Страница 18: Масштабирование памяти

Для новых процессоров Rocket Lake-S Intel официально поддержала новую спецификацию JEDEC. Ранее верхней планкой была DDR4-2933, теперь официально поддерживается DDR4-3200. Здесь можно провести параллель с AMD. Новый контроллер памяти Intel разработала еще с процессорами Ice Lake, он использовался и в процессорах Tiger Lake.

Вместе с новым контроллером Intel добавила "передачи" (Gear), которые представляют собой разные делители между частотой памяти и контроллера. Мы знаем подобную функцию по процессорам Ice Lake, но полное управление стало доступно только сейчас. В технической документации (PDF) приведено следующее описание:

"Processor supports dynamic gearing technology where the Memory Controller can run at 1:1 (Gear-1, Legacy mode) or 1:2 (Gear-2 mode) ratio of DRAM speed. Gear ratio is the ratio of DRAM speed to Memory Controller Clock."

Звучит очень похоже на подход AMD с процессорами Ryzen. Где до частоты DDR4-3733 встроенные делители работают в режиме 1:1:1 (MCLK = UCLK = FCLK = 1.866 МГц). Выше уже работают другие делители. В зависимости от качества чипа, можно добиться работы DDR4 и на частотах до 4.000 МГц при сохранении соотношения 1:1:1. Если это невозможно, то делители меняются на 2:2:1, память работает на выставленной частоте, но контролер памяти и Infinity Fabric только на половине частоты памяти

Intel выбрала схожее решение. В режиме "Gear 2" контроллер памяти работает на половине частоты памяти. В режиме "Gear 1" память/контроллер работают на полных тактовых частотах. Но Intel здесь добавляет ограничение. Официально режим "Gear 1" работает (почти) на всех процессорах только при частоте памяти DDR4-2933. Если выбрана более высокая частота памяти, то контроллер переключается в режим "Gear 2". И только Core i9-11900K поддерживает режим "Gear 1" на частоте DDR4-3200 и выше. С помощью разгона режим Gear 1 можно получить и на других CPU.

Как можно видеть по информации CPU-Z, режимы Gear 1 и Gear 2 дают отличия по частотам. В режиме 1:1 (слева) контроллер работает на той же частоте, что и память - 1.466 МГц. Но если переключиться в BIOS на режим 1:2, то контроллер будет работать на половине частоты, то есть на 733 МГц.

Мы провели тесты масштабирования памяти на Core i9-11900K. Мы взяли планки Corsair CMT16GX4M2K4700C19, которые работают в режиме DDR4-4700 с таймингами 19-26-26-46 на 1,5 В. Конечно, при меньших тактовых частотах получилось уменьшить задержки. Начнем с синтетических тестов.

AIDA64

Пропускная способность чтения

MB/s
Больше - лучше

AIDA64

Пропускная способность записи

MB/s
Больше - лучше

AIDA64

Копирование данных

MB/s
Больше - лучше

AIDA64

Задержки

ns
Меньше - лучше

Результаты можно назвать ожидаемыми. Задержки оказались существенно ниже с делителем 1:1, но по пропускной способности изменений мало, если тактовая частота не меняется. Пропускная способность увеличивается по мере повышения частоты памяти, мы смогли сохранять делитель 1:1 до частоты 3.733 МГц. Выше система позволила выставить только 1:2. Из-за более высоких тактовых частот задержки снижаются и в режиме 1:2, но до уровня 1:1 они не добираются.

Игровые тесты масштабирования памяти

Пропускная способность чтения, записи и копирования - это одно, но нам более важна производительность в играх. Мы оценили производительность Core i9-11900K с разными частотами и делителями в некоторых играх.

Control

1.280 x 720 пикселей (Высокие)

Кадры в секунду
Больше - лучше

Cyberpunk 2077

1.280 x 720 пикселей (Высокие)

Кадры в секунду
Больше - лучше

DOOM: Eternal

1.280 x 720 пикселей (Ultra)

Кадры в секунду
Больше - лучше

F1 2020

1.280 x 720 пикселей (Высокие)

Кадры в секунду
Больше - лучше

Shadow of the Tomb Raider

1.280 x 720 пикселей (Высокие)

Кадры в секунду
Больше - лучше

Здесь ситуация отличается от синтетических тестов. В целом, игры больше выигрывают от снижения задержек, что видно по некоторым примерам.