Преглед на Z170 платформата и избор на соодветен DDR4 RAM за неа

Image courtesy of GSkill

(Ова е гостинска рецензија објавена на форумот на It.mk од Кирил Ачкоски. За дискусија, слики и прашања, повелете на форумот.)


Ако сте одлучиле да купите компјутер со нова платформа каква што е Z170; иако не е толку нова како X99; сигурно сте се запрашале каков DDR4 RAM да изберете. Па така и јас си го поставив тоа прашање кога дојде време да ја надградам мојата „стара“ Z97 платформа (Asus Z97 Pro + i7 4790K @4.7GHz + 16GB DDR3-2400 CL11). Секако прво си ја расчистив дилемата околу изборот на платформата…

Z170 или X99?

Z170 е најнова Intel-ова десктоп платформа која излезе пред околу полoвина година. Работи со Skylake процесори од Intel, изработени на 14nm производствен процес, и користи најнов вид на DRAM, а тоа е DDR4.

Дијаграм на Z170 платформа​

Дијаграм на Z170 платформа​

X99 е платформа стара околу година и половина. Работи со Haswell-E процесори базирани на Haswell архитектурата која е стара повеќе од две и пол години, а се изработени на постар 22nm производствен процес. Исто како Z170, и X99 користи DDR4 меморија, а ќе биде во употреба уште сигурно една година, период во кој за неа ќе излезат нови 14nm процесори со надградена (но веќе стара) архитектура, Broadwell-E.

Дијаграм на X99 платформа​

Дијаграм на X99 платформа​

И покрај тоа што X99 е етаблирана workstation платформа за која има огромен избор на процесори со многу повеќе јадра, сепак Z170 вклучува многу повеќе хардверски новини, поради што мене ми е особено интересна. Од друга страна она за кое го користам компјутерот кој го надградувам е мултимедија, канцелариски апликации и гејминг. За таква намена многу јадра не се од никаква полза, но од полза се исклучиво брзи јадра. Па, веќе е јасно дека ја избрав Z170 како моја идна платформа за мојот гејминг компјутер.

Избор на компоненти за Z170 платформа​

Избор на компоненти за Z170 платформа​

Процесор беше наједноставно да изберам. Ако веќе имам отклучен i7 4790K, логично повторно купив отклучен i7, а таков за Z170 во моментов е само еден, i76700K. Изборот на матична плоча, исто така ми беше едноставна задача. Разгледав повеќе рецензии и прочитав разни искуства на корисници на ентузијастички Z170 матични плочи. Матична плоча која задоволува многу повеќе од основните overclock и ентузијастички критериуми, но e најупотребувана од ентузијастите и за неа можат да се најдат мноштво теми за оверклок и твикување, е Asus Maximus VIII Hero. Создравје да си ја користам!

Но изборот на DDR4 мемории не беше едноставно одлука, а ќе видиме и зошто.

Какви DDR4 мемории има?

Производителите на DDR, DDR2 и DDR3 по спецификација во своите понуди имаат од пет до осум различни работни фрекфенции со по две до пет различни латенции за секоја фрекфенција. Фрекфенциите се обично во чекори од по 20-35%, а латенциите од по 10-50%. На пример, од DDR-333 има за 25% повисока фекфенција од DDR-266; DDR2-1066 има за 33.3% повисока фрекфенција од DDR2-800; a DDR3-1333 за 25% повисока од DDR3-1066. Разликата помеѓу CL2 и CL3 е 50%, меѓу CL5 и CL6 е 20%, a меѓу CL11 и CL9 e 22%. Па така лесно беше да се процени која меморија е побрза и согласно цената да се направи оптимален избор.

Но, со DDR4 работите стојат малку поинаку. Најнапред, било кој бренд во својата понуда на DDR4 има палета од преку 15 ралзични фрекфенции, а ако ги разгледаме сите понуди на DDR4 има модули со преку 30 различни фрекфенции, почнувајќи од 2133MHz до преку 4400MHz, и тоа во чекори од по 100 и 133MHz. Притоа за било која фрекфенција се наоѓаат по преку 15 комбинации на латенции, на пример DDR4-3000 со CL14 14-14-X, CL14 15-15-X, CL 14 16-16-X, CL15 15-15-X… па се до CL18 20-20-X. Тоа значи дека има трицифрен број на комбинации од фекфенција и латенции како спецификација може да ја сретнеме на DDR4 модулите, а од сите нив треба да изберам едни.

Бидејќи се работи за ентузијастичка платформа, од старт ги елеминирав оние со фрекфенција под 3000MHz. Исто така ги елеминирав и модулите со несразмерно многу повисока цена во однос на спецификациите, а такви се мемориите со работни фрекфенции од 3600MHz и повеќе (3800MHz се двојно поскапи од 3000MHz). Но дури и во опсег 3000-3600МHz има премногу различни модели, а разликите во цени се многу поголеми во однос на разликите во фрекфенции и латенции. На пример, од еден ист бренд и иста серија, DDR4-3000 со CL14 14-14-X е за 10% поскапа од DDR4-3000 CL15 16-16-X, додека пак DDR4-3600 CL16 16-16-X e за скоро 50% поскапа од DDR4-3000 CL14 14-14-X. Дали има смисла да се изберат побрзи и несразмерно поскапи мемории или не зависи од придобивките во перформанси кои би ги добил системот со побрзите мемории. Со оглед на тоа дека покрај процесорот и графичките картички, ќе ги оверклокувам и мемориите дополнителна променлива се и фрекфенцијата и латенциите на кои ќе успеам да го задржам системот стабилен.

DDR4 сетови за тест…

Со цел да ја разрешам DDR4 мистеријата позајмив 4 различни сетови на DDR4 мемории со различни спецификации и латенции и направив неколку едноставни тестирања. Се работи за следниве мемории:

  • Kingston Savage 8GB(2x4GB) 3000MHz CL15 16-16-39 1.35V (2x HX430C15SB/4);
  • G. Skill Ripjaws V 16GB(2x8GB) 3200MHz CL16 18-18-38 1.35V (F4-3200C16D-16GVKB);
  • G. Skill TridentZ 16GB(2x8GB) 3200MHz CL16 16-16-36 1.35V (F4-3200C16D-16GTZ);
  • G. Skill TridentZ 16GB(2x8GB) 3600MHz CL17 18-18-38 1.35V (F4-3600C17D-16GTZ).

Прво што ми падна во очи беше самото пакување на мемориите. G. Skill RipjawsV сетот беа „најефтино“ спакувани во тенка пластична преклопка која лесно се витка и доколку нешто ви падне врз мемориите, речиси немаат заштита. Во секој случај вака спакувани е далеку подобро решение отколку замотани во лист хартија како што ми се има случено да купам мемории кај нас. Kingston Savage, всушност се поединечни модули, а не сет, па затоа се и поединечно спакувани во цврста пластична опаковка која може да го заштити модулот од сериозен механички удар. И како на секое дете, така и на мене вниманието ми го одземаат џиџани пакувања без оглед дали се работи за чоколадо или парче хардвер. Сетовите G. Skill Trident Z за разлика од претходните, беа спакувани во фенси кутија од тврд картон, а внатре двата модули заштитени во цврста пластична кутија. Ваквото пакување дава впечаток дека се работи за премиум парче на хардвер, а што всушност и се овие мемории во однос на претходните по изработка, перформанси и цена.

Мемориите кои ги земав за тестирање ​

Мемориите кои ги земав за тестирање ​

Но, не е важно пакувањето туку она кое е спакувано. Ако физички ги споредиме модулите, TridentZ имаат прилично помасивни ладилници од оние на Savage и Ripjaws V. Тоа во одредени сценарија при оверклок прави разлика и ќе придонесе, но има и своја негативна страна, а тоа е висината. На сопствениците на легендарниот кулер Noctua NH-D14 и неговиот наследник, NH-D15, веќе им е јасно за што зборувам.

Kingston HyperX Savage и Noctua NH-D14

Kingston HyperX Savage и Noctua NH-D14

Поради својата ширина овие кулери се простираат над мемориите, па ако сакаме од фронталната страна на кулерот да монтираме 140mm вентилатор тој ќе мора да стрчи поради што ќе покрива помал дел од површината на кулерот. Помалата покривна површина и не е толку голем проблем колку што може да биде проблем затворање на левиот капак од куќиштето, бидејќи Noctua-та е дизајнирана да влезе кнап во повеќето куќишта. NH-D15, наследникот на легендарната NH-D14, е наводно дизајниран за да го надмине проблемот со висината на меморите, но во мојот случај тоа не беше така! Сепак, има мемории и со многу повисоки ладилници од оние на TridentZ, со кои е невозможно да се монтира дури и 120mm вентилатор.

G.Skill TridentZ и Noctua NH-D15​

G.Skill TridentZ и Noctua NH-D15​

DDR4 искажан во бројки…

Да го оставиме назстрана физчикиот изглед и надворешната убавина на модулите, а да се фокусираме на најбитното, а тоа е внатрешната убавина односно нивните перформанси. Бидејќи немам многу време за детални тестирања во реални сценарија, какви што постојат безброј, избрав неколку различни синтетички бенчмарци. Тие не даваат најпрецизна слика за разликите во пероформанси кои би се постигнале во конкретни апликации. Колкав бенефит ќе има некоја конкретна апликација зависи од тоа со колкави податоци работи и колку често пристапува до меморијата. Но со избраните бенчмарци можеме јасно да увидиме во кои рамки ќе се движат подобрувања во перформансите на системот со избор на мемории со повисока фрекфенција и/или пониски (релативни) латенции.

Системот на кој го вршиме тестирањето е следен:

  • Main Board: Asus Maximus VIII Hero;
  • CPU: Intel i7 6700K @stock;
  • Cooler: Nocuta NH-D15;
  • VGA: 2x Sapphire Radeon R9 290 trixx OC @ GPU/VRAM = 1125/5600MHz;
  • HDD: Western Digital Caviar Black 2TB;
  • SSD: 2x LiteOnIt LJT-128L6G-11 M.2 2260 128GB;
  • PSU: Cooler Master V850;
  • Windows 10 Enterprise 64bit.

Најпрво со AIDA64 ги испитав максималните брзини на читање, запишување и копирање на податоци во RAM-от и релативното време на пристап до него. AIDA64 Memory Latency го прикажува апсолутното време на пристап до мемориите. Како што се гледа повисока фрекфенција и/или пониски латенции го намалуваат време на пристап до меморијата што треба да резултира со подобри перформанси во апликациите.

AIDA64 Extreme Copy, Write and Read Memory Benchmark (повеќе е подобро)​

AIDA64 Extreme Copy, Write and Read Memory Benchmark (повеќе е подобро)​

Вака добиените разлики во перформанси при користење на различни сетови на мемории се максималните разлики кои евентуално би се постигнале во некое реално сценарио на овој систем со овој процесор (со друга архитектура на процесор разликите ќе бидат други). Па ако од четирите сета на мемории ги споредиме најбрзите по спецификации (3600MHz CL17 18-18-38)со најспорите (3000MHz CL15 16-16-39) ќе увидиме дека најголемата разлика од 16,7% е постигната при запишување во меморијата. Не можам да се сетам на реално сценарио каде некоја апликација само би запишувала во или само би читала од RAM. Но има апликации кои интензивно читаат и запишуваат во исто време, што практично е слично сценарио како копирање на податоци, а такви се апликациите за енкодирање, енкрипција и архивирање. Ако ги споредуваме перформансите во копирање, може да земеме дека во најдобар случај 9,2% е максималната разлика во перформанси која би се добила ако наместо бавниот го користиме брзиот сет на мемории.

За проверка ќе го искористиме вградениот бенчмарк на WinRAR 5.31 за компресирање и архивирање.

WinRAR 5.32 64bit Compression Benchmark (повеќе е подобро)​

WinRAR 5.32 64bit Compression Benchmark (повеќе е подобро)​

Разликата во перфoрманси помеѓу најбрзите и најбавните модули е 3,8%, што е валидна придобивка. Сепак таа разлика е помала од она во AIDA64 Memory Copy. Евидентно е дека при обработка на големи податоци брзината на RAM игра улога во перформансите на системот, но не секој софтвер обработува толку многу и толку големи податоци. Голем дел од софтверите работат со мали податоци на кои вршат интензивни пресметки. Mодерните процесори како Skylake имаат софистициран систем за кеширање од неколку нивоа и одлични механизми за предвидвуање. Благодарение на тоа податоците кои се потребни непосредно пред да бидат обработени најчесто се наоѓаат во кеш меморијата на самиот процесор и ретко се случува да се наоѓаат во RAM од каде што отчитувањето ќе трае неколку пати подолго во споредба со отчитувањето од некое од нивоата на кеш меморијата на процесорот.

Super Pi 32M е single-thread синтетички бенчмарк базиран на Гаус-Лагранжовиот алгоритам за пресметка на бројот Pi до 4294967296 (232) децимала кој извршува пресметки со мал број на условно врзани податоци. Најголем дел од овие условно врзани податоци, кај софистицираните процесори (какви што се x86 процесорите на Intel и AMD излезени во последниве 10 години) во најголем дел од времето се наоѓаат во кеш меморијта на процесорот. Во вакви случаи каде отчитувањето на податоците од RAM се одвива во многу мал дел од времето при процесирањето, придобивките од побрз RAM се исто така маргинални.

Super Pi 32M Benchmark (помалку е подобро)​

Super Pi 32M Benchmark (помалку е подобро)​

Токму тоа и можеме да го заклучиме од резултатите од SuperPi 32М, речиси и не постои разлика во перформанси помеѓу најбрзите и најспорите модули, а таа е скромни 0,4%. Cinebench e бенчмарк базиран на реално сценарио, т.е. Maxon рендер oд Cinema програмата за 3D и на некој начин е репер за CAD/CAM дизајнерите кои компјутерите ги користат за дизајнирање и рендерирање.

Cinebench R15 64bit Multi-threaded Benchmark (повеќе е подобро)​

Cinebench R15 64bit Multi-threaded Benchmark (повеќе е подобро)​

Во Cinebench R15 multi thread разликата во перформанси меѓу најбрзите и најбавните од модулите кои ги имав за тестирање е 2% што не е за фалење.

Како последен бенчмарк, кој треба да ни даде претстава што да очекуваме од побрзата меморија во игри го избрав Ungine Heaven 4. За да ги утврдиме максималните потенцијални придобивки од побрз RAM, тестовите ги направив на минимална резолуција 640×480 иминимум можни детали, со што графички картички во најголема мера се елеминираат како тесно грло.

Ungine Heaven 4 Benchmark Frames per second (повеќе е подобро)

Ungine Heaven 4 Benchmark Frames per second (повеќе е подобро)

И во овој бенчмарк разликата во FPS помеѓу најбрзите и најбавните модули е 2%. Ова сценарио каде процесорот е тесно грло е многу ретко, и во вакви сценарија можеме да ги очекуваме добиените придобивки. Но кога играме најчесто нагодуваме на највисоката можна резолуција и стензи при кои играта е игрива. Во такво сценарио во најголем дел од времето графичката картичка е онаа која е тесно грло, па така и нема што да се очекува од побрзите RAM мемории. За проверка, со најбрзите и со најбавните модули направив по 4 бенчмаркови на extreme preset при што во просек добив идентични резултати со нормални минимални варијации. Сепак Ungine Heaven 4 не е најсоодветен репрезент на гејминг сценарио. Денес постојат игри кои инволвираат масовни пресметки така што во некои сценарија побрзата RAM меморија може да придонесе.

Од она кое го видовме веќе е јасно дека придобивките од изборот на побрз DDR4 ќе варираат во зависност од софтверот, но нема некои драматични разлики кои би оправдале големи инвестиции во побрзи RAM мемории.

Дали се исплати поскап DDR4?

За да ги најдеме границите на исплатливоста на побрзиот DDR4 треба да составиме неколку конфигурации кои ќе се разликуваат само по RAM мемориите. Ќе ги поделиме перформансите на секоја конфигурација со нејзината севкупна цена и ќе видиме која конфигурација има најголем сооднос. Да земеме како осонова една солидна ентузијастичка гејминг конфигурација:

  • MB: Asus Maximus VIII Hero – 14K;
  • CPU: Intel i7 6700K – 25K;
  • Cooler: Nocuta NH-D15 – 5,5K;
  • VGA: Аsus Strix GTX 980TI DC3OC – 47K;
  • HDD: Western Digital Caviar Black 2TB – 9K;
  • SSD: Samsung 950 Pro 256GB – 12.5K;
  • PSU: Cooler Master V850 – 11,5K;
  • Monitor : Dell U2715H – 34,5K;
  • Keyboard + Mouse + Mouse pad: G. Skill MX780 set – 12K;
  • Speakers: JBL LSR305 – 22K;
  • Case: Cooler Master Cosmos SE – 10K;
  • Case fans: 3x Noctua NF-P14 PWM – 6K;
  • Вкупно: 210.000 денари.
  • G. Skill Ripjaws V 2x8GB DDR4-3000 CL15 16-16-35(F4-3000C15D-16GVRB)се 7,4K
  • G. Skill TridentZ 2x8GB DDR4-3600 CL17 18-18-38(F4-3600C17D-16GTZ) се 11,2K

Разлика во цена е 3.800 denari, однosно на цела конфигурација тоа е доплата од 1,7% (100% * 221,2K / 217,4K) за побрзите мемории, додека пак разликата во перформанси е 2%. Во ваков случај, иако побрзите мемории се 50% поксапи, инвестицијата се исплати. Но ајде да се вратиме во нашата реалност и да разглeдаме македонска ентузијастичка гејминг конфигурација:

  • MB: Asus Z170-K – 8,5K;
  • CPU: Intel i5 6600K – 17K;
  • Cooler: Cooler Master Hyper 212 EVO – 2K;
  • VGA: Аsus Strix GTX970 DC2OC – 23K;
  • HDD: Western Digital Caviar Blue 2TB – 5,5K;
  • SSD: Samsung 850 EVO 250GB – 6K;
  • PSU: Cooler Master G750M – 6K;
  • Monitor : Dell U2414H – 15,5K;
  • Keyboard + Mouse + Mouse pad: А4 Bloody Gaming + A4 V8 Gaming + A4 X7 pad – 3,5K;
  • Speakers: Logitech Z313 – 3K;
  • Case: SAMA Black Widow – 10K;
  • Вкупно: 100.000 денари.

Два проценти од 100.000 се 2.000 денари, па за разлика од 2% во перформанси во овој случај не се исплати да доплатиме 3,5% (100% * 111.2K / 107,4K) повеќе во цената на конфигурацијата.

Логично е да си го поставиме прашањето, а дали се исплатат и овие DDR4-3000 во однос на најефтините DDR4-2133 CL15 15-15-x. Бидејќи немав такви мемории при рака, сетот G.Skill Ripjaws V DDR4-3200 CL16 18-18-36 го downclock-ував до JEDEC спецификации DDR4-2133 CL15 15-15-35, а потоа ги повторив истите тестови. А резултатите, на мое изненадување, беа послаби од што очекував. Да ги оставиме AIDA64 тестовите како не релевантни, разликата во перформанси меѓу DDR4-3000 CL15 16-16-39 и DDR4-2133 CL15 15-15-35 се 2.3% во Cinebench R15, 2.9% во Super Pi 32M, 13% во Ungine Heaven 4 и 22.2%во WinRAR, односно просечно 8%.

Цената на најефтиниот сет G.Skill Value Series – NT 2x8GB DDR4-2133 CL15 15-15-35 (F4-2133C15D-16GNT) е 5.300 денари, а за само 2.100 денари можеме да ги купиме RipJaws 3000 CL15 16-16-36 (F4-3000C15D-16GVRB). Во случајот со македонската гејминг конфигурација се исплати да се доплати разликата во цена од 2,3% за да се добијат 8% поголеми перформанси во просек.

До колку пари има смисла да се инвестира во RAM зависи од цената на самата конфигурација и софтверот кој ќе го користиме. Во мојoт случај се исплатеа G. Skill TridentZ 2x8GB DDR4-3200 CL16 16-16-36, па решив нив и да ги задржам за мене…

Overclock, секако…

Секако дека не е возможно вакви играчки да ми паднат во раце, а да не испитам со каков потенцијал располагаат. За жал, бев длабоко разочаран, но не од некој од конкретните модули, туку од генерално сите DDR4. Со цел да извадат што побрзи DDR4 модули, производителите на мемории користат чипови кои работат до својата максимална брзина при која се стабилни. Дури и мало покачување на фрекфенцијата или намалување на латенциите, порано или подоцна предзвикува нестабилност на системот. Зголемување на напонот не секогаш ни е од корист бидејќи повисокиот напон повеќе ги загрева, а зголемената температурата предизвикува нестабилност. Можам да констатирам дека наоѓање на оптимален оверклок на DDR4 меморијата е вистинска оверклокерска драма.

Но, што е, тука е, а моја задача е да ги испитам оверклокерските потенцијали на овие сетови DDR4 и тоа во сценарио за 24/7 користење. Процесорот и се останато го оставив на stock за да ги елеминирам сите можни причинители за нестабилност. VCCIO, напонот на меморискиот контролер) и VCCSA напонот на System Agent, ги поставив на 1.25v, а мемориите на 1.45v. Започнав оптимистички со 15-20% повисока фрекфенција и резултатот беше црн екран, а на двете дигитални цифри наменети за дијагностика на матичната плоча беше бројот 55. Тој код на грешка може да се јави поради многу причини, повеќето поврзани со меморија. Па така полека, почнав да пробувам со минимални чекори нагоре додека не ги открив максималните фрекфенции и минималните латенции при кои сетовите мемории беа стабилни на 1.45v. Потоа полека го намалував vDIMM напонот на мемориите за секој сет додека не дојдов до минималниот при кој тие беа стабилни. Како алатка за тестирање на стаблиноста го користев Prime95. 1 час Prime95 сметав дека е довлно за да прифатам дека RAM-от е иницијално стабилен на одредена фрекфенција и латенции. За да гарантирамe 100% стабилност потребно е подолго тестирање, но поаѓајќи од 1 час Prime95 стабилност дури и да има некаква нестабилност тоа се решава со мало покачување на напоните.

Постигнат оверклок со максимален напон на мемориите до 1.45v​

Постигнат оверклок со максимален напон на мемориите до 1.45v​

Додека оверклок резултатите не се розеви, треба да имаме на ум дека нативно меморискиот контролер е предвиден да работи на 2133MHz, што значи дека во сите случаи е масовно оверклокуван за над 50%. Исто така треба да земеме во предвид и тоа дека матичната плоча, согласно спецификациите од Asus е дизајнирана за да гарантира стабилност до 3466MHz(OC), па така секој MHz над тоа може да го третираме како бонус. Затоа не можам да го потврдам максималниот оверклок, 3733MHz CL16 17-17-38, кој успеав да го постигнам со најбрзите модули кои ги имав на располагање. Сепак фактот дека „машината ми вози“ RAM на 75% повисока фрекфенција е фасцинантен. Па со вака оверклокуван RAM ги повторив истите тестирања и резултатите ги додадов во графиците за споредба.

Заклучок

Се надевам дека успеав да ви пренесам дел од моите искуства и дека тоа ќе ви помогне при изборот на DDR4 меморија. Додека го пишувам ова цените на DDR4 мемориите се релативно многу високи во однос на DDR3, практично high-end DDR4 е два до три пати поскап од high-end DDR3. Со тоа оправданоста на Skylake платформа со DDR4 e мала. Но во блиска иднина, односно до крај на оваа 2016 година, работите ќе се сменат така што eнтузијастичките DDR4 ќе се изедначат во цена со ентузијастичките DDR3. Тогаш најверојатно дилема ќе биде дали се исплати да се купи DDR4-4266C L18 или да се оди со ефтини DDR4-3600 CL17.

Дотогаш ќе треба да се задоволиме со 3000 CL15 ~ 3200 CL16 кои според моите согледувања се максимум што се исплати да се купи денес. Во мојот случај најисплатлив избор беа Ripjaws V 2x8GB CL16 18-18-36 кои во реалност имаат идентични перформанси како и 15% поскапите G.Skill TridentZ 2x8GB 3200MHz CL16 16-16-36. Сепак мене физички TridentZ ми се допаднаа многу повеќе на изглед и на начинот на кои беа спакувани, па решив да ги задржам нив. Проблемот со висината на ладилниците мислев дека ќе успеам да го решам со промена на кулерот за процесорот од NH-D14 во NH-D15, но се прелажав! Решение се мемории со понсики ладилници, G.Skill Ripjaws V 3200MHz 2x16GB CL15 15-15-35 мене ми звучи доволно добро! :D