Em artigos sobre DDR5 publicados recentemente na 3DNews, tentamos responder às principais dúvidas que surgem na hora de escolher tal memória. Examinamos detalhadamente como a alta frequência da memória afeta o desempenho da plataforma Intel e como ela quase não tem efeito na velocidade dos sistemas com processadores Ryzen 7000. Um tópico de estudo separado foi a comparação de módulos DDR5 SDRAM de vários tamanhos. Estamos convencidos de que os módulos de 24 GB não são piores do que os módulos mais comuns e familiares de 16 GB, e os módulos SDRAM DDR5 de 8 GB são uma solução de compromisso muito controversa que reduz bastante o desempenho do sistema.
Apenas módulos de 32 GB ainda não foram testados separadamente, principalmente devido ao seu alto preço e prevalência bastante baixa. E esta é uma omissão grave que precisa ser corrigida. O fato é que, diferentemente dos sticks DDR5 de 16 e 24 GB, os módulos de 32 GB têm uma organização lógica diferente. Eles são dual-rank, ou seja, na verdade representam dois módulos de 16 GB dispostos em uma faixa. Por esse motivo, o controlador de memória funciona com eles de maneira diferente dos módulos ponto a ponto convencionais – é capaz de alternar acessos às “metades” de um módulo de classificação dupla, o que em última análise permite mascarar parte da memória interna atrasos necessários para atualizar dados nas células e melhorar o desempenho. Por exemplo, observamos um efeito semelhante quando testamos módulos SDRAM DDR4 de 16 GB – na geração anterior, a memória dual-rank já era possível em tal volume. É por esse motivo que, no caso de plataformas com suporte a DDR4, os módulos dual-rank de 16 GB acabaram se tornando a opção preferida para PCs topo de linha – ceteris paribus, eles permitem maior desempenho.
Mas seria incorreto transferir a experiência adquirida com módulos DDR4 de 16 GB de classificação dupla para DDR5. A memória do novo padrão é muito diferente da DDR4 em termos de algoritmos de operação e, portanto, a dependência do desempenho na organização interna dos módulos pode ser completamente diferente. Um papel importante aqui é que os módulos DDR5 únicos, ao contrário de seus antecessores, se comunicam com o sistema por meio de dois subcanais independentes de 32 bits, em vez de por meio de um único canal de 64 bits. Isso permite que o controlador se beneficie da tecnologia de intercalação com redução de latência, mesmo com módulos DDR5 de 16 GB ponto a ponto. Ao mesmo tempo, o módulo DDR5 de classificação dupla oferece ao controlador de memória a possibilidade de alternar adicionalmente pares de subcanais de 32 bits associados a cada classificação, o que, é claro, aumenta até certo ponto o paralelismo das chamadas. No entanto, o efeito ao passar da intercalação de pares para a intercalação como parte de um quarteto de subcanais obviamente não pode ser expresso tão claramente como ao passar de módulos SDRAM DDR4 de classificação única para módulos SDRAM de classificação dupla.
Neste material, com base nos resultados de testes práticos, responderemos à questão de saber se faz sentido, na montagem de sistemas modernos, perseguir módulos DDR5 de 32 GB de classificação dupla para aumentar o desempenho. Para conduzir o experimento correspondente, escolhemos dois kits DDR5-6400 (quase) idênticos da Patriot, relacionados à série Viper Venom. Inclui conjuntos que consistem em pares de módulos DDR5 de 16 GB e conjuntos que incluem módulos de 32 GB. Além disso, o que é especialmente importante no contexto dos nossos testes, estes kits têm os mesmos tempos de especificação, graças aos quais podemos ver a dependência do desempenho do volume dos módulos isoladamente de outros fatores.
E antes de passarmos a conhecer de perto os módulos e seu desempenho, precisamos fazer uma ressalva que não nos aprofundaremos em discussões sobre quantos anos chegará o momento em que a presença de mais de 32 GB de memória nos sistemas modernos irá tornar-se uma necessidade urgente. A situação atual é que 32 GB de memória são suficientes na grande maioria dos casos – tanto para jogos quanto para atividades criativas. É claro que há exceções a esta regra – por exemplo, trabalhar com máquinas virtuais requer muita memória – mas os raros profissionais que precisam vitalmente de grandes quantidades de RAM estão bem cientes de suas necessidades e explicam-lhes as vantagens de 32 GB módulos com mais de 16 GB não faz sentido. Vamos nos concentrar nos benefícios que os kits DDR5 de 64 GB podem trazer para os usuários de PC mais casuais. Muito provavelmente eles não precisarão dessa quantidade de memória nos próximos anos, mas poderão dar preferência aos módulos de 32 GB por outro motivo – por uma questão de ganhos adicionais de desempenho.
⇡#Módulos Patriot Viper Venom DDR5-6400
Dois kits participaram dos testes: o kit Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×16 GB (código do produto PVV532G640C32K) e o kit Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 GB, que é muito semelhante em características (código do produto PVV564G640C32K).
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×16GB
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×32GB
Ambos pertencem à mesma série de overclock e, portanto, parecem quase iguais. Esta memória é coberta em ambos os lados com dissipadores de calor de alumínio preto fosco com sobreposições prateadas, além de um logotipo da série vermelho impresso em ambos os lados dos módulos. Como resultado, eles não apenas parecem atraentes, mas também são resfriados de forma eficaz – o Patriot Viper Venom DDR5 não ameaça superaquecer, mesmo se estivermos falando de módulos com capacidade aumentada para 32 GB. Separadamente, deve-se enfatizar que as cópias que tiramos para teste não possuem retroiluminação RGB e há uma inserção de plástico preto ao longo de sua borda superior. Porém, no sortimento Patriot também existem modelos de memória semelhantes com retroiluminação LED – neles esta inserção é feita de plástico translúcido e há LEDs embaixo dela.
As diferenças externas entre módulos com capacidade de 16 e 32 GB não são imediatamente aparentes. Em primeiro lugar, podem ser encontrados nas etiquetas coladas nos radiadores – o Patriot os indica claramente não só pelo número do artigo, mas também pelas características básicas dos kits, incluindo a capacidade. Em segundo lugar, em busca da diferença, você pode olhar embaixo dos dissipadores de calor do lado dos contatos – módulos com capacidade de 32 GB possuem o dobro de chips e são instalados em ambos os lados da placa de circuito impresso, enquanto tiras de 16 GB são unilaterais.
Esquerda – módulo DDR5 de 16 GB, direita – 32 GB
Porém, do ponto de vista das características do passaporte, os kits Patriot Viper Venom DDR5-6400 com capacidade de 32 e 64 GB não diferem entre si. Ambos os módulos são projetados para operar na frequência de 6.400 MHz com um esquema de temporização de 32-40-40-84. Ao mesmo tempo, sua tensão nominal é aumentada para 1,4 V. Todos os parâmetros listados para ambos os conjuntos estão incluídos no perfil XMP. E para compatibilidade, a memória em questão está equipada com alguns outros perfis com frequência mais baixa: DDR5-6200 com temporizações de 42-46-46-86 e DDR5-6000 com temporizações de 36-36-36-76.
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×16GB
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×32GB
Assim, tanto os módulos peer-to-peer de 16 GB de face única quanto os módulos de 32 GB de dupla face com arquitetura dual-rank, projetados pela Patriot, são projetados para operar em modos completamente idênticos.
No entanto, deve-se notar que os módulos de classificação dupla criam uma carga maior no controlador de memória e, portanto, em geral, são menos estáveis em altas frequências. A julgar pelas características dos kits descritos, isso não se manifesta no caso do DDR5-6400. Mas a operação de conjuntos de 2×32 GB em velocidades acima de 6.400-6.800 MHz não é mais garantida. Isso resulta, por exemplo, no fato de que o conjunto DDR5-6400 de 2×32 GB é a opção de 64 GB mais rápida em toda a linha Patriot Viper Venom DDR5. Ao mesmo tempo, memórias semelhantes em kits com capacidade de 32 GB podem ter frequência de até 7.400 MHz.
Voltando aos parâmetros do passaporte dos kits em questão, notamos que o esquema de temporização declarado para eles com CL32 na frequência de 6400 MHz é fornecido pelo fabricante dos chips de memória. Este é o SK Hynix, conforme confirmado pelas leituras dos utilitários de diagnóstico.
Para DDR5, os chips SK Hynix são considerados a melhor opção, mas neste caso não estamos falando de chips A-die, amados por overclockers, capazes de fazer overclock para 7.000-8.000 MHz, mas de chips M-die anteriores. Eles são piores em termos de potencial de frequência, mas para conjuntos de 2×32 GB, cuja obtenção de altas velocidades é limitada pelas capacidades dos controladores de memória dos processadores modernos, seu uso é bastante justificado. Além disso, em frequências em torno de 6.400 MHz, os chips M-die permitem definir temporizações tRFC2 mais baixas, o que afeta significativamente o desempenho.
Mas você não poderá verificar com seus próprios olhos se os módulos Patriot Viper Venom DDR5-6400, tanto nas versões 2×16 GB quanto 2×32 GB, são baseados em chips SK Hynix M-die, removendo os dissipadores de calor deles. Embora essa memória aparentemente use chips H5CG48MEBD, na verdade eles são renomeados pelo próprio Patriot ou por outra pessoa na cadeia de suprimentos.
Ao mesmo tempo, os módulos DDR5-6400 com capacidade de 16 e 32 GB são muito semelhantes na estrutura interna. Em ambos os casos, os mesmos chips de 16 Gbit são soldados nas placas, e a única diferença é que para módulos de 32 GB esses chips são instalados em ambos os lados da placa, por isso tanto o volume quanto o número de fileiras são dobrou.
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×16GB
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×32GB
Porém, o design da placa de circuito impresso para módulos com capacidade de 16 e 32 GB é um pouco diferente. Para módulos dupla face, o circuito de alimentação também é distribuído em ambos os lados da placa, enquanto para módulos unilaterais isso não é necessário.
⇡#Operação em modo nominal e overclock
Quando iniciados no modo padrão usando o primeiro perfil XMP, os kits de memória Patriot Viper Venom DDR5-6400 com capacidade total de 32 e 64 GB usam um conjunto de temporizações completamente idêntico.
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×16GB
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×32GB
Observe que para módulos de memória de classificação única e de classificação dupla, a placa usa automaticamente as mesmas temporizações não apenas primárias, mas também todas as outras. Ou seja, a classificação dupla em si não afeta a latência, e os módulos nos mesmos chips operam com as mesmas configurações por padrão, independentemente de quantos desses chips estão instalados neles.
O mesmo, com pequenas reservas, pode ser dito sobre os resultados da configuração manual dos tempos. As configurações automáticas definidas pela placa não são ideais e podem ser melhoradas. A otimização manual realizada para kits 2×16 e 2×32 GB levou a um resultado muito semelhante. Os tempos primários foram reduzidos para 32-39-39-51, e os tempos da segunda e terceira ordens também caíram significativamente.
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×16GB
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×32GB
No entanto, aqui torna-se perceptível que a memória ponto a ponto ainda tem um potencial ligeiramente melhor para reduzir a latência. Isso é visível principalmente no parâmetro tRFC2, que para módulos de 16 GB é reduzido sem problemas para 288, enquanto seu mínimo para módulos de 32 GB é 384. Claro, esta é uma diferença pequena, mas mostra que os módulos pares podem potencialmente funcionar com atrasos um pouco mais agressivos do que os de classificação dupla, mesmo que tenham a mesma base de elementos.
Quanto ao overclock de frequência, tanto o kit DDR5-6400 2×16 GB quanto o kit 2×32 GB demonstraram a capacidade de funcionar de forma estável no modo DDR5-6800, mas não nos de maior velocidade. Neste caso, as limitações máximas de frequência são determinadas pelos chips Hynix M-die utilizados. Mas os kits de classificação dupla são difíceis de controlar acima desse limite também por causa da alta carga que impõem ao controlador de memória. Portanto, se a Patriot tivesse usado chips Hynix A-die com potencial de frequência mais alto em seus kits Viper Venom DDR5, provavelmente teríamos sido capazes de ver alguma vantagem dos módulos peer-to-peer em termos da frequência máxima alcançável.
Mas no nosso caso particular, o melhor resultado de overclock para os kits 2×16 GB e 2×32 GB foi assim.
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×16GB
Patriot Viper Veneno DDR5-6400 2×32GB
Assim como no modo DDR5-6400, um conjunto de módulos de memória ponto a ponto de 16 GB possibilitou uma operação estável com uma latência tRFC2 ligeiramente menor. No entanto, ao mesmo tempo, no estado DDR5-6800, o kit 2×32 GB inesperadamente nos permitiu definir melhores temporizações primárias do que seu equivalente com módulos peer-to-peer de 16 GB. Enquanto o kit Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×16 GB foi capaz de rodar no modo DDR5-6800 apenas com um esquema de temporização de 34-41-41-53, um kit semelhante de 2×32 GB funcionou de forma estável com tempos de 32- 40-40-52.
No entanto, tal vantagem inesperada não pode ser chamada de decisiva e, além disso, é aparentemente explicada não por alguns fatores fundamentais, mas por simples sorte – os módulos de classificação dupla incluíam um pacote geral de chips melhor.
⇡#Descrição do sistema de teste e metodologia de teste
O principal objetivo deste artigo é descobrir se os módulos DDR5 SDRAM com design de classificação dupla e capacidade de 32 GB oferecem uma vantagem de desempenho e quão grande é essa vantagem, se houver. Para obter os dados necessários, instalamos alternadamente os kits de memória Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×16 GB e Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 GB descritos acima no mesmo sistema baseado no processador Core i9-13900K e, em seguida, mediu seu desempenho.
O teste foi realizado com três variantes de frequências e tempos. Em primeiro lugar, ao configurar automaticamente os módulos DDR5, quando todos os parâmetros são configurados a partir do perfil XMP. Neste caso, ambos os conjuntos funcionaram no modo DDR5-6400 com temporizações idênticas, começando em 32-40-40-84. Em segundo lugar, ao definir manualmente as temporizações no modo DDR5-6400. Aqui, os tempos para os kits 2×16 GB e 2×32 GB começaram em 32-39-39-51, mas divergiram no tRFC2 e em alguns outros parâmetros em favor do kit com módulos ponto a ponto. E em terceiro lugar, ao trabalhar com overclock para DDR5-6800. Neste caso, o kit com módulos de 16 GB funcionou com esquema de temporização 34-41-41-53, e o kit com módulos de 32 GB funcionou com esquema 32-40-40-52 com diferenças adicionais de segunda e terceira ordem horários.
Ao longo do caminho, o sistema de teste também foi testado com a instalação de módulos de classificação única e de classificação dupla. Tal experimento deve esclarecer se um único módulo de classificação dupla conectado ao controlador de memória por meio de quatro subcanais de 32 bits pode ser considerado uma alternativa a dois módulos ponto a ponto.
Por fim, as configurações de teste foram formadas usando o seguinte conjunto de hardware.
O teste foi realizado no sistema operacional Microsoft Windows 11 Pro (22H2) Build 22621.1555 usando o seguinte conjunto de drivers:
Descrição das ferramentas usadas para medir o desempenho da computação:
Testes sintéticos:
Formulários:
Jogos:
Em todos os testes de jogos, o número médio de quadros por segundo, bem como 0,01-quantil (primeiro percentil) para valores de FPS são dados como resultados. O uso de 0,01-quantil em vez do FPS mínimo deve-se ao desejo de esclarecer os resultados de rajadas aleatórias de desempenho provocadas por razões não diretamente relacionadas à operação dos principais componentes da plataforma.
⇡#Atuação
De imediato é necessário fazer uma ressalva que não estamos abordando o caso em que um PC necessita de 64 GB de memória devido à natureza das tarefas que nele estão sendo resolvidas. Estamos a falar de uma situação com uma carga estatística média, que cabe perfeitamente em 32 GB de RAM, e a questão da conveniência de utilizar uma configuração de módulo de 2×32 GB interessa-nos apenas do ponto de vista de aumento de desempenho.
Comparando o desempenho da memória de classificação única e de classificação dupla, como sempre nesses casos, é apropriado começar medindo a largura de banda prática e a latência usando benchmarks sintéticos. Usamos Aida64 Cachemem, e esta ferramenta de medição produz alguns resultados bastante surpreendentes.
Do seu ponto de vista, a memória dual-rank com o dobro do nível de paralelismo quase não oferece vantagens. O kit 2×32 GB apresenta velocidades de gravação e cópia um pouco maiores, mas estamos falando de um ganho de alguns por cento, o que dificilmente pode ser chamado de um retorno digno ao dobrar o custo de compra de memória. Quanto à velocidade de leitura e latência prática, a resposta destes indicadores à transição dos módulos de 16 GB para 32 GB pode ser considerada comparável ao erro de medição.
Além disso, se um módulo de memória estiver instalado no sistema – não importa se estamos falando de um stick de classificação única ou de classificação dupla – o rendimento cai quase pela metade. Isso significa que um módulo de classificação dupla com quatro subcanais de 32 bits não pode igualar o desempenho de um módulo com dois canais DDR5 completos, mesmo que cada um deles use apenas uma classificação e dois subcanais de 32 bits.
A falta de efeito perceptível do uso de módulos de 32 GB em um teste artificial especializado está longe de ser um veredicto final. Aida64 Cachemem demonstra valores de rendimento de pico obtidos em algum fluxo de chamada “ideal”. E ao passar para testes em aplicativos com uso intensivo de recursos, o kit de memória de 2×32 GB revela seus pontos fortes com mais confiança. Assim, o DDR5-6400 de classificação dupla acaba sendo um pouco mais rápido do que a classificação única, mesmo no teste abrangente do Geekbench 6. Em um cenário multithread, ele permite que o sistema de teste receba uma classificação cerca de 2% maior.
Dentro aproximadamente dos mesmos limites, uma configuração com módulos de memória de 32 GB supera uma configuração com módulos de memória de 16 GB em aplicativos com uso intensivo de recursos. Mas a situação é heterogênea: por exemplo, a classificação da memória quase não tem efeito na velocidade de renderização, mas é importante para aplicativos criativos da Adobe, principalmente o Premiere Pro. E o arquivador reage de maneira especialmente perceptível ao aumento do paralelismo no array de memória: no 7-zip o aumento de velocidade chega a 8-9%.
Arquivamento:
Processamento de fotos:
Edição de vídeo:
Processamento de vídeo de IA:
Compilação:
Renderização:
Devemos admitir: fazer overclock de memória e otimizar tempos é uma maneira muito mais eficaz de aumentar o desempenho do PC do que substituir módulos DDR5 de 16 GB por módulos de 32 GB. Ao mesmo tempo, no caso do DDR4, o uso de memória dual-rank deu um efeito mais perceptível. A razão é que anteriormente não havia paralelismo no nível de subcanal na arquitetura de memória para sistemas desktop: ele apareceu apenas em DDR5 – e imediatamente tornou o paralelismo no nível de classificação não tão significativo.
Conclusões semelhantes podem ser tiradas se você observar os resultados dos testes de jogos. A otimização simples dos tempos no modo DDR5-6400 permite aumentar o nível de FPS em cerca de 4-5%. Ao mesmo tempo, a transição de módulos de 16 GB para módulos de 32 GB de classificação dupla adiciona cerca de 1-2% à taxa de quadros. Em outras palavras, a classificação dos módulos DDR5 utilizados claramente não é uma das alavancas que podem influenciar significativamente o poder de jogo de um computador. A transição para módulos de 32 GB pode contribuir até certo ponto para a otimização geral do sistema, mas esta contribuição não é tão grande a ponto de ser colocada em primeiro lugar.
Olhando para os diagramas apresentados, podemos tirar outra conclusão interessante. A escolha de hardware caro e rápido, em particular RAM, nem sempre é um fator que determina o desempenho. Não se esqueça da configuração correta dos equipamentos existentes. E a situação com um conjunto de módulos de 2×32 GB confirma isso claramente. Esta memória é arquitetonicamente mais rápida do que kits DDR5 de 2x16GB, mas um kit menor cuidadosamente ajustado manualmente alcançará desempenho superior do que um conjunto de módulos avançados de classificação dupla executados nas configurações padrão.
⇡#Achados
Os kits DDR5 SDRAM, que têm capacidade total de 64 GB, não são iguais a 32 GB de memória. Os módulos DDR5 com capacidade de 32 GB têm uma arquitetura diferente – são módulos de classificação dupla e dupla face, cujo acesso requer classificações alternadas pelo controlador de memória. Em teoria, esse aumento no paralelismo deveria ter um efeito positivo no desempenho, e vimos anteriormente que, no caso do DDR4, a transição para módulos bilaterais na verdade tem um efeito positivo no desempenho.
Porém, no caso do DDR5 a situação não é exatamente a mesma. Nestes módulos, o paralelismo no nível do subcanal é fornecido inicialmente, e a adição de divisão de memória adicional em classificações não fornece um aumento de desempenho tão significativo como antes. No entanto, os kits DDR5 2×32 GB ainda são mais rápidos que 2×16 GB, mas apenas uma pequena porcentagem – tanto em aplicativos quanto em jogos.
No entanto, para os entusiastas que desejam aproveitar todo o potencial inerente à plataforma existente, ainda faz sentido escolher kits DDR5 de 64 GB. Além disso, como bônus para um desempenho um pouco melhor, há um aumento na quantidade de memória, que provavelmente será suficiente para os próximos anos.
É verdade que não devemos esquecer as armadilhas. Módulos de classificação dupla com capacidade de 32 GB criam uma carga maior no controlador de memória, portanto, é impossível fazer overclock em frequência para os mesmos níveis do caso de módulos de 16 GB. Mas no modo DDR5-6400, os kits de 64 GB funcionam muito bem, e essa velocidade é suficiente para plataformas modernas ao usar temporizações agressivas.
O kit Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 GB discutido neste material (artigo número PVV564G640C32K) confirma perfeitamente tudo o que foi dito acima. O fabricante adotou uma abordagem responsável na seleção da base do elemento para ele e escolheu os chips Hynix M-die, resultando em memória rápida e de alta qualidade com maior capacidade, o que também oferece muito espaço para otimizar as configurações. Por exemplo, sua frequência pode ser aumentada em 1-2 etapas e o esquema de temporização do passaporte pode ser melhorado, o que trará várias porcentagens adicionais de desempenho de jogo.
Além disso, os kits DDR5-6400 2×32 GB não são um produto muito comum. Apenas alguns fabricantes oferecem essa memória, e a versão Patriot tem o preço mais atraente. Portanto, se, com base nos resultados dos testes, você não está pensando em escolher a opção padrão de 2×16 GB, mas em mudar para memória dual-rank de maior capacidade, preste atenção ao Patriot Viper Venom DDR5-6400 2×32 Kit GB – claramente merece.
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