Введение
Данная статья является продолжением популярного материала "Влияние объёма памяти на производительность компьютера", опубликованной у нас на сайте в апреле этого года. В том материале опытным путём мы установили, что объём памяти не сильно влияет на производительность компьютера, и в принципе, 512 Мб вполне достаточно для обычных приложений. После публикации к нам в редакцию поступило множество писем, в которых читатели просили подсказать, какую же именно память стоит брать и имеет ли смысл купить память подороже, но с меньшим объёмом, а так же просили провести сравнение разных типов памяти.
И действительно, если уж в играх разница между скоростями одного и того же компьютера с 512 и 1024 Мб памяти на борту мизерная, может быть стоит поставить 512 Мб дорогой памяти, чем 1024 Мб дешёвой? Вообще-то, на производительность одного и того же модуля памяти влияют задержки, так называемые тайминги. Обычно производитель указывает их через дефис: 4-2-2-8, 8-10-10-12 и так далее. Оверклокерская память для энтузиастов обычно имеет низкие тайминги, но стоит весьма дорого. Обычная же память, которая просто работает стабильно и не обещает рекордов скорости, имеет более высокие тайминги. В этот раз мы выясним, что же это за тайминги такие, задержки между чем и чем и как они влияют на производительность компьютера!
Задержки памяти
С переходом индустрии на стандарт DDR-II многие пользователи сообщали, что память DDR-II работала не так быстро, как хотелось бы. Порой даже медленнее, чем память предыдущего поколения, DDR-I. Связывалось это именно с большими задержками первых модулей DDR-II. Что же это за задержки? Обычно они маркируются 4-4-4-12, четыре числа, записанных через дефис. Обозначают они следующее:
CAS Latency - RAS to CAS Delay - Row Precharge - Activate to Precharge
Попробуем внести ясность в эти обозначения. Банк памяти состоит из двумерных массивов. Двумерный массив - это простейшая матрица, каждая ячейка которой имеет свой адрес, номер строки и номер столбца. Чтобы считать содержимое ячейки, сначала контроллер памяти должен задать номер строки и номер стобца, из которого считываются данные. Для выполнения этих операций контроллер должен подавать специальные сигналы на память.
RAS (Row Adress Strobe) - сигнал, определяющий адрес строки.
CAS (Column Adress Strobe) - сигнал, определяющий адрес столбца.
CAS Latency (CAS)- это количество тактов от момента запроса данных до их считывания с модуля памяти. Одна из важнейших характеристик модуля памяти.
RAS to CAS Delay (TRCD) - задержка между сигналами RAS и CAS. Как мы уже сказали, обращения к строкам и столбцам происходят отдельно друг от друга. Этот параметр определяет отставание одного сигнала от другого.
Row Precharge Delay (TRP) - задержка, необходимая на подзарядку емкостей ячеек памяти. Производится или закрытие целой строки.
Activate to Precharge (TRAS) - время активности строба. Минимальное количество циклов между командой активации (RAS) и командой подзарядки (Precharge) или закрытия одного и того же банка.
Чем ниже эти тайминги, тем соответственно лучше: память будет работать быстрее с низкими задержками. А вот насколько лучше и насколько быстрее, надо проверить.
Память для скорости
BIOS современных материнских плат позволяет вручную менять значения таймингов. Главное - чтобы модули памяти поддерживали эти значения. По умолчанию значения таймингов "прошиты" в SPD чипах модулей и материнская плата автоматически выставляет рекомендованные производителем значения. Но энтузиастам ничто не мешает снизить задержки вручную, немного разогнав память. Часто это приводит к нестабильной работе. Поэтому, чтобы сравнить влияние таймингов на скорость, мы возьмём очень быструю память и будем безопасно её затормаживать, меняя те или иные задержки.
Компания OCZ, признанный авторитет в производстве модулей памяти для аксессуаров, сегодня выпускает очень быстрые модули DDR-II. Большинство производителей памяти DDR-II используют задержки 4-4-4-12 или 4-5-5-12. Это позволяет менее качественным и, соответственно, более дешёвым чипам памяти работать на заявленных частотах. Как правило, снизить задержки из BIOS в этих модулях не удаётся. Мы приняли решение использовать память OCZ PC2-5400 Titanium, имеющую тайминги 4-2-2-8.
Память OCZ серии Titanium может похвастаться тем, что на неё установлены медные распределители тепла с титановым покрытием. По утверждению компании OCZ, каждый модуль памяти перед продажей тестируется на стабильность, что исключает попадание брака на прилавки магазинов. А кроме того, при штатном напряжении памяти DDR-2 равным 1.8 Вольт, память OCZ Titanium рассчитана на работу при напряжении 2.1 Вольт. То есть, для энтузиастов и оверклокеров разгон практически гарантирован. Несмотря на то, что память OCZ Titanium рассчитана на частоту 667 МГц, мы будем тестировать её на стандартной для современных компьютеров частоте 533 МГц, чтобы отражать реальную скорость, хотя, конечно, велик соблазн разогнать такую красоту.
Два модуля памяти OCZ Titanium PC2-5400 объёмом по 512 Мб готовы и ждут своей очереди.
Теперь осталось подобрать хорошую тестовую платформу. Мы решили использовать компьютер, собранный на базе barebone-платформы Shuttle SB95P V2.
Это современная платформа, рассчитанная на использование в компьютерах с высокой производительностью. Она построена на чипсете Intel i925X, который имеет поддержку памяти только DDR-2, и при том использует технологии оптимизации PAT. В этом компьютере очень хорошо просчитана вентиляция, так что за перегрев нам не пришлось бояться.
Тестовая система
- Intel Pentium 4 2.8 GHz (800 MHz FSB, 1024 Kb L2, LGA 775)
- 80 Gb Maxtor DiamondMax 9 (7200 RPM, 8 Mb) S-ATA
- SAPPHIRE RX600 PRO 128 Mb PCI Express
- Windows XP Professional (Eng.) SP2
- CATALYST 5.3
Тестировать память надо в разных приложениях, чтобы увидеть разницу в скорости или наоборот показать, что её нет. Здесь нам потребуются следующие тесты:
-
Синтетика
-
RightMark Memory Analyzer
-
SiSoft Sandra 2005
-
-
Эмуляция реальных задач
-
PCMark 2004 patch 120
-
3DMark 03
-
-
Тест RealWorld
-
SYSMark2004
-
Ну что же, планов громадье! Начнём с синтетики.
Тестирование
Итак, начнём. Чтобы лучше показать разницу между разными задержками памяти, будем использовать максимальные задержки. По умолчанию память работала с установками 4-2-2-8. Максимум, до чего материнская плата позволяла затормозить память - это 5-5-5-15. Мы провели тесты, поочерёдно меняя каждую из величин таймингов.
RightMark Memory Analyzer
Первый тест - RightMark Memory Analyzer. В отличие от многих прочих тестов, он показывает не только среднюю скорость, но так же и максимальную.
Сначала давайте посмотрим на максимальную скорость. При записи данных в память она не зависит от настроек латентности. И даже в самом медленном режиме при задержках 5-5-5-15 почти не отличается от 4-2-2-8. Что же касается средней скорости, то здесь явно видно влияние таймингов на производительность. Как ни странно, но при записи CAS Latency оказывает совсем мизерное влияние на скорость, зато при чтении мы видим, что CAS Latency имеет самое большое значение. Однако, и в том и в другом случае мы видим, что время Activate to Precharge (TRAS) имеет малое влияние на скорость. Посмотрим диаграмму производительности памяти, полученную тем же RightMark Memory Analyzer.
А в этом случае наоборот - задержки CAS имеют минимальное влияние на скорость, а максимальное - TRAS. Зато очень явно видно, что средняя скорость в зависимости от задержек, может варьироваться на 800 Мб/с. Согласитесь, это серьёзная разница.
Посмотрим, что покажет нам следующий тест - Sandra 2005.
Судя по всему, на результаты производительности памяти в тесте Sandra 2005 больше всего влияет как раз не CAS Latency, а TRAS. Правда, даже в самом тяжёлом случае с минимальными настройками производительность падает "всего" на 200 Мб/с.
Ситуация начинает проясняться, и чтобы подтвердить результаты, посмотрим на тесты эмуляции реальных задач. Начнём с PCMark04.
Небольшая погрешность вычислений общих очков "Total" приводит к тому, что память с таймингами 4-2-2-8 проигрывает всем более медленным конфигурациям, кроме 5-5-5-15. Очки за производительность процессора распределяются так же, как в тесте Sandra 2005. А вот тестирование памяти показывает другие приоритеты. Наибольшую роль здесь играет значение RAS to CAS Delay (TRCD). Наибольшая разница между минимальными и максимальными значениями латентности составляет опять "всего" 200 Мб/с.
А как будет меняться скорость в 3D приложении? Здесь на производительность влияет и скорость процессора, и скорость видеокарты и, конечно же, производительность памяти. Этот тест нам покажет насколько значения латентности памяти влияют на скорость в играх. Настройки теста соответствуют 3DMark Official Run, 1024x768.
И вот здесь-то мы видим, что разницы в скорости почти нет. Причём, она совершенно мизерная даже в быстрых играх, где компьютер обрабатывает до 140 кадров в секунду. Максимум разницы между минимальными и максимальными таймингами - 2 кадра в секунду. В тяжёлых же сценах разница составляет 0.1 кадра в секунду или и вовсе отсутствует.
И напоследок самый главный тест - SYSMark 2004, который покажет нам действительно ли для офисных приложений имеет значение латентность памяти?
Как ни странно, но задержки памяти оказываются важны только для работы с офисными приложениями и нисколько не важны для приложений создания цифрового контента (типа 3DSMax и PhotoShop).
Выводы
По результатам наших тестов, становится ясно, что при выборе быстрой памяти для быстрого компьютера надо обязательно принимать в расчёт значения таймингов. Обычно, честный производитель указывает значения CAS, RAS to CAS, TRP и TRAS. Как вы могли видеть по результатам синтетических тестов, медленные тайминги могут "съесть" до 800 Мб/с от производительности вашей памяти, то есть от 5 до 30%.
Бесспорно, разница в производительности будет и в играх и во многих прикладных программах. Её не может не быть физически. Вопрос в том - сможете ли вы её ощутить на своей, что называется, машине? Если для вас критичен каждый процент скорости и каждый кадр в секунду, вам надо выбирать быструю и качественную память. Если же скорость компьютера не является целью вашей жизни - на латентность можете не обращать внимание.
Ещё раз вспомним результаты нашей первой статьи "Влияние объёма памяти на производительность компьютера". И ответим на извечный вопрос, что приоритетнее - объём памяти или её качество? В том материале мы пришли к выводу, что 512 Мб памяти вполне хватит для современных приложений, а дополнительные 512 Мб просто добавят комфорта в работе. В нашей сегодняшней статье мы доказали, что тайминги влияют на скорость памяти, поэтому делаем один простой вывод - 512 Мб качественной памяти лучше, чем 1024 Мб дешёвой. И соответственно лучше иметь 1024 Мб быстрой памяти (такой как память OCZ), чем 2048 Мб медленной.
Для нас скорость памяти имеет очень большое значение и не только, как тестовая лаборатория, но и как энтузиасты, ненавидящие компьютерные тормоза, мы не смиримся с потерей скорости из-за больших задержек. Поэтому наш выбор - быстрая память OCZ серии Titanium. Низкие задержки, качественное охлаждение и гарантия высокой производительности - вот за что мы выбираем память OCZ Titanium.
Память "OCZ PC3200 Titanium" предоставлена компанией "SVEGA Computer", официальным дистрибьютором OCZ в России.