Por que o DDR5 CUDIMM é um passo à frente: detalhes e testes

A memória DDR5 chegou ao mercado em 2021 com a plataforma Intel LGA1700 e os processadores Alder Lake. Como geralmente acontece com novas tecnologias, os usuários inicialmente as receberam com grande desconfiança. As razões para isso são bem compreendidas: no início, os módulos DDR5 eram significativamente mais caros que os DDR4 amplamente utilizados, e altas latências tinham um impacto negativo no desempenho. Mas, tendo implementado o suporte para DDR5, a Intel prudentemente deixou a compatibilidade com DDR4 na plataforma LGA1700, que foi usada ativamente em sistemas do final de 2021 ao início de 2022.

Entretanto, com o tempo, a situação começou a mudar. Os preços do DDR5 caíram gradualmente, e o aumento da largura de banda compensou cada vez mais as altas latências iniciais da nova memória, já que o novo padrão foi originalmente projetado com o objetivo de funcionar em frequências significativamente mais altas. E já no segundo semestre de 2022, a AMD chegou à adoção do DDR5, implementando seu suporte na plataforma Socket AM5, e de forma incontestável, sem possibilidade de retrocesso para DDR4. Isso se tornou uma espécie de sinal: a era DDR4 havia chegado ao fim, e a DDR5, ao contrário, havia começado uma fase de desenvolvimento ativo. Alta frequência, consumo de energia reduzido e a capacidade de criar módulos maiores fizeram seu trabalho – os usuários rapidamente adotaram o DDR5 como o principal tipo de RAM para sistemas modernos de alto desempenho.

Outra confirmação da mudança geracional que ocorreu foi o lançamento no segundo semestre de 2024 da plataforma LGA1851, que é completamente desprovida de suporte DDR4. Como resultado, ambos os fabricantes de processadores fizeram uma aposta clara no DDR5, eliminando qualquer “via de fuga” para os usuários. Mas a Intel foi ainda mais longe: dentro da plataforma LGA1851, que, de acordo com a especificação, foi projetada para funcionar com DDR5-5600 e DDR5-6400, a empresa começou a promover módulos overclocker com frequência significativamente aumentada e largura de banda aumentada. Embora os processadores LGA1700 tenham feito bastante sucesso com módulos DDR5-7600 e até DDR5-8000 (com configuração adequada e hardware adequado), o próximo passo foi dado com o lançamento do Arrow Lake: eles adicionaram suporte para um novo tipo de módulo de memória DDR5 – CUDIMM, padronizado pela JEDEC no início do ano passado. E isso é uma boa notícia para todos os entusiastas de alto desempenho.

O fato é que a principal característica do CUDIMM é a presença de seu próprio gerador de clock. Tradicionalmente, em sistemas desktop, esse sinal é gerado pelo processador, mas em altas frequências, no caminho para a memória, ele pode estar sujeito a distorções devido a interferências e interferências, o que leva a falhas e limita o potencial de overclock dos módulos DDR5. O CUDIMM resolve esse problema fornecendo um sinal de referência estável diretamente no módulo, aumentando assim a estabilidade do DDR5 ao operar em frequências que eram consideradas extremas até recentemente.

Neste artigo, analisaremos como a tecnologia CUDIMM funciona e avaliaremos suas reais vantagens e possíveis desvantagens. E como auxílio visual nessa análise, será utilizado um conjunto de módulos G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200.

⇡#Como os CUDIMMs diferem dos módulos DDR5 comuns

Portanto, os módulos CUDIMM (que significa Clocked Unbuffered Dual In-line Memory Modules) são projetados para operar em altas frequências. Enquanto o limite de velocidade do SDRAM DDR5 regular é de cerca de 8000 MHz, os módulos CUDIMM prometem aumentar o limite de frequência superior em pelo menos 25%. Para os processadores Arrow Lake, o suporte para essa memória é muito útil – eles sofreram muito com a distribuição de núcleos de computação e controladores de memória entre diferentes cristais semicondutores, e o overclocking DDR5 pode compensar, pelo menos parcialmente, o aumento dos atrasos internos.

Também é importante observar que o padrão CUDIMM é baseado na arquitetura de módulos DDR5 sem buffer padrão, o que significa que os CUDIMMs são logicamente e em hardware compatíveis com os módulos UDIMM convencionais. Em outras palavras, os CUDIMMs são inseridos nos slots DIMM DDR5 de 288 pinos usuais e, no modo de compatibilidade, podem funcionar até mesmo em plataformas onde o suporte para tais módulos não foi fornecido originalmente. Entretanto, as altas frequências dos módulos CUDIMM, para os quais foram inventados, são alcançáveis ​​apenas na plataforma LGA1851, onde seu suporte é totalmente implementado.

O principal segredo do CUDIMM, que determina suas propriedades especiais, é seu próprio chip gerador de clock CKD (Clock Driver), que nunca foi encontrado em módulos de memória convencionais antes. Sua tarefa é regenerar o sinal de clock de referência fornecido aos chips de memória instalados no módulo. Como o gerador de clock CUDIMM armazena em buffer e distribui o sinal de clock para os chips de memória diretamente no módulo, cada chip recebe o mesmo clock preciso, sem nenhuma distorção.

Ou seja, na verdade, ele atua como um elo intermediário, corrigindo os sinais de frequência de clock vindos do processador, que estão sujeitos a atenuação e distorção durante a transmissão pelas linhas de contato da placa-mãe. Tanto os componentes de tempo quanto de amplitude desses sinais são restaurados, o que, por sua vez, elimina possíveis problemas com a sincronização dos chips de memória e do controlador no processador. Tudo isso é especialmente importante para DDR5 de alta frequência, quando usado, a probabilidade de interferência e dessincronização, levando a falhas na operação do processador com a memória, aumenta muitas vezes.

Assim, no CUDIMM, a qualidade do sinal de referência deixa de ser um gargalo para a operação estável dos módulos de memória em altas frequências. Entretanto, é importante entender que o CUDIMM não é um módulo registrado (como aqueles usados ​​em servidores) e os sinais no barramento de comando e endereço não são armazenados em buffer nele. Neste caso, estamos falando em eliminar apenas o primeiro e mais óbvio problema e, neste sentido, um gerador de clock adicional no módulo não é uma panaceia. O sinal de referência corrigido permite aumentar a frequência operacional estável do DDR5 somente até o ponto em que a interferência causa distorção irreparável dos sinais transmitidos pelo barramento de comando e endereço, e é por isso que os CUDIMMs não conseguirão mudar a frequência dos módulos DDR5 regulares tanto quanto os módulos DDR5 mudaram do DDR4 SDRAM.

Dependendo das condições de aplicação, o gerador de frequência do módulo CUDIMM pode operar em dois modos: PLL simples e PLL duplo. A primeira opção, usada por padrão, assume que a regeneração do sinal de clock é realizada para todo o módulo de uma só vez, ou seja, todos os chips instalados no módulo recebem o mesmo sinal de referência. A segunda opção, Dual PLL, envolve clocking separado de dois subcanais de 32 bits do módulo DDR5 e, neste caso, a frequência de referência é regenerada pelo gerador de clock para cada um deles independentemente. O modo PLL duplo deve proporcionar melhor estabilidade de memória em frequências ultra-altas.

Além disso, para garantir a compatibilidade do CUDIMM com sistemas não familiarizados com esses módulos, o gerador de clock tem um modo Bypass adicional. Ele é habilitado se o módulo CUDIMM não inicializar no modo PLL único. Nesse caso, o gerador de clock no módulo é desativado, e os CUDIMMs se transformam em tiras DDR5 comuns sem buffer. Naturalmente, neste caso, as frequências operacionais estáveis ​​do CUDIMM serão menores do que as estipuladas pela especificação, mas graças ao modo Bypass, esses módulos são capazes de operar em plataformas Socket AM5 e LGA1700 que não estão familiarizadas com o padrão CUDIMM. Isso significa que os usuários que planejam atualizar para processadores Arrow Lake no futuro podem comprar módulos CUDIMM com antecedência e usá-los em seus sistemas existentes.

Um recurso interessante dos módulos CUDIMM é que seu custo é quase o mesmo que o dos módulos sem buffer. Assim como os overclockers DDR5 comuns, o CUDIMM usa o mesmo conjunto de componentes e um PCB de 10 camadas semelhante. A única coisa que aumenta o preço é o próprio gerador de clock, mas este é um elemento barato, cujo preço se perde em comparação ao custo dos chips de memória. Como resultado, o kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 CUDIMM, que discutiremos em mais detalhes abaixo, tem exatamente o mesmo preço sugerido de US$ 239 que um conjunto de módulos G.Skill Trident Z5 regulares sem buffer, de capacidade e frequência semelhantes.

No entanto, o CUDIMM também tem certas desvantagens. Adicionar buffers adicionais nas linhas entre o processador e a memória afetará negativamente a latência em qualquer caso. O mesmo vale para CUDIMM. E embora os fabricantes de memória falem apenas sobre um ligeiro aumento na latência, que quase não é sentido no desempenho do sistema em comparação aos módulos sem buffer comuns, é importante entender que a principal tarefa que os CUDIMMs resolvem é garantir a estabilidade do DDR5 em altas frequências, e é exatamente para isso que eles devem ser usados. Entretanto, se em um sistema específico frequências de memória suficientemente altas forem alcançadas sem adicionar um gerador de clock aos módulos de memória, então recorrer aos serviços do CUDIMM pode não ser aconselhável. Em termos de obter desempenho máximo, os kits overclocker comuns feitos de módulos sem buffer podem ser uma opção preferível.

⇡#CUDIMM Inside: Kit de módulo G.Skill Trident Z5 CK 48 GB DDR5-8200

A série de kits de módulos CUDIMM lançada pela G.Skill foi chamada de Trident Z5 CK, onde o sufixo CK indica que eles são equipados com seu próprio chip CKD (gerador de clock). Esta série inclui módulos com frequências de 8200 a 9600 MHz, mas para o primeiro contato escolhemos a versão júnior, para que fosse possível comparar CUDIMM e módulos regulares sem buffer diretamente – nas mesmas frequências e com os mesmos tempos.

O kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 (artigo F5-8200C4052G24GX2-TZ5CK), que recebemos para testes, consiste em um par de módulos de 24 GB de classificação única, projetados para operar a uma frequência de 8200 MHz com temporização de CL40, o que é bastante típico para tal frequência. A tensão na qual a especificação garante uma operação estável é de 1,4 V.

As especificações completas do passaporte são as seguintes:

• Um conjunto de dois módulos DDR5 CUDIMM, 24 GB cada;
• Modo de operação DDR5-8200;
• Tempo 40-52-52-131;
• Tensão 1,4 V;
• Suporte para perfis Intel XMP 3.0;
• Dissipadores de calor pretos brilhantes;
• Garantia de vida.

As especificações listadas acima são quase idênticas às de outro kit de memória, o G.Skill Trident Z5 48GB DDR5-8200, que possui 24 GB de módulos DDR5-8200 sem buffer. A única diferença que pode ser vista está na tensão de operação: para CUDIMM ela é um pouco maior – 1,4 V versus 1,35 V para módulos UDIMM sem buffer. E a coincidência de características, em geral, não é surpreendente. Para qualquer módulo de alta velocidade com capacidade de 24 GB, há apenas uma base de elemento adequada hoje: chips SK Hynix M-die. Sua utilização em ambos os conjuntos determina a similaridade nos parâmetros operacionais.

Em teoria, os módulos CUDIMM deveriam vencer em frequências suportadas, mas escolhemos a opção júnior na série G.Skill Trident Z5 CK, e ela opera em uma frequência que (em circunstâncias de sorte) também está disponível para módulos regulares. Mas todas as outras versões dessa memória têm frequências mais altas e não têm análogos entre os kits G.Skill Trident Z5 usuais.

Mas no nosso caso, as coisas não são isentas de nuances. O kit Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 CUDIMM é descrito como sendo projetado para sistemas baseados em processadores Intel Core Ultra 200 série K e placas-mãe com chipset Z890. Na verdade, isso é um pouco exagero: os módulos CUDIMM são totalmente compatíveis com qualquer representante da família Arrow Lake, não apenas nas placas-mãe Z890, mas também nas placas baseadas nos chipsets B860 e até H810. Mas em qualquer caso, é preciso ter em mente que não há suporte total para módulos CUDIMM nas plataformas LGA1700 e Socket AM5, e eles funcionarão nelas sem ligar o gerador de clock – no modo Bypass. Entretanto, apesar de tudo isso, o kit CUDIMM em questão tem uma lista muito maior de placas compatíveis do que um DDR5-8200 similar de módulos sem buffer. Aparentemente, adicionar um gerador de clock aos módulos realmente resolve bem os problemas de estabilidade. De acordo com a G.Skill, o kit Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 deve funcionar em quase qualquer plataforma no chipset Z890 e, para memória semelhante à G.Skill Trident Z5 48GB DDR5-8200, você precisa selecionar placas-mãe overclocker especiais com slots DIMM de alta qualidade.

O kit CUDIMM em questão é equipado com dois perfis XMP ao mesmo tempo. O primeiro perfil salva os parâmetros que correspondem à especificação: frequência 8200 MHz, temporizações base 40-52-52-113, bem como atrasos tRFC2 e tWR iguais a 903 e 123.

O segundo perfil é mais conservador e parece ter sido projetado para sistemas sem suporte total a CUDIMM. Ele tem um modo DDR5-6400 integrado com temporizações primárias de 32-39-39-102 e atrasos tRFC2 e tWR de 704 e 96.

As duas capturas de tela abaixo mostram que tipo de atrasos realmente ocorrem ao ativar um perfil específico.

XMP1: DDR5-8200

XMP2: DDR5-6400

Algumas palavras devem ser ditas sobre a aparência dos módulos incluídos no kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200. Por um lado, eles não têm iluminação RGB e, para dissipação de calor, usam placas suaves de dissipação de calor, que são muito semelhantes em formato aos dissipadores de calor de qualquer outra memória G.Skill Trident Z5. Mas, por outro lado, a memória CUDIMM se destaca pelo revestimento preto brilhante dos dissipadores de calor, cuja textura lembra muito a laca de piano. Esse revestimento parece muito impressionante, mas acumula poeira e impressões digitais com facilidade, então não é surpresa que os módulos de memória venham com um pano para limpá-los (mas luvas também não fariam mal).

Também é interessante olhar embaixo dos radiadores. Toda a base do elemento de cada tira Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 se encaixa em um lado da placa de circuito impresso de dez camadas.

Ele abriga oito chips DDR5 de 24 Gb (3 GB) da SK Hynix, um controlador de energia e um gerador de clock (centro inferior) – um novo elemento que distingue os CUDIMMs dos UDIMMs sem buffer usuais.

⇡#Overclocking CUDIMM

Toda a teoria descrita acima sugere que a presença do gerador de clock próprio de um CUDIMM deve melhorar a capacidade dessa memória de operar de forma estável em altas frequências, ou seja, adicionar potencial de overclocking adicional a ela. Foi por isso que começamos a conhecer o kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 com experimentos de overclock.

É bem sabido que o teto de overclock de módulos DDR5 convencionais sem buffer baseados em chips SK Hynix M-die em placas-mãe bem-sucedidas é de cerca de 8400 MHz. Overclocking adicional geralmente esbarra em instabilidade, que ocorre não tanto por causa do limite de frequência dos chips, mas por causa da influência negativa da interferência e da violação da integridade dos sinais no caminho do processador para os chips DDR5. Este problema é resolvido por um gerador de clock adicional no CUDIMM.

Portanto, não é de se surpreender que o kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 analisado tenha feito overclock facilmente em muito mais — para DDR5-8800. Para atingir essa frequência, foi necessário apenas um pequeno aumento na voltagem do módulo para 1,45 V e um enfraquecimento das temporizações para 42-54-54-140.

Observe que esses tempos acabaram sendo ainda mais agressivos do que aqueles que a G.Skill afirma para módulos CUDIMM DDR5-8800 “reais”. Além disso, para atingir essa frequência de memória, não precisamos alternar o modo do controlador de memória no processador. Assim como com DDR5-8200, funcionou com DDR5-8800 no Gear 2, ou seja, usando a proporção mais eficiente entre as frequências do controlador e do módulo de memória de 1:2.

Como resultado, o overclocking nos permitiu obter um aumento bastante perceptível no throughput prático de acordo com o Aida64 Cache & Referência de memória. E isso significa que a capacidade de overclock do kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 deve ser considerada uma de suas vantagens inegáveis. Neste caso, estamos falando de uma melhoria muito tangível no desempenho do subsistema de memória, que pode ser obtida de forma totalmente gratuita – apenas configurando o BIOS.

No entanto, veremos no que tudo isso resulta em termos de desempenho real um pouco mais tarde.

⇡#Descrição do sistema de teste e metodologia de teste

Como o suporte total para módulos CUDIMM está atualmente implementado exclusivamente na plataforma LGA1851, a pesquisa de hoje foi realizada em um sistema baseado no processador Core Ultra 9 285K. Usando esta plataforma e o kit G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 CUDIMM, responderemos algumas perguntas sobre os recursos dos módulos DDR5 com um gerador de clock adicional:

• Qual é o ganho de desempenho dos CUDIMMs DDR5-8200 em relação aos DDR5-6400 comuns em sistemas baseados no processador Intel Arrow Lake?
• Quão mais lento é um sistema com módulos CUDIMM em comparação aos módulos UDIMM comuns, assumindo frequências e temporizações iguais?
• Esse dano é compensado pelo overclock do kit CUDIMM para frequências mais altas, como DDR5-8800?

Para responder às perguntas feitas, precisávamos de um kit de memória semelhante ao Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200, composto por um par de módulos de 24GB sem buffer. Infelizmente, não temos um kit Trident Z5 48GB DDR5-8200 que corresponda ao Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 em termos de desempenho, mas temos um kit semelhante de módulos UDIMM que é classificado para DDR5-8000 e faz overclock para DDR5-8200 sem problemas, o que nos permite fazer uma comparação direta com a memória G.Skill Trident Z5 48GB DDR5-8200.

Assim, testamos o sistema baseado no Core Ultra 9 285K com quatro configurações de memória:

• UDIMM: DDR5-6400 32-39-39-102
• UDIMM: DDR5-8200 40-52-52-131
• CUDIMM: DDR5-8200 40-52-52-131
• CUDIMM: DDR5-8800 42-54-54-140

A lista completa de componentes que usamos nesses testes é fornecida abaixo.

• Processador: Intel Core Ultra 9 285K (Arrow Lake, 8P + 16E-core, 3,7-5,7/3,2-4,6 GHz, 36 Mbytes L3).
• Cooler do processador: cooler líquido personalizado feito de componentes EKWB.
• Placa-mãe: MSI MEG Z890 Unity-X (LGA1851, Intel Z890).
• • G.Skill Trident Z5 F5-8000J3848F24GX2-TZ5K (2 × 24 GB, DDR5-8000 UDIMM, CL38-48-48-128);
  • G.Skill Trident Z5 CK F5-8200C4052G24GX2-TZ5CK (2 × 24 GB, DDR5-8200 CUDIMM, CL40-52-52-131);
• Placa de vídeo: Palit GeForce RTX 5090 GameRock (2017/2407 MHz, 28 Gbps, 32 GB).
• Subsistema de disco: Intel SSD 760p 2 TB (SSDPEKKW020T8X1).
• Fonte de alimentação: Deepcool PX1200G (80+ Gold, ATX 12V 3.0, 1200 W).

Os testes foram realizados no sistema operacional Microsoft Windows 11 Pro (24H2) Build 26100.2605, que inclui todas as atualizações necessárias para o correto funcionamento dos planejadores dos modernos processadores AMD e Intel. Para melhorar ainda mais o desempenho, desabilitamos a “Segurança baseada em virtualização” nas configurações do Windows e habilitamos o “Agendamento de GPU acelerado por hardware”. O sistema utilizou o driver gráfico mais recente, o GeForce 572.83 Driver.

Descrição das ferramentas usadas para medir o desempenho da computação:

Benchmarks sintéticos:

• AIDA64 Engineer 7.20.6800 – teste do subsistema de memória Cache and Memory Benchmark.
• O Geekbench 6.3.0 mede o desempenho da CPU de thread único e multithread em cenários comuns de usuário, desde a leitura de e-mail até o processamento de imagens.
• Y-cruncher — medindo a velocidade de cálculo de 5 bilhões de casas decimais de π usando o algoritmo dos irmãos Chudnovsky.

Testes de aplicação:

• 7-zip 24.08 – testando a velocidade de compactação e descompactação. É usado um benchmark integrado com um tamanho de dicionário de até 64 MB.
• Adobe Photoshop 2024 11.25.0 – testando o desempenho ao processar imagens gráficas. É utilizado o script de teste PugetBench para Photoshop 1.0.1, simulando operações básicas e trabalhando com filtros Camera Raw, Correção de lente, Reduzir ruído, Nitidez inteligente, Desfoque de campo, Desfoque Tilt-Shift, Desfoque de íris, Grande angular adaptativo, Dissolver.
• Adobe Premiere Pro 2024 24.5.0 – testando o desempenho da edição de vídeo. É utilizado o script de teste PugetBench for Premiere Pro 1.1.0, que simula a edição de vídeos 4K em diversos formatos, aplicação de diversos efeitos neles e a renderização final para YouTube.
• Blender 4.2.0 – testando a velocidade de renderização final na CPU. O Benchmark padrão do Blender é usado.
• Corona 10 – testando a velocidade de renderização final na CPU. O padrão Corona Benchmark é usado.
• Microsoft Visual Studio 2022 (17.13.3) – medindo o tempo de compilação de um grande projeto MSVC – Blender versão 4.2.0.

Jogos:

• Assassin’s Creed Mirage. Configurações gráficas: Qualidade gráfica = Muito alta.
• Baldur’s Gate 3. Configurações gráficas: Vulcan, Predefinição geral = Ultra.
• Cyberpunk 2077 2.01. Configurações gráficas: Quick Preset = RayTracing: Médio.
• Homem-Aranha da Marvel remasterizado. Gráficos padrão: Predefinição = Muito alto, Reflexão Ray-Tracing = Ligado, Resolução de reflexão = Muito alta, Detalhe de geometria = Muito alto, Alcance do objeto = 10, Anti-Aliasing = TAA.
• Sombra do Tomb Raider. Configurações gráficas: DirectX12, Preset = Mais alto, Anti-Aliasing = TAA, Ray Traced Shadow Quality = Ultra.
• Campo Estelar. Configurações gráficas: Predefinição de gráficos = Ultra, Upscaling = Desligado.
• The Witcher 3: Caça Selvagem 4.04. Configurações gráficas: Predefinição gráfica = RT Ultra.

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.

⇡#Desempenho em benchmarks sintéticos

Faz sentido começar a comparar um kit CUDIMM com memória convencional com testes sintéticos que mostram números práticos de latência e taxa de transferência. Normalmente, esses benchmarks fornecem uma imagem clara do que está acontecendo e ajudam a explicar por que certos resultados são observados em aplicativos e jogos reais.

Vamos voltar para o Aida64 Cache & Referência de memória. As medições de taxa de transferência para operações de leitura, gravação e cópia são bastante indicativas: quanto maior a frequência da memória, maior o resultado. Aumentar a frequência da memória de 6.400 para 8.200 MHz (aproximadamente 28%) aumenta a velocidade de leitura observada quase proporcionalmente — em 25%. A velocidade de gravação aumenta em 12% e a velocidade de cópia em 21%.

Mas o resultado mais importante para nós é que o kit do módulo DDR5-8200 CUDIMM produz exatamente os mesmos números no benchmark que a memória DDR5-8200 sem buffer comum. Ou seja, o gerador de clock adicional não impõe nenhuma penalidade perceptível na taxa de transferência. Além disso, o lado positivo do CUDIMM é revelado durante o overclocking: trabalhando no estado DDR5-8800, essa memória permite aumentar os indicadores no teste de largura de banda em alguns pontos percentuais adicionais. É impossível realizar tal truque com a memória sem buffer usual.

Entretanto, a principal preocupação inicialmente não era a taxa de transferência, mas a latência. Mas tudo está bem com os módulos CUDIMM. Embora a teoria sugira um pequeno aumento na latência devido ao buffer do relógio de referência, esse é um aumento tão “pequeno” na latência que não é detectado por testes sintéticos. Executamos especificamente um teste de latência estendido, medindo em dois modos de acesso a dados, mas não encontramos nenhuma diferença prática no desempenho dos kits CUDIMM e UDIMM.

Entretanto, os diagramas mostram que aumentar a frequência dos módulos de memória permite não apenas aumentar a taxa de transferência, mas também reduzir um pouco a latência. Contudo, não se fala em mudanças radicais. O DDR5-8200 reduz a latência do subsistema de memória em apenas 5% em comparação ao DDR5-6400. E isso é bem modesto comparado ao quanto essas latências aumentaram nos processadores Arrow Lake da Intel em comparação ao Raptor Lake em geral. Em outras palavras, mesmo os módulos CUDIMM rápidos não nos permitem atingir o nível de 50-60 ns que alcançamos na plataforma LGA1700.

Vamos verificar as medições do benchmark Aida64 no y-cruncher – uma ferramenta para medir a velocidade de cálculo do número π, que opera em grandes quantidades de dados e revela bem o desempenho complexo do subsistema de memória.

Tudo está confirmado: módulos CUDIMM na mesma frequência e com os mesmos tempos têm pelo menos um desempenho tão bom quanto os módulos convencionais sem buffer. Além disso, eles podem fornecer algum aumento de velocidade devido à sua capacidade de operar em frequências mais altas, o que é fornecido pelo gerador de clock adicionado a eles.

⇡#Desempenho do aplicativo

A largura de banda da memória está longe de ser o principal gargalo nos sistemas Intel Arrow Lake. Portanto, aumentar a frequência dos módulos DDR5 por si só não proporciona um aumento muito perceptível no desempenho das aplicações. É exatamente isso que pode ser visto nos diagramas fornecidos nesta seção: módulos CUDIMM com overclock para DDR5-8800 fornecem apenas uma aceleração de 3% (em média) na execução de tarefas que exigem muitos recursos em comparação com DDR5-6400. E mesmo nas situações mais favoráveis, quando a contribuição do desempenho do subsistema de memória é máxima, por exemplo, durante arquivamento ou compilação, a magnitude dessa vantagem não excede 6-8%.

Entretanto, para nós, algo mais é importante nos resultados dos testes: não há diferenças perceptíveis no desempenho do sistema com módulos UDIMM e CUDIMM na mesma frequência e com o mesmo esquema de temporização (DDR5-8200 40-52-52-131). Isso significa que, ao selecionar módulos de alta velocidade para sistemas baseados em Arrow Lake, os módulos CUDIMM devem ser considerados no mesmo nível da memória comum. Não parece haver grandes armadilhas com essa nova tecnologia.

Geekbench 6:

Renderização:

Processamento de fotos:

Trabalhar com vídeo:

Compilação:

Arquivamento:

⇡#Desempenho nos jogos

Entretanto, antes de dar um veredito final, é necessário testar o desempenho dos módulos CUDIMM em jogos. Os jogos estão entre as tarefas cujo desempenho é mais afetado pela largura de banda de memória do sistema. E é em sistemas de jogos que a memória de alta velocidade mostra seu melhor desempenho, embora neste caso, a baixa latência seja mais importante que a taxa de transferência.

Mas vale lembrar que a duração dos atrasos com o aumento da frequência DDR5 em termos de tempo, via de regra, diminui, por isso a memória de alta frequência também é apropriada em sistemas de jogos. É bastante natural que a transição da memória DDR5-6400 regular para módulos CUDIMM operando a 8800 MHz, de acordo com os testes realizados, permita um aumento de FPS em 4%.

No entanto, embora seja um resultado positivo, não é muito impressionante. Na plataforma da geração anterior, o overclock da frequência da memória produzia cerca de duas vezes o efeito, mas no caso do sistema Arrow Lake, os módulos CUDIMM não são os culpados pelo ganho de desempenho mais rápido. Como você pode ver na proporção dos resultados do Core Ultra 9 285K com diferentes kits DDR5-8200 – UDIMM e CUDIMM – os módulos com um gerador de clock adicional não causam nenhuma reversão no desempenho dos jogos. Passando de DDR5-6400 para DDR5-8200, há um aumento de 3% em FPS – tanto no caso de memória regular quanto ao usar CUDIMM. Portanto, reclamações sobre dimensionamento de desempenho insuficiente aqui devem ser direcionadas diretamente ao processador, e não aos novos módulos de memória.

Como resultado, temos que em termos de desempenho na mesma frequência, os módulos UDIMM e CUDIMM praticamente não são diferentes, mas o CUDIMM tem melhor estabilidade em altas frequências. Portanto, para configurações de jogos de ponta, faz mais sentido escolher CUDIMM. Mesmo com características de passaporte idênticas, elas oferecerão um potencial de overclocking obviamente melhor do que a memória sem buffer comum.

⇡#Achados

Isso acontece muito raramente, mas acontece que a tecnologia CUDIMM só tem vantagens. Ele permite melhorar a estabilidade da memória DDR5 e, como resultado, aumentar a frequência de operação dos módulos e aumentar a largura de banda do subsistema de memória sem recorrer a mudanças sérias no ecossistema existente. Não há dúvida de que, à medida que os CUDIMMs se tornarem mais difundidos, eles serão suportados por mais e mais plataformas e, eventualmente, se tornarão um componente padrão em PCs para jogos e estações de trabalho de última geração.

Atualmente, apenas proprietários de sistemas baseados em processadores Intel Core Ultra podem experimentar as vantagens deste tipo de módulo. Recomendamos que eles prestem bastante atenção aos kits de memória como o G.Skill Trident Z5 CK 48GB DDR5-8200 analisados ​​neste artigo. Por um lado, não é mais caro do que um kit de memória DDR5-8200 comum de capacidade semelhante, mas, por outro lado, abre um campo muito mais amplo para experimentos, principalmente em termos de overclocking.

E, para resumir tudo o que foi dito, vamos disponibilizar uma pequena lista de respostas para as principais dúvidas sobre os módulos CUDIMM.

O que é CUDIMM e como esses módulos são diferentes dos regulares?

CUDIMM (Clocked Unbuffered DIMM) é um módulo de memória DDR5 equipado com um gerador de clock adicional (CKD). Ao contrário dos módulos sem buffer padrão, os CUDIMMs fornecem melhor integridade e estabilidade de sinal em altas frequências. A JEDEC recomenda o uso de módulos CKD em velocidades de memória acima de 6400 MHz.

Preciso de slots especiais para instalar o CUDIMM?

Os módulos CUDIMM usam slots DIMM padrão de 288 pinos e podem ser instalados em qualquer placa-mãe compatível com DDR5 SDRAM. Entretanto, para que esses módulos operem em altas frequências alvo, é necessário suporte CKD da plataforma.

Quais plataformas suportam CUDIMM?

O suporte completo a CUDIMM está atualmente implementado exclusivamente na plataforma LGA1851 e nos processadores Intel Arrow Lake. As plataformas LGA1700 e Socket AM5 podem trabalhar com módulos CUDIMM somente no modo de compatibilidade (modo Bypass) – sem usar um gerador de clock adicional e em frequências mais baixas.

Os módulos CUDIMM melhoram o desempenho do sistema?

CUDIMMs são mais estáveis ​​em altas frequências e têm melhor potencial de overclock. Isso permite maior rendimento do subsistema de memória, o que pode se traduzir em ganhos de desempenho (mas a quantidade depende das tarefas específicas).

O CKD adicional no CUDIMM aumenta a latência do subsistema de memória?

Teoricamente, sim. Mas o efeito é tão pequeno que não pode ser notado em testes e tarefas reais. Com as mesmas configurações de frequência e tempo, os módulos CUDIMM e UDIMM regulares oferecem o mesmo desempenho.

Como configurar o CUDIMM no BIOS?

A configuração CUDIMM é semelhante aos módulos DDR5 comuns. Os módulos CUDIMM suportam configuração automática por meio de perfis Intel XMP 3.0, mas, se desejado, a frequência e os tempos podem ser definidos manualmente.

Quanto mais caros são os CUDIMMs em comparação aos módulos DDR5 comuns?

Módulos CUDIMM e módulos regulares com as mesmas características de passaporte, via de regra, não diferem em preço. Entretanto, módulos CUDIMM mais rápidos podem custar mais.