Почему частота оперативной памяти меньше заявленной

Обновлено: 21.11.2024

Получение оперативной памяти с более высокой тактовой частотой не всегда приводит к повышению производительности в играх — это может даже ухудшить ситуацию.

Для геймеров важна скорость. Даже небольшие скачки в производительности FPS могут дать им право похвастаться тем, насколько великолепна их сборка ПК. Однако, когда дело доходит до производительности оперативной памяти, действительно ли тактовая частота имеет значение? Ответ немного сложнее, чем «чем выше скорость, тем лучше». Чтобы понять фактическое влияние тактовой частоты ОЗУ, или, как известно, скорости ОЗУ, на игры, мы собираемся копнуть немного глубже.

Устранение заблуждений

Начнем с того, что давайте рассмотрим один из первых вопросов, возникающих в ходе этих дебатов: скорость ОЗУ и тактовая частота ОЗУ являются, но не должны быть взаимозаменяемыми терминами. Насколько быстро работает ваша оперативная память, зависит от ряда факторов, включая, помимо прочего, тактовую частоту вашей оперативной памяти. Эти факторы включают в себя, наряду с частотой, также доступную полосу пропускания, количество, двойную скорость передачи данных (DDR), общее количество каналов, задержку, а также генерацию и скорость вашего процессора.

Частота оперативной памяти, по сути, означает количество команд, которые она может обрабатывать в секунду. Частота, обычно измеряемая в МГц, в большинстве случаев указана в спецификациях ОЗУ сразу после номера DDR ОЗУ. Например, 8 ГБ оперативной памяти DDR4 3200 работает на частоте 3200 МГц. Довольно легко забыть, что процессор и оперативная память не обрабатывают тактовые частоты одинаково. Таким образом, хотя процессор с более высокой тактовой частотой почти всегда обеспечивает лучшую производительность, этого нельзя сказать об оперативной памяти. Технически, вы по-прежнему будете использовать более быструю оперативную память, если используете ее с более высокой тактовой частотой, но реальная производительность — это совсем другое дело.

Для ЦП число МГц было и остается весьма значительным. В старые добрые времена одноядерных процессоров это напрямую означало бы, что это единственная метрика, которая скажет вам, насколько быстр ваш процессор. Например, тактовая частота 200 МГц означает, что ЦП может обрабатывать до двухсот миллионов команд в секунду. Даже сегодня, учитывая одинаковые ядра/потоки, кэш-память и общую архитектуру, ЦП с более высокой тактовой частотой будет на первом месте. С ОЗУ дела обстоят иначе, потому что ОЗУ на самом деле не выполняет вычисления. Проще говоря, оперативная память делает то же, что и SSD, только как минимум в 10 раз быстрее.

Частовая частота оперативной памяти и игровая производительность

Как мы уже говорили ранее, повышение производительности, даже несколько дополнительных кадров в секунду, очень важны для геймеров. Итак, с учетом этой цели, действительно ли помогает получение системной оперативной памяти с более высокой тактовой частотой? Нет, если вы используете Intel.

За последние несколько лет ряд тестов показал, что при неизменном остальном оборудовании простое переключение оперативной памяти с более низкой частоты на более высокую не повлияло на игровую производительность. В системах с выделенной графической памятью довольно часто игры даже не используют много оперативной памяти, поскольку они уже загрузили большинство ресурсов. Именно видеопамять или VRAM существенно влияет на игровую производительность. Посмотрите на эту диаграмму ниже:

А также на этой диаграмме:


(Источник: Tech Buyers Guru)

С другой стороны, у более высокой частоты системной оперативной памяти могут быть реальные недостатки. Во-первых, эти частоты часто достигаются путем разгона, что может привести к сбоям ОЗУ, связанным с нестабильностью. С другой стороны, при фиксированной пропускной способности повышение частоты ОЗУ приводит к увеличению значений задержки строба адреса столбца (CAS) для ОЗУ, что чаще всего приводит к тому, что эти два значения нейтрализуют друг друга.

Были случаи, когда системы со встроенным графическим оборудованием выигрывали от использования ОЗУ с большей тактовой частотой, в первую очередь системы Ryzen от AMD. Этот тест показывает нам средний прирост в 2-3 кадра в секунду в играх, причем в конкретной игре средний тактовый сигнал составляет +8 кадров в секунду при увеличении тактовой частоты ОЗУ с 2400 МГц до 3000 МГц. Другой тест с Witcher 3 показывает прирост примерно на 15 кадров в секунду по сравнению с увеличением тактовой частоты оперативной памяти с 2133 МГц до 3200 МГц.

Малоизвестная задержка

Упомянутая ранее в этой статье задержка CAS – это еще одна характеристика ОЗУ, которая в сочетании с тактовой частотой ОЗУ определяет ее фактическую скорость. Например, для ОЗУ, отмеченного задержкой CAS как 7, между командой и ответом потребуется 7 тактов.Интересно, что оперативная память с более низкой тактовой частотой, как и более низкая латентность. Так что технически они кажутся быстрее, верно? Здесь мы хотели бы напомнить вам, что означает тактовая частота. Как мы уже говорили ранее, оперативная память с частотой 200 МГц сможет обрабатывать двести миллионов команд в секунду. В результате у него будет тактовый цикл 5 наносекунд. В то время как оперативная память с частотой 1600 МГц будет иметь тактовый цикл 0,625 наносекунды. Следовательно, задержка CAS, равная 5, будет иметь разницу почти в 22 наносекунды!

Даже не вдаваясь во все эти сложные расчеты, простой способ получить представление о фактической производительности ОЗУ — разделить тактовую частоту на задержку CAS. Сравнение результирующего числа для различных комбинаций тактовой частоты и задержки даст вам точную картину того, насколько быстрее различные модули оперативной памяти работают в повседневном использовании.

Компьютерное оборудование, мягко говоря, сложное, и многие пользователи довольствуются простой покупкой готового ПК. Но что, если вы решили собрать свой собственный ПК? Тогда вы, скорее всего, захотите узнать как можно больше о каждом отдельном компоненте и обо всех его характеристиках. Мы уже подробно рассказывали о различных компонентах ПК на этом веб-сайте, но одна из характеристик, которую часто упускают из виду, — это скорость оперативной памяти.

Тактовая частота новейшей оперативной памяти DDR4 находится в диапазоне от 2133 МГц до 2400 МГц. Как видите, между самой высокой и самой низкой тактовой частотой существует огромная разница. Но как именно это влияет на производительность вашего компьютера? Что ж, если это то, что вас беспокоит, этот пост ответит на этот единственный вопрос.

Что такое скорость оперативной памяти

Скорость оперативной памяти, также известная как частота памяти, относится к тактовой частоте модуля памяти. Тактовые частоты измеряются в герцах (Гц), где один герц соответствует одному тактовому циклу в секунду. Однако, поскольку это не процессоры, а модули памяти, это не совсем то же самое, что частота процессора.

ОЗУ не обрабатывает данные, а только передает их между другими компонентами, такими как ЦП, ГП и хранилище. По сути, вы можете думать об оперативной памяти как об обычной пропускной способности. Чем выше тактовая частота, тем больше данных ОЗУ может передать между этими компонентами. Но влияет ли это на производительность вашей установки?

Почему так важна частота оперативной памяти?

Если рассматривать ОЗУ как пропускную способность, нетрудно представить себе преимущества более быстрой ОЗУ. Еще проще представить себе ущерб от более медленной оперативной памяти. Если ваша память не способна передавать данные достаточно быстро, вы столкнетесь с узким местом памяти. Итак, насколько это слишком много и, что более важно, насколько недостаточно?

Что ж, самый простой способ определить это — просто проверить скорость оперативной памяти, поддерживаемую вашим процессором и материнской платой. Если выяснится, что скорость вашей оперативной памяти ниже минимально необходимой скорости, заданной материнской платой и процессором, то скажем так, система может повести себя непредсказуемо.

За исключением того, что на самом деле не нужно хрустального шара, чтобы предсказать низкую производительность или даже невозможность загрузки. Таким образом, достижение минимальных поддерживаемых скоростей ЦП и материнской платы — хорошее начало. Например, процессор Intel i9 7900X поддерживает оперативную память DDR4, работающую на частоте 2666 МГц.

Это минимальная скорость, необходимая ЦП для работы с оптимальной производительностью. Но это не максимальная скорость оперативной памяти, с которой может справиться процессор. Вы даже можете превысить максимальные указанные тактовые частоты, все, что имеет тактовую частоту, может быть разогнано.

Увеличивает ли скорость оперативной памяти производительность системы?

Но что, если у вас есть лишние деньги? Улучшит ли установка более быстрой памяти производительность вашего ПК? Ответ неутешительный: «Вроде». При использовании профессиональных программ вы, безусловно, можете получить большую выгоду от более быстрой оперативной памяти. Но когда дело доходит до игр, емкость, как правило, важнее скорости.

Это не означает, что при установке более быстрой оперативной памяти вы не заметите небольшого увеличения частоты кадров. Но это все, что когда-либо будет, небольшая шишка. Преимущества графического процессора с большим количеством видеопамяти или процессора с большим количеством ядер или даже более быстрого или объемного твердотельного накопителя намного больше, чем разница в производительности между комплектами оперативной памяти 4266 МГц и 2666 МГц.

Поэтому, если вы скупитесь на копейки, всегда помните, что самая рентабельная скорость ОЗУ — это минимальная частота, поддерживаемая вашим процессором и материнской платой. Как вы, наверное, догадались, более быстрая оперативная память стоит дороже. Поскольку преимущества, которые вы получаете от повышения цены, минимальны, это никогда не должно быть приоритетом при сборке ПК.

Но если у вас есть установленный бюджет, в котором еще есть место после того, как вы определились со всеми компонентами, тогда, во что бы то ни стало, идите вперед и приобретите дополнительную быструю оперативную память. В противном случае лучше сосредоточиться на емкости.

При рассмотрении DDR5 люди могут подумать о том, чтобы отложить покупку памяти. Но память DDR4 по-прежнему хороша и будет хороша еще какое-то время. Люди часто спорят, что такое хорошая оперативная память DDR4, что влияет на ее производительность? Будет ли покупка большего объема оперативной памяти равносильна повышению производительности? Что это за задержка и скорость? В этой статье мы обсудим скорость оперативной памяти DDR4 и задержку.

Итак, если DDR5 поступит в продажу к концу этого года, почему мы вместо этого не экономим на этом? Потому что до сих пор ни одна компания по производству процессоров не предоставила поддержку DDR5 в своей текущей линейке процессоров.

Компания AMD и Intel сообщили, что линейка процессоров этого года от обеих компаний не будет поддерживать DDR5. Они, вероятно, будут работать над этим в своих процессорах следующего года, ведь никто не собирается внезапно выбирать DDR5 сразу после ее анонса.

Поэтому сейчас мы используем скорость DDR4 в качестве стандарта, чтобы объяснить два наиболее важных фактора в модулях памяти. Скорость ОЗУ DDR4 и задержка: на что обращать внимание больше всего.

Ответ на этот вопрос немного сложнее, чем просто объявить одного из них победителем. Честно говоря, оба эти фактора имеют одинаковое значение, и один из них неполноценен без другого.

Задержка

Задержка может быть описана как время, необходимое устройству для ввода данных, по крайней мере, это то, что это означает для неспециалистов. Например, в беспроводных мышах есть задержка, хотя компании почти устранили проблемы с задержкой, некоторые из них все еще присутствуют, даже если они составляют всего 1 мс или меньше.

Когда дело доходит до памяти, это будет количество тактов, которое требуется оперативной памяти для отправки данных на ЦП, который она запросила. Таким образом, в основном вы передаете данные своего процессора через энергозависимую память, также известную как RAM. Таким образом, в этом случае чем меньше задержка, тем выше производительность.

Количество циклов, которое требуется памяти для поиска данных и отправки их в ЦП с молниеносной скоростью, называется задержкой. Это происходит так быстро, что вы едва заметите разницу, но если бы была огромная разница в задержке, вы бы обязательно это заметили.

Скорость

Но что тогда означает скорость? Это общее количество циклов памяти. Если модуль памяти имеет тактовую частоту 3200 МГц, это означает, что он будет выполнять 3,2 миллиарда циклов в секунду. Таким образом, оперативная память обращается к своей памяти 3,2 миллиарда раз, чтобы найти данные для ЦП, чтобы передать их.

Более высокая тактовая частота всегда соответствует лучшей производительности. Поскольку это называется двойной скоростью передачи данных, фактическая скорость ОЗУ всегда вдвое меньше, чем всегда отображается. Но поскольку он передает данные дважды за такт, он всегда упоминается как двойной.

Скорость оперативной памяти и задержка

Таким образом, если модуль памяти имеет скорость 3200 МГц, но также имеет CL 20, а RAM 1600 МГц имеет CL 10, они оба на самом деле одинаковы. Даже при низкой производительности, поскольку задержка составляет половину, это означает, что производительность аналогична более высокой задержке, но также и более высокой скорости.

Иными словами, более высокий тактовый цикл и более короткая задержка означают хорошую производительность. Но минимальный CL DDR4 составляет около 15, в то время как DDR3 был хорош для CL 9-10.

Задержка CAS, которая расшифровывается как задержка строба доступа к столбцу, представляет собой количество тактов, проходящих, когда ваш ЦП отправляет инструкции в конкретный столбец модуля памяти, и время, в течение которого он отвечает на него доступными данными.

Но модуль памяти CL16 с частотой 3200 МГц имеет более высокие тактовые циклы, чем DDR3, и задержка не удваивается, что означает, что он все же лучше, чем средняя оперативная память DDR3. Таким образом, оперативная память DDR4 в наши дни по-прежнему работает лучше, чем DDR3 с меньшей задержкой.

Итак, что касается аргумента, на что следует обратить внимание при покупке ОЗУ, на высокую скорость или на низкую задержку, ответ будет и тем, и другим. Он будет работать намного лучше для вас, и всегда следите за обоими из них, прежде чем покупать какой-либо модуль памяти в будущем.

Новейшие процессоры Intel Alder Lake 12-го поколения включают в себя одни из лучших игровых процессоров, которые можно купить за деньги, и это не просто большой шаг вперед в плане чистой мощности. Они также добавляют поддержку некоторых новых перспективных технологий, которые могут стать основой для еще более высокой производительности в будущем, таких как ОЗУ PCIe 5.0 и DDR5. Фактически, при покупке новой материнской платы, совместимой с Alder Lake, у вас будет выбор: оставить память DDR4 или перейти на DDR5?

Поскольку они несовместимы друг с другом, вы застряли на том, что выберете, пока используете эту материнскую плату, поэтому это важное решение. Однако в нынешних условиях это также должно быть простым, поскольку DDR4 в настоящее время может обеспечить такую ​​​​же или лучшую производительность в играх, но при этом ее гораздо легче достижимо. Со временем ситуация может измениться, а пока давайте рассмотрим, почему не обязательно переходить на DDR5 для нового процессора.

DDR4 и DDR5: производительность

Изначально я тестировал процессоры Intel Core i5-12600K и Intel Core i9-12900K с 16 ГБ ОЗУ DDR5, и оба оказались очень впечатляющими процессорами; Я по-прежнему считаю, что Core i5-12600K, в частности, является процессором, который стоит покупать как для ПК среднего, так и для высокопроизводительного ПК. Теперь, когда я наконец получил совместимую материнскую плату на базе DDR4 — Asus ROG Strix Z690-A Gaming WiFi D4 (310 фунтов стерлингов / 350 долларов США) — пришло время посмотреть, как i5 справляется с играми со старой памятью.< /p>

Напомним, что приведенные ниже результаты были получены в разрешении 1080p с использованием Core i5-12600K и Nvidia GeForce RTX 2080 Ti. Что касается DDR4, ROG Strix Z690-A Gaming WiFi D4 был соединен с 16 ГБ памяти Corsair Ballistix Elite, работающей на штатной частоте 4000 МГц, в то время как в моем первоначальном тестировании DDR5 использовалось 16 ГБ оперативной памяти Geil Polaris RGB (со штатной частотой 4800 МГц) и материнская плата Asus ROG Maximus Z690 Hero.

Оперативная память, конечно, никогда не оказывала такого сильного влияния на скорость игры, как процессоры и видеокарты, но здесь мы видим, что скачок последнего поколения не дает заметного преимущества. На самом деле DDR4 выглядит немного лучше: дополнительные 7 кадров в секунду в Shadow of the Tomb Raider, дополнительные 5 кадров в секунду в Assassin’s Creed Valhalla и всего 3 кадра в секунду в Metro Exodus. Во всех остальных тестах DDR4 и DDR5 практически равны.

Единственный раз, когда память DDR5 вырвалась вперед, была в Cinebench R20. Моя установка на базе DDR5 набрала 736 баллов в одноядерном тесте и 6733 балла в многоядерном тесте, что выше, чем у моей установки DDR4 (703 и 6699 соответственно). Однако это небольшие расхождения, и если вас больше интересуют игры, чем редактирование фото или видео, это в любом случае спорно.

DDR4 и DDR5: частоты и задержки

Этот паритет производительности явно идет вразрез с общепринятым мнением об аппаратном обеспечении ПК. Конечно, более новая и блестящая вещь означает более быструю и лучшую вещь?

Безусловно, существуют различные технические усовершенствования памяти DDR5, которые на бумаге делают ее превосходящей память DDR4. Вы можете сказать только по характеристикам оперативной памяти, которую я использовал, что частоты — количество циклов оперативной памяти в секунду — будут быстрее на DDR5, чем на DDR4. 4800 МГц был бы чудовищным, потенциально даже опасным разгоном для памяти DDR4, но с комплектом Geil DDR5 он может выполнять столько циклов безопасно и прямо из упаковки. И с более высокой общей пропускной способностью, чем может предложить DDR4, DDR5 должен хорошо подходить для максимальной производительности.

DDR5 также более эффективна. Он снижает рабочее напряжение с 1,2 В DDR4 до 1,1 В, что звучит не так уж и много, но резко снижает количество энергии, используемой памятью в любой момент времени. Это особенно полезно при сопоставлении его с чипом Alder Lake, так как, хотя процессоры Intel заманчиво мощные, они также очень хотят отключиться от крана блока питания.

Почему же тогда память DDR4 так хорошо справляется с играми, а иногда даже быстрее? Насколько я могу судить, это сводится к тому, что оперативная память DDR4 имеет гораздо меньшую задержку, чем DDR5 — задержка представляет собой задержку между отправкой данных из ОЗУ в ЦП.

Заранее приносим извинения за утечку данных, но давайте воспользуемся памятью Crucial и Geil, которую я тестировал, в качестве примера. Оперативная память Crucial Ballistix Elite DDR4 имеет более низкую частоту 4000 МГц, но гораздо более высокую задержку CAS Latency (CL) 18: это означает, что для того, чтобы данные из ОЗУ стали доступными после запроса, требуется всего 18 циклов. Geil DDR5 имеет CL 40, поэтому для выполнения одного и того же действия требуется в два раза больше циклов. И это не недостаток, который ограничивается этой конкретной моделью: почти все комплекты DDR5, которые были запущены или анонсированы, имеют рейтинг CL40 или CL38, тогда как даже доступные по цене комплекты DDR4 могут иметь CL18, CL16 или CL15.

Разница, очевидно, уменьшается за счет более высоких частот DDR5, поэтому простое выполнение 40 циклов занимает не так много времени, как для DDR4. Но реальная задержка, по всей вероятности, останется дольше. Если вам действительно интересно, вы можете узнать реальную задержку оперативной памяти в наносекундах с помощью калькулятора, подобного этому; мой Crucial DDR4, для справки, имеет расчетную задержку 9 нс, в то время как предположительно более быстрая Geil DDR5 имеет 16,6 нс. Повторите эту более длительную задержку для каждого фрагмента данных, к которому ЦП обращается из ОЗУ, пока вы играете в игру, и тот факт, что DDR4 может опередить DDR5, больше не кажется таким уж удивительным.

Есть надежда на DDR5, так как DDR4 столкнулась с аналогичной проблемой задержки при первом запуске — поэтому, по крайней мере частично, она не вытеснила DDR3 в одночасье. Разумно предположить, что DDR5 будет улучшаться так же, как и DDR4, и что придет время, когда она сможет обеспечить все преимущества скорости и эффективности без недостатков. Увы, не в этот день.

DDR4 против DDR5: цена и доступность

Еще одна веская причина придерживаться DDR4 — это стоимость, причем не только самой оперативной памяти. ROG Strix Z690-A Gaming WiFi D4 стоимостью более 300 фунтов стерлингов, который я использовал, безусловно, является очень премиальным комплектом, но это также и что-то вроде экстремального примера — полноразмерные материнские платы ATX Z690 на базе DDR4 с поддержкой Alder Lake начинаются. по цене 170 фунтов стерлингов, и вы можете ожидать множество более доступных мобильных вариантов, когда чипсеты 12-го поколения, такие как B660, будут выпущены в качестве альтернативы топовому Z690.

Это может относиться и к материнским платам со спецификацией DDR5, но сейчас самая дешевая модель ATX, которую я видел, стоит 230 фунтов стерлингов. Мой ROG Maximus Z690 Hero, тем временем, стоит 520 фунтов стерлингов / 600 долларов — на сотни дороже, чем ROG Strix Z690-A Gaming WiFi D4 с памятью DDR4, несмотря на то, что у него лишь немного лучшие характеристики PCIe и внешнего ввода-вывода.

Проводить прямое сравнение цен на память DDR4 и DDR5 сложнее, хотя бы в основном потому, что на самом деле доступно так мало последней. Якобы DDR5 был выпущен несколько недель назад, но подавляющее большинство комплектов оперативной памяти по-прежнему числятся в списках «отсутствующих в наличии» или «скоро появятся» в авторитетных розничных магазинах, включая Geil Polaris RGB. Я нашел этот комплект Crucial 16 ГБ DDR5 по цене 138 фунтов стерлингов, но ожидается, что он будет доставлен только через несколько недель. И не имеет теплоотвода. Хромой.

Конечно, у моего комплекта Ballistix Elite, похоже, есть собственные проблемы с доступностью, но вы можете получить 16 ГБ, стандартный комплект 4000 МГц/CL18 за 131 фунт стерлингов с G.Skill Trident Z. И нет недостатка в гораздо более дешевой памяти DDR4. комплекты тоже; например, сейчас вы можете приобрести надежную память Corsair Vengeance LPX DDR4 емкостью 16 ГБ всего за 50 фунтов стерлингов.

Я полагаю, что вы могли бы купить материнскую плату DDR5 в качестве акта защиты от будущего, до тех пор, пока ее проблемы с задержкой не будут устранены. Но идея защиты от будущего заключается в том, что вам не нужно будет делать повторные покупки позже, а поскольку до тех пор вы будете вынуждены использовать DDR5 с высокой задержкой, вам придется потратиться на еще один комплект памяти, когда он станет меньше. со временем появляются модели латентности. К тому времени ваш ЦП и набор микросхем сами по себе уже не будут самыми современными.

Поэтому на данный момент лучше всего использовать DDR4. Я понимаю, что может показаться контрпродуктивным оснащение вашего ПК памятью старого стандарта после простого перехода на один из самых передовых процессоров, но когда DDR5 стоит дороже из-за отсутствия реального игрового преимущества, это единственный разумный вариант.

Читайте также: