Гонка за гигагерцами продолжается…В этом году началась массивная экспансия DDR5 памяти благодаря новой платформе от Intel. И компания Kingston не осталась в стороне, представив сразу несколько комплектов разночастотной памяти от 4800 МГц и выше.

Что такое DDR5?

Произошли видимые изменения в архитектуре и возможностях памяти и проще всего это выразить одной небольшой таблицей.

1. Опорное напряжение снизилось с 1,2В до 1,1В;

2. Система питания памяти переехала с материнской платы на текстолит модулей DDR5;

3. Изменилась архитектура модуля: 1 канальный доступ к модулю с 72-бит адресацией (64 бит данных + 8 бит ЕСС) превратился в 2 канальный доступ к каждому модулю с 40 битной адресацией помноженной на 2 ( 32 бит данные + 8 бит ЕСС);

4. Возросла плотность размещение банков памяти: 16…64 ГБ на планку до 64…256 ГБ.

Если кратко, то для неискушенного пользователя ключевыми факторами станут: распространенный объем модуля без ECC и REG подрастет с 16…32 ГБ до 32…64ГБ, увеличится, благодаря двухканальности на модуль, пропускная способность. Таким образом, все основные показатели вроде бы улучшатся, но не стоит забывать о возросшей характеристике – времени отклика, она ухудшится. С другой стороны, остальные факторы должны положительно сказаться на производительности.

Подробно о DDR5

Классический пример организации доступа к памяти на 1 планке в упрощенном виде:

1. Глобальное разделение происходит на уровне рангов со своими контроллерами логики управления;

2. Далее ранги разделяются на группы банков, и те, в свою очередь, содержат банки памяти;

3. DDR4 память содержит до 4 групп банков памяти, содержащие по 4 банка памяти. Сами банки содержат массивы страниц памяти;

Вся архитектура доступа к памяти нацелена на получение и запись данных с максимальной параллельностью. Для обращения к данным или с данными требуется последовательное действие, состоящее из цикла: доступ к рангу (tRP) -> банку (tRCD) -> строка (CL). Циклы лучше всего представлять в виде задержек, которыми мы часто оперируем при выборе или сравнении памяти. Конечно, память выполняет активацию конечных страниц не последовательно, а параллельно, т.к. контроллеры памяти весьма производительные наборы логики. Обработка команд происходит определенными очередями, размерность которых определена битностью адресации.

Физическая способность работы памяти поддерживается VDDR напряжением, потому как в архитектуру строения ячеек заложена функция «зарядки» памяти. В ином случае данные будут потеряны. Для этого контроллер памяти подает заряд для регенерации напряжения, тем самым поддерживая ячейки в рабочем состоянии.

Частота памяти – это не частота, а рейтинг количества передач за такт. Формально мы все доверяем маркетинговым заявлениям, но память нельзя охарактеризовать каким-то одним числом. Поэтому для простоты восприятия сложных вещей был придуман некий рейтинг, отражающий количество транзакций между контроллером памяти в процессоре и модулем памяти в слоте DIMM.

В DDR5 многие решения перекочевали с DDR4. Фундаментально это все те же ячейки, банки и т.д., но производители мигрировали на более тонкие тех. процессы, завезли питающую логику на текстолит модуля, тем самым упростили разводку на материнской плате, и память стала 2 ранговой по умолчанию. Кстати, JEDEC строго регламентирует наличие датчика температуры (от 1 до 2) на модуле DDR5.

При прямом сравнении пропускной способности DDR4 и DDR5 памяти на частоте, или правильнее сказать с одинаковым рейтингом 3200, выигрыш последней оставляет 1,3…1,4 раза. Однако стартовые частоты DDR5 – 4800, но это только начальная частота. В дальнейшем DDR5 ждет постепенный рост вплоть до 8400. Напомню, что DDR4 начала свою жизнь с отметки в 1600 и сейчас вполне уместно говорить о хорошем распространении модулей с рейтингом 3600. Наиболее удачные планки, прошедшие тестирование и отбор Kingston, покорили 5333 МГц.

Kingston FURY Beast DDR5

Новейшие модули памяти стандарта DDR5 представлены планками по 16ГБ с частотой 4800 или 5200 МГц. Для тестирования начальной точкой отсчета стал комплект KF548C38BBK2-32, который состоит из 2 планок общей емкостью 32 ГБ и частотой 4800 МГц с таймингами 38-38-38.

Каждый модуль состоит из 2Гбит х 64 бит адресации и одноранговых микросхем в количестве 8 штук с поддержкой XMP 3.0. Стоит отметить, DDR5 память поддерживает до 5 профилей XMP в отличие от DDR 4 (до 2 профилей), причем 3 или 5 могут быть настроены пользователем самостоятельно. Однако, такую функцию пока никто из производителей материнских плат не реализовал. Расширенные характеристики следующие:

В сравнение с рекомендованным стандартом характеристики улучшены, т.к. изначально JEDEC заявляет о таймингах 40-39-39, CL 40 тактов, tRC 48нс, tRFC 295нс, а tRAS 32нс.

Тестовый стенд

• Процессор: Intel Core i9-12900K;
• Система охлаждения: DeepCool AK620;
• Материнская плата: ASUS ROG STRIX Z690-F GAMING WIFI;
• Видеокарта: AMD Radeon R7 350;
• Накопитель: Kingston KC3000;
• Операционная система: Windows 10 x64 21H1;

Номинальный режим работы памяти:

Технические особенности и характеристики Kingston FURY Beast DDR5

В нашей тестовой системе плата ASUS корректно распознала память, выставив JEDEC профиль, прописанный «по умолчанию». Номинальная частота составила 4800 МГц.

Всего в SDP микросхеме записано два идентичных профиля. Таким образом, в любой системе будут использоваться тайминги и частота, предложенная Kingston.

Полные характеристики комплекта, включая датчик температуры и используемые микросхемы, пока можно получить лишь из нескольких программ, одной из них стала HWINFO:

После изучения данных становится понятен производитель микросхем DDR5 – это Micron. К сожалению, более подробных данных вытащить не получилось.

К счастью, модули обладают расширенным мониторингом, в котором можно прочесть как температуру, так и суммарное энергопотребление с основными напряжениями.

Программы для тестирования

Оперативная память – это косвенно влияющая на производительность комплектующая. Она является связующим звеном или мостиком между приложениями и процессором. По ней идет движение, равномерно и без пробок. Но как только количества полос становится недостаточно, например в час пик, то она становится узким местом системы. В таком случае, либо из-за нехватки объема, так же, как и от нехватки пропускной способности, вы почувствуете резкое падение производительности. Все синтетические тесты показывают теоретический максимум, которым ОС распоряжается при работе с процессором.

Для начала проверим максимальную пропускную способность…

Хорошие линейные скорости и ужасное на первый взгляд время отклика. Однако, не стоит рубить с плеча, оно хоть и важно, но далеко не ключевая характеристика системы в целом. Разрабатывая платформу, компания Intel понимала, на какие компромиссы придется идти, поэтому ради лояльности в процессоре установлен контроллер памяти с поддержкой обоих типов DDR – четвертого и пятого поколений. Из-за этого при установке DDR5 используется делитель 1:2. Номинальная частота контроллера в процессоре 1200 МГц как раз компенсирует особенности двойного применения.

Опять же, никто не запрещал разгонять. Комплект Kingston FURY Beast DDR5 при тщательном тестировании смог выйти на частоту 5400 МГц с таймингами 40-40-40-76 CR2, что привело к росту производительности и уменьшению времени отклика. Впрочем, именно 5400 МГц можно сказать крайняя стабильная частота работы, потому что 5600 МГц стали недоступны ни при каких манипуляциях с настройками. Возможно, существовала бы платформа чуть дольше, и тогда оптимизации позволили найти баланс, позволяющий микросхемам Micron удерживать 5600 МГц на протяжении всего времени тестирования.

А пока 5600 МГц при адекватных таймингах и напряжении только скриншотная частота ради забавы.

Шаг с 4800 МГц до 5400 МГц не такой уж большой в рамках DDR5, но он позволяет бесплатно увеличить пропускную способность. Стоит учесть, рассматриваемый комплект памяти – это начальный этап для нового типа памяти. Он к тому же расположен в иерархии Kingston на нижней ступени геймерских комплектов. Поэтому ждать чудесь и феноменальных результатов спустя месяц после анонса нового процессора, чипсета и технологий явно не стоит. DDR5 уже сейчас ничем не уступает DDR4 в плане производительности, а это уже достижение на фоне перехода с DDR3 на DDR4.

Проверим результаты в программе Performance Test 10.1 Сначала на частоте 4800 МГц, а потом – 5400 МГц.

И убедимся в положительной динамике разгона и общей производительности системы. Конечно, все эти цифры некие условности, однако и они позволят сравнить как два режима, так и провести черту между поколениями памяти.

Как всегда, бывают удачные и мало зависящие от частоты памяти приложения. Считается, что тест Fire Strike CPU некий собирательный образ для оценки связки процессор + память. Что же, пусть разгон не дал существенного улучшения, но его влияние можно ощутить.

В приложении, связанном с архивированием, прибавка в частоте практически не выражена в итоговом рейтинге, и связано это с архитектурой модулей DDR5. При архивировании важными становятся каналы, которых в DDR5 и так стало 4 вместо 2 в DDR4.

Чуть было не упустили вопрос «мягкого ECC», заявленного для всей памяти DDR5. Так же, как и для GDDR6X в новой памяти есть режим отслеживания ошибок, но он не берется напрямую исправлять их. Он, образно говоря, запрашивает данные снова, тем самым предотвращает крах системы, но тратит на это такты работы процессора. В итоге такая функция отражается на производительности. Для примера: когда память работает на пределе своих возможностей, результат тестов на бОльшей относительно ранее стабильной частоты, остается прежним, либо становится хуже!

Выводы

Новую память DDR5 можно как поругать, так и похвалить. Kingston FURY Beast DDR5 – это первая ласточка и ей придется приготовится к зимовке без перелета. Рассматриваемый комплект занимает начальную позицию среди частотных характеристик DDR5, выдавая 4800 МГц и, слегка ужатых относительно JEDEC, таймингах. Он позволяет немного с ним поиграться в частоты: без повышения напряжения (а микросхемы Micron на повышение не отзываются ростом частоты) FURY Beast разогнались до 5600 МГц (40-40-40-76), но финальная частота стабильного разгона составила 5400 МГц. Благодаря внедренным датчикам телеметрии можно отделить температуру и энергопотребление, а более тонкий тех. процесс и радиаторы сделали комплект просто холодным относительно высокочастотной памяти DDR4.Противникам LED подсветки Kingston пошла на встречу и не поставила ни одного светодиода на текстолит. Так стоит ли стремиться к DDR5, когда есть проверенная временем DDR4? Это сложный вопрос, на который ответит время. Но нельзя не заметить более уверенный старт новой памяти и высокий потенциал.

А теперь предлагаем пройти небольшой анонимный опрос. Для нас очень важна обратная связь от читателей. Напишите ваши пожелания, о чем было бы интересно почитать в нашем блоге? И мы подготовим новые материалы по вашим запросам. Пройти опрос.

Что такое KIWY? Kingston Is With You — Kingston всегда с вами.

Продукция, решения и технологии Kingston широко применяются и используются по всему миру корпорациями, центрами обработки данных и обычными людьми каждый день – от авиации и космических станций до смартфонов, ПК и фоторамок. Самые неожиданные сферы использования решений Kingston узнайте тут.

Для получения дополнительной информации о продуктах Kingston Technology обращайтесь на официальный сайт компании.