Nastavení paměti a dopad na výkon celého systému | Kapitola 4
Seznam kapitol
Doplněno "Bank Interleaving". Pokud se jedná o výkon procesoru, každý má hned jasno: pokud stejný procesor pracuje na vyšší frekvenci, je výkonnější. Poněkud horší to je s nastavením paměti - rychlost paměti a parametry jako CL, tRCD, tRP, tRAS patří spíše do oblasti počítačové alchymie než mezi běžně známé pojmy. Přitom stačí změnit nastavení několika hodnot a můžete získat systém o stupínek výkonnější...
Pokud se nespolehneme na to, aby systém použil časování z čipu SPD (Timing Mode: by SPD). Můžeme se pokusit nastavit hodnoty časování sami (v záložce DRAM Configuration):
Pokud máte kvalitní základní desku můžete po zvolení "ručního" nastavení paměti změnit v Setupu BIOSu celou řadu parametrů. Většinu z nich jsme si již popsali v teoretické části.
Abychom zjistili, jaký vliv mají jednotlivé hodnoty na reálný výkon systému, provedli jsme měření na systému vybaveném procesorem AMD Athlon 64, který obsahuje integrovaný řadič paměti. Takt paměti se u tohoto procesoru odvozuje přímo z frekvence paměti dělením.
Výchozí podmínky měření...
Použili jsme populární procesor Athlon 64 3000+. Tento procesor je taktován frekvencí 1800MHz a základní frekvence paměti DDR400 (200MHz) se získává vydělení taktu jádra dělitelem 9. Pokud v BIOSu zvolíme paměti DDR 333 (takt 166MHz) procesor použije děličku 11. Tohoto faktu využijeme v našem testu.
- procesor AMD Athlon 64 3000+,
- základní deska Gigabyte GA-K8NXP-SLI: Socket 939, BIOS F9
- paměti A-Data DDR 500 Vitesta 3-4-4-8, 2x 256MB,
- paměti Geil Ultra Platinum DDR 400, 2-2-2-5,
- Gigabyte GeForce 6600 GT (GV-NX66T128VP) 500/1000MHz...
Procesor Athlon 3000+ přetaktujeme na frekvenci 2200MHz což odpovídá modelu 3500+. Potom při nastavení paměti jako:
- DDR 400 procesor použije děličku 9 a získáme frekvenci 245MHz (DDR 490),
- DDR 333 procesor použije děličku 11 a získáme frekvenci 200MHZ (DDR 400).
Díky tomu zjistíme za podobných podmínek (změní se jenom dělička z 9 na 11) nejenom vliv časování, ale zároveň vliv frekvence paměti. Ve všech testech je procesor taktovaný stejnou frekvencí 2200MHz.
Provedl jsem několik testu propustnosti paměti, ale zjistil jsem, že pokaždé se zaměřuji na něco jiného:
Lavalys Everest Home - paměť: čtení a zápis
Rozdíl mezi rychlostí zápisu a čtení je dán především dávkovým tzv. burst režimem čtení. Právě dávkový režim přenosu minimalizuje vliv latencí a zvětšuje vliv taktování paměti. V dávkovém režimu se uplatní latence na začítku burst přenosu a potom se data "sypou" v rytmu přenosu DDR (tedy DDR400 nebo DDR500)... Jednoduché algoritmy Everestu se pro posuzování nastavení paměti příliš nehodí...
SiSoft Sandra 2005 - memory benchmark
Sandra využívá při testování paměti jiné, složitější algoritmy (komunikace má intenzivní a více náhodný charakter) - je zajímavé, že velký vliv má zde parametr Command Rate - při nastavení 2T rapidně klesnou výsledky propustnosti paměti...
PCMark 2005 - memory index
PCMark 2005 používá podobné algoritmy jako Sandra - ani tady nevidím možnost přesné kvantifikace vlivu časování (vliv nastavení CL, tRCD, tRP je velmi malý). Zkusíme tedy ty herní testy, které jsou tradičně závisle na výkonu procesoru a paměti...
3D Mark 2001 - 1024, deafult...
Doom 3 - 640x480; low detail, demo1
Velmi pečlivě jsem změřil (průměrem ze čtyř měření) vliv nastavení paměti na počet fps (frames per second) v populární hře Doom 3. U této hry se zastavíme a provedeme hlubší analýzu (provedl jsem navíc několik dodatečných měření).
Poznámka: Důležité nastavení jsem zvýraznil tučným písmem.
| zvýšení frekvence paměti | DDR 400 na DDR490 | +3.5% |
| Command Rate | změna 2T na 1T | +4% |
| CL (CAS latency) | změna z hodnoty 3 na 2 | +2% |
| tRCD (RAS to CAS) | změna z hodnoty 4 na 3 | +2% |
| tRP (RAS Precharge) | změna z hodnoty 3 na 2 | méně než 1% |
| tRAS (min. RAS Active time) | změna hodnoty z 5 na 8 | zanedbatelné |
| Bank Interleave | vypnuto na 4-way | +až 8% |
Pro zajímavost: rozdíl mezi časováním 2 2-2-6 1T a 3 4-4-8 2T (takt paměti byl při tom stejný: 200MHz, takt procesoru: 2200MHz) vedl k poklesu výkonu na úroveň 92% (-4%, -2%, -2%)! Zjistěte si, jestli náhodou i váš systém nedrží hodnoty časování nastavené BIOSem zbytečně při zemi - za trochu laborování to jistě stojí (pozor, u změny časování platí tytéž zásady co u přetaktování procesoru: postupujte po malých krocích a vždy si ověřte stabilitu systému).
Závěr
Ve většině testů vítězil vysoký takt paměti 245MHz vs 200MHz (DDR 490 vs DDR 400) - rozdíl ale neodpovídal téměř nikdy zvýšení frekvence paměti +23%. Díky vysoké efektivitě paměťového řadiče Athlonu 64 nemá smysl za každou cenu "honit" frekvenci a paměti můžete nastavit na nižší frekvenci (na DDR333) - tedy pokud hodláte přetaktovávat. Více získáte tím, že si pohlídáte Command Rate (musí být T1), CL a tRCD.
Command Rate* se jeví pro paměťový systém jako zcela stěžejní - při nastavení na 2T je pokles propustnosti ve většině případů zásadní a pohybuje se kolem 4%. Snížení CL ale také překvapivě i snížení hodnoty tRCD o jeden stupeň dokáže zvýšit výkon pokaždé o cca 2%. Hodnoty tRP a tRAS nemají na výkon téměř žádný praktický vliv...
Poznámka: Pokud základní desku Socket 939 osadíte čtyřmi moduly DDR (a některé budou přitom oboustranné) může se stát, že systém z důvodu stability nastaví Command Rate na 2T. Tento smutný fakt zaregistrovali zejména ti, kteří zjistili, že po rozšíření paměti jim klesly výsledky benchmarků (o hádejte... 4%). Procesory s jádrem Clawhammer dokonce v této situaci snižovaly dokonce taktování paměti o jeden stupeň!
Tip:
Pokud chcete zjistit, jak jste na tom s nastavením paměti, můžete spustit utilitu CPU-Z (můžete ji stáhnout zde):
Může se stát, že vám CPU-Z ukáže něco jiného než BIOS - v tomto případě věřte CPU-Z...
