy chcete ze svého systému vytěžit maximum a peníze vynaložené na dosažení tohoto cíle pro vás nejsou důležité, pak nákup rychlých modulů DDR4 vypadá jako zcela oprávněný nápad.

Pravda, výše uvedené platí pouze pro programy. Ve hrách je stále kritická rovnováha mezi frekvencí a latencí. V tomto ohledu vypadají paměti DDR3 lépe, i když se bavíme o PC s integrovanou grafikou. Při sestavování ryze herních systémů jakékoliv úrovně tedy nemá smysl přeplácet paměti DDR4. Bylo by vhodnější zakoupit pár standardních DDR3 a ušetřené peníze použít na nákup rychlejší grafické karty, procesoru nebo SSD.

Poslední položkou v našem testování bylo přetaktování aplikací. Výrobci paměťových modulů DDR4 velmi často ve svých reklamních brožurách zmiňují nadšence do přetaktování. Proto jsme tento aspekt prostě nemohli ignorovat. Testování probíhalo v oblíbené disciplíně přetaktování Super Pi 32M. Jako konkurenti byly vybrány následující paměťové sady:

Paměťová sada		Provozní rychlost, MHz	Sada zpoždění
DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 (2 x 8 GB)
DDR4-3200 KINGMAX Nano Gaming RAM GLOF63F-D8KAGA (2 x 4 GB)

Výsledky testů pro paměti DDR3 (vlevo) a DDR4 (vpravo) na 2400 MHz

Paměťové moduly DDR3 a DDR4, které pracují na stejné frekvenci (2400 MHz), vykazovaly srovnatelné výsledky.

Výsledky testu paměti DDR4 na 3200 MHz

Nahrazení sady DDR4-2400 HyperX Fury HX424C15FBK2/16 za rychlejší DDR4-3200 KINGMAX Nano Gaming RAM GLOF63F-D8KAGA nám umožnilo zkrátit dobu testu asi o 7 sekund – na standardy přetaktování poměrně vysoká hodnota. V této oblasti je tedy výhoda pamětí DDR4 nepochybná. Zdá se, že nadšenci do přetaktování jsou především hlavní cílovou skupinou společností vyrábějících vysoce výkonné paměťové sady nového standardu.

závěry

Od té doby uplynul více než rok, ale celkový obraz se bohužel nezměnil: nový standard má spoustu zajímavých inovací, ale zatím nebyly v praxi plně žádané. Pro většinu skutečných aplikací je výkon předvedený standardními moduly DDR3 dostatečný. Navíc, když pracují na stejných frekvencích, mají dokonce mírnou výhodu díky použití nižších zpoždění.

Alespoň nějaká výhoda z proužků DDR4 se dostavuje až u frekvencí nad 3000 MHz. Koneckonců, takové hodnoty jsou již zpravidla nedosažitelné pro standardní sady DDR3, a to ani při přetaktování. Pravda, zda těch pár procent výkonu navíc (ve většině her k navýšení vůbec nedojde) stojí za přeplácení, je stále hodně velká otázka.

ASea Sonic Electronics pro vybavení určené pro zkušební stolici.

Článek přečten 203656 krát

Přihlaste se k odběru našich kanálů