Тесты чипов памяти Samsung, Micron и Hynix на процессорах AMD Ryzen 3000

Опубликовано:

amd aced5f2ef6a940bb85cf3a603d90d5f9

После появления процессоров Ryzen 3000 на рынке прошло несколько недель, и они стали весьма популярными среди наших читателей. Производители памяти анонсировали специальные планки для новых процессоров Ryzen и материнских плат X570. Впрочем, никто не мешает использовать данные модули памяти и с материнскими платами B450 и X470, разве что там могут потребоваться настройки вручную.

Данный обзор был подготовлен нашим форумчанином Reous.

Несмотря на внешние отличия, подобные планки памяти чаще всего оснащаются чипами DRAM, которые показали хорошую совместимость с платформами AMD. Как правило, это 8-Гбит чипы от Samsung, SK Hynix и Micron. Мы получили возможность протестировать несколько комплектов G.Skill и Crucial.

Ниже приведен краткий обзор трех наиболее распространенных чипов на рынке:

Samsung 8 Гбит B-Die:

Данные чипы типа K4A8G085WB изготавливаются по 20-нм техпроцессу. Ранее они показали дружественность к разгону, тактовые частоты почти линейно масштабируются с напряжением и задержками. По сравнению с приведенными ниже чипами, здесь получается достичь меньших задержек, что положительно сказывается на производительности. К сожалению, производство чипов B-Die прекращено, поэтому в ближайшие месяцы они уйдут с рынка. В соответствующей ветке форума перечислены планки памяти на чипах B-Die.

SK Hynix 8 Гбит C-Die:

Чипы типа H5AN8G8NCJR на 8 Гбит производятся по 18-нм техпроцессу, они относятся к третьему поколению после MFR и AFR. Потенциал разгона высокий, но по сравнению с Samsung B-Die придется принести в жертву задержки, такие как tRCDRD, tRP или tRFC. Данные чипы, как правило, встречаются на планках с заявленным режимом до DDR4-3600. Здесь мы тоже дадим ссылку на ветку форума, где можно подробнее ознакомиться с планками на чипах SK Hynix.

Micron 8 Гбит E-Die:

Чаще всего на рынке можно встретить планки памяти на 8 Гбит чипах MT40A1G8SA-075:E (D9VPP), которые производятся по 19-нм техпроцессу. В начале года они вызывали сенсацию, поскольку показали рекордные значения разгона. Из-за хороших возможностей разгона и низкой цены данные планки рекомендуются к покупке. Но и здесь по сравнению с чипами Samsung B-Die придется принести в жертву некоторые тайминги, такие как tRCDRD или tRFC. Дополнительная информация приведена в ветке форума.

Тестовая конфигурация
CPU AMD Ryzen 7 3700X (на фиксированной частоте 4,1 ГГц)
Материнская плата ASUS ROG Strix B450-I Gaming
BIOS 2703 ABB
  ASUS ROG Strix X570-E Gaming
BIOS 1005 ABB
HDD ADATA XPG SX6000 Lite 128GB M.2
Samsung SSD 850 EVO 250GB
ОС Windows 10 (Build 1903)
Видеокарта XFX Radeon R9 270X Black Edition
Оперативная память G.Skill Trident Z DDR4-3600 CL15-15-15
Samsung 8Gbit B-Die, Single Rank
F4-3600C15D-16GTZ       
  G.Skill Trident Z DDR4-4000 CL19-19-19
Samsung 8Gbit B-Die, Dual Rank
F4-4000C19D-32GTZKK
  Crucial Ballistix Elite DDR4-4000 CL18-19-19
Micron 8Gbit E-Die, Single Rank
BLE2K8G4D40BEEAK
  Crucial Ballistix Sport DDR4-3000 CL15-16-16
Micron 8Gbit E-Die, Dual Rank
BLS2K16G4D30AESB
  G.Skill Trident Z Neo DDR4-3600 CL16-19-19
Hynix 8Gbit C-Die, Single Rank
F4-3600C16D-16GTZNC
  G.Skill SniperX Camouflage DDR4-3600 CL19-20-20
Hynix 8Gbit C-Die, Dual Rank
F4-3600C19D-32GSXKB
       

Все тесты проводились на фиксированной частоте CPU 4,10 ГГц при напряжении 1,325 В. Такой шаг был сделан, чтобы тактовые частоты не менялись в зависимости от температуры CPU, что может негативно сказаться на результате. Для тактовых частот до DDR4-3733 включительно использовалась материнская плата ROG Strix X570-E Gaming, более высокие тактовые частоты от DDR4-4200 были получены на материнской плате ROG Strix B450-I Gaming. В качестве BIOS использовались версии с патчем ComboPi 1.0.0.3 ABB. Мы тестировали одноранговые планки 2x 8 Гбайт и двуранговые 2x 16 Гбайт на чипах памяти Samsung, SK Hynix и Micron.

Мы проводили разные тесты в режимах DDR4-3200, DDR4-3600, DDR4-3733, а также DDR4-4200+ при возможности. Все комплекты за исключением однорангового Micron не смогли дать тактовые частоты выше DDR4-4200, либо чипы памяти не позволяли такие высокие частоты, либо BIOS не оптимизирована. Мы выставляли максимальное напряжение VDIMM 1,50 В для оптимизации задержек. Все тайминги приведены в следующей таблице.


Технические аспекты частоты Infinity Fabric (IF) и связь с частотой памяти и частотой контроллера памяти мы уже раскрыли в тестах AMD Ryzen 3700X и 3900X.

Вплоть до частоты DDR4-3600 можно повышать частоту IF без изменения делителя 1:1. Ниже мы как раз это покажем.

Мы тестировали память одноранговую память Samsung B-Die с частотами IF 1.600 МГц, 1.633 МГц, 1.733 МГц, 1.800 МГц и 1.866 МГц.

Задержки

Наносекунды
Меньше - лучше

Наименьшую задержку мы получили с частотой IF 1.600 МГц, что соответствует делителю 1:1:1, самую высокую - с частотой IF 1.633 МГц. К сожалению, ни один результат не приближается к оригинальному значению.

Corona

лучей/с
Больше - лучше

Рендеринг дал схожую картину. Лучший результат мы получили с частотой IF 1.600 МГц, худший - 1.666 МГц.

Forza Horizon 4

CPU Render

fps
Больше - лучше

Forza Horizon 4

CPU Simulation

fps
Больше - лучше

В игровом тесте отличия по производительности не такие экстремальные. Интересно, что высокая частота IF 1.866 МГц здесь дает результаты лучше, чем частота IF 1:1. Впрочем, разница невелика, она практически соответствует пределу погрешности.

По результатам тестов можно рекомендовать не изменять частоту IF, оставив ее с делителем 1:1:1. Что, кстати, является официальной рекомендацией AMD.


Утилита Aida64 отображает аппаратные и программные компоненты системы. В нее встроены тесты кэша и памяти, которые весьма популярны для сравнения производительности разных настроек. Здесь можно посмотреть скорости чтения, записи и копирования памяти, а также определить задержки.

AIDA64

Пропускная способность чтения и записи

Мбайт/с
Больше - лучше

AIDA64

Копирование данных

Мбайт/с
Больше - лучше

Скорость чтения и копирования растет почти линейно с увеличением тактовых частот. Меньшие задержки дают дополнительный прирост при прежних тактовых частотах, особенно это касается производительности чтения. На высоких частотах с делителем 2:1 скорость чтения падает, но скорость копирования увеличивается.

AIDA64

Задержки памяти

нс
Меньше - лучше

Здесь можно видеть, что задержки снижаются при увеличении частоты, если сохраняется делитель 1:1:1. Чем меньше выставлены тайминги, тем лучше результат. Однако на высоких тактовых частотах задержки ухудшаются весьма существенно из-за снижения тактовой частоты контроллера памяти.

WinRAR

WinRAR - весьма эффективная программа для архивации данных. Она поддерживает не только формат RAR, но и многие популярные форматы. Встроенный тесты позволяет оценить производительность процессора при архивации данных.

WinRAR

Производительность архивации

кбайт/с
Больше - лучше

Чипы Samsung B-Die существенно выигрывают от меньших таймингов и демонстрируют лучшие результаты, за ними следуют планки Hynix и Micron. Профили XMP расположились в аутсайдерах, несмотря на высокие тактовые частоты.


Handbrake - приложение с открытым исходным кодом, которое позволяет преобразовывать разные источники видео в форматы H.264, MPEG-4 или Theora. С помощью шаблонов можно указать, с какими устройствами желательно обеспечить совместимость целевых файлов. Мы использовали видео 4K в формате TS (скачать) в шаблоне "Matroska H.265 MKV 2160p60". Затем мы брали из журнала время, затраченное на преобразование формата.

Handbrake

Изменение формата видео

с
Меньше - лучше

Удивительно, но почти вся память Samsung оказалась в лидерах - на конвертацию ушло меньше времени. Интересно то, что даже профиль DDR4-3200 оказался быстрее некоторых режимов DDR4-3600 на чипах Micron или Hynix. С профилями XMP без оптимизации на преобразование видео ушло больше всего времени.

Corona

Corona - тест рендеринга сцены. Результаты отображаются в виде времени рендеринга или производительности лучей/с.

Corona

Производительность рендеринга

лучей/с
Больше - лучше

В данном тесте лучше всего себя показывает память с высокими тактовыми частотами и низкими задержками. Профили XMP вновь в аутсайдерах.

HWBot x265

HWBot x265 - тест кодирования видео с открытым исходным кодом. В нем доступны два режима, 1080p и 4k. Результат отображается в виде fps (число кадров в секунду).

HWBot x265 1080p

Производительность кодирования видео

fps
Больше - лучше

HWBot x265 4k

Производительность кодирования видео

fps
Больше - лучше

Результаты двух режимов очень похожи. Лучше всего себя показывает память с высокими тактовыми частотами и низкими таймингами. Как можно видеть по результатам профилей XMP, у двух рангов есть явное преимущество. Профиль DDR4-3000 XMP с двумя рангами работает быстрее DDR4-3600 XMP с одним рангом.


Мы использовали встроенные тесты Forza Horizon 4, Shadow of the Tomb Raider и Final Fantasy XIV. Чтобы производительность меньше зависела от видеокарты и сильнее от CPU, мы выставили низкое разрешение 1.280 x 720 пикселей и низкий уровень детализации.

Forza Horizon 4

CPU Simulation, CPU Render

fps
Больше - лучше

Final Fantasy XIV Shadowbringers

баллы
Больше - лучше

Shadow of the Tomb Raider

CPU игра, CPU Render

fps
Больше - лучше

Игровые тесты показали результаты, близкие к предыдущим бенчмаркам. Самую высокую частоту кадров (fps) мы получили на чипах 8 Гбит Samsung B-Die. В зависимости от игры, разница между планками Hynix или Micron на одинаковых частотах невелика. Самую низкую производительность мы получаем с профилями XMP, хотя от частоты DDR4-3600 этого не ожидаешь.


AMD указывает DDR4-3600/ Infinity Fabric 1.800 МГц в качестве "золотой середины", на которой будут работать большинство процессоров Ryzen 3000. Разгонять частоту IF выше 1.800 МГц нелегко. У некоторых счастливчиков получается достичь 1.900 МГц, но в ряде случаев и 1.833 МГц остается недоступной.

Но может произойти и так, что вы достигли частот 1.866 МГц или 1.900 МГц без проблем, система проходит все тесты стабильности, но по сравнению с меньшими тактовыми частотами и делителем 1:1:1 производительность снижается. Здесь причина может быть в слишком низком напряжении SOC. Если его увеличить, производительность поднимается до ожидаемого уровня. Увеличения только напряжения VDDG в данном случае недостаточно, поскольку оно генерируется из напряжения SOC.

Ниже приведены тесты с разным напряжением SOC планок на чипах 8 Гбит Samsung B-Die DDR4-3733 CL14-15-14, FLCK 1.866 МГц.

Corona

4789550 XX


4755700 XX


4628110 XX


лучей/с
Больше - лучше

Задержки

65.0 XX


65.2 XX


66.0 XX


Наносекунды
Меньше - лучше

Forza Horizon 4

CPU Render

222.3 XX


220.7 XX


215.9 XX


fps
Больше - лучше

Forza Horizon 4

CPU Simulation

256.4 XX


255.6 XX


247.9 XX


fps
Больше - лучше

На данный момент сложно найти тест, который бы хорошо подходил для теста стабильности частоты IF. Впрочем, все может измениться в будущем, и соответствующая функция будет добавлена к существующим утилитам проверки стабильности.

Поэтому, несмотря на кажущуюся стабильность системы, имеет смысл увеличить напряжение SOC и повторить тест.

Поколения материнских плат и раскладка памяти

Какой выигрыш новая материнская плата третьего поколения дает по разгону памяти? Такой вопрос задают многие читатели. Если у вас работает материнская плата второго поколения на чипсете X470 или B450, то ее должно быть вполне достаточно.

Максимальная возможная частота с делителем 1:1 составляет DDR4-3800, она вполне достижима на всех материнских платах B450/X470. Однако если у вас материнская плата относится к первому поколению на чипсете X370 или B350, то придется пойти на жертвы. Но, в зависимости от качества материнской платы, можно рассчитывать на частоты до DDR4-3600 или даже выше.

Материнские платы X570 на данный момент дают преимущество, если у вас есть видеокарта с поддержкой PCIe 4.0 или M.2 SSD, и вы хотите получить максимальную производительность.

Суть в том, что контроллер памяти Zen 2 претерпел существенные изменения. У него были подняты известные ограничения, связанные с материнскими платами, а именно ProcODT. В зависимости от аппаратной конфигурации и частоты, память могла работать стабильно лишь при ProcODT 48 Ом в случае одного ранга или 60 Ом для двух рангов. Иначе стабильность терялась. В случае Zen2 значение ProcODT уже не нужно выставлять так высоко.

Даже топология подключения памяти на материнской плате с процессорами Ryzen 3000 играет не такую существенную роль, как в случае CPU Ryzen 2000 или 1000. С материнскими платами второго поколения и подключением по цепочке (Daisy Chain) вполне возможны тактовые частоты до DDR4-3800 при полной занятости слотов DIMM.

Материнские платы с подключением по цепочке вполне подходят для разгона, если установить две планки DIMM в слоты A2 и B2. Они подключены к CPU напрямую, путь прохождения сигнала у них короче, чем в случае слотов A1 и B1. Материнские платы с топологией T, с другой стороны, хорошо подходят для высоких тактовых частот при установке четырех планок памяти. Здесь все слоты подключены к CPU проводниками одинаковой длины.

Ожидаемые значения разгона для материнских плат X570, X470 и B450
  Daisy Chain  Топология T  2 DIMM
  A1/B1 A2/B2 A1/B1 A2/B2 A1/B1
2x Single Rank 2933+ 4400+ 4200+ 4200+ 4600+
4x Single Rank 4000+ 4000+ 4000+ 4000+ -
2x Dual Rank 2933+ 4200+ 4000+ 4000+ 4400+
4x Dual Rank 3800+ 3800+ 3800+ 3800+ -

На оптимизацию памяти обычно уходит немало сил и времени. Как можно видеть по результатам тестов, процессоры Ryzen 3000 выигрывают от разгона памяти и оптимизации таймингов. Прирост заметен в играх (зависящих от производительности CPU), сценариях кодирования видео, архиваторах и многих других приложениях. Наилучшую производительность мы получили с памятью DDR4-3800 (делитель 1:1:1) с минимально возможными задержками. Конечно, если CPU заработает в таком режиме. Двухранговая память обычно дает более высокую производительность, чем одноранговая. Впрочем, с двухранговой памятью обычно не получается достичь таких же высоких тактовых частот, как с одноранговой. Либо приходится увеличивать задержки.

Высокие тактовые частоты с асинхронной работой IF, с другой стороны, себя не оправдывают, поскольку частота контроллера памяти падает в два раза, производительность тоже снижается.

Оставлять настройки по профилю XMP не имеет смысла, лучше оптимизировать задержки вручную. Это касается не только основных таймингов, но и вторичных. Профиль XMP все же ориентирован на максимальную совместимость, а ручные результаты разгона ближе к пределу каждой тестовой системы. Можно достичь существенно лучших задержек, например, tRC, tFAW, tWR, а особенно tRFC. Как показывают тесты, комплект DDR4-3600 с выставленным профилем XMP работает медленнее, чем оптимизированный профиль DDR4-3200.

На данный момент лучшие результаты по-прежнему обеспечивают 8-Гбит чипы Samsung B-Die, они имеют наибольший потенциал оптимизации. Разве что планки на этих чипах обычно стоят дороже. Производство чипов B-Die прекращено, поэтому планки уйдут с рынка в ближайшие месяцы.

Чипы Hynix C-Die и Micron E-Die показывают близкую производительность. В случае чипов Micron E-Die получается лучше оптимизировать основные тайминги, но Hynix C-Die дает преимущества по вторичным задержкам. Планки на данных чипах стоят сравнимо, поэтому оба варианта можно рекомендовать для пользователей, кто ищет оптимальное соотношение цена/качество.

Преимущества и недостатки разных чипов памяти
  Samsung B-Die Micron E-Die Hynix C-Die
Преимущества Очень хорошая производительность Хорошая производительность
Низкая цена
Хорошая производительность
Низкая цена
Недостатки Высокая цена
Скоро уйдет с рынка
Более высокие задержки Более высокие задержки

В соответствующей ветке нашего немецкого форума можно найти другие результаты разгона памяти.

Потратив немного усилий и времени, любой пользователь может выжать больше из оперативной памяти, независимо от типа планок и чипов. Мы желаем удачи!