DDR5 är helt nytt och frågorna är många. Den världskända överklockaren Rauf har gjort tester i samarbete med NordicHardware för att förstå den nya tekniken och lista ut hur du kan spara pengar med några enkla inställningar!
Testare och skribent:
Tobias ”Rauf” BergströmRedaktör:
Joel Oscarsson
Intel Alder Lake introducerar DDR5 men vad betyder tekniken för dig och vilka minnen ska du välja? Detta kommer vi att testa och besvara i denna artikeln. Vi ska även dyka ner på djupet när det gäller timings för DDR5, då detta har visat sig vara en mycket viktig detalj.
Vilka är nyheterna med DDR5?
DDR5 medför framförallt högre frekvenser och högre timings i jämförelse med DDR4. För bästa prestanda ska frekvenser vara höga och timings låga. För att göra en liknelse med bilar så kan frekvensen sägas vara topphastigheten medan timings kan liknas vid acceleration och kurvtagning. Båda är viktiga för prestandan men de påverkar inte prestanda på samma sätt. För DDR5 ser vi i nuläget en marginell ökning av frekvens i förhållande till de snabbaste DDR4-minnena. Vi ser samtidigt en avsevärt större skillnad i timings, där DDR5 ligger betydligt högre än DDR4. Timings är DDR5s stora akilleshäl i dagsläget. De är helt enkelt för höga i förhållande till frekvenserna.
Övriga nyheter med Intel Alder Lake och DDR5 är framförallt att plattformen har två minneskontroller. Varje minneskontroller körs precis som tidigare i dual channel, vilket sammanlagt innebär fyra kanaler – dubbelt upp mot tidigare konsumentplattformar med DDR4. För att nyttja fyra kanaler krävs DDR5 – med DDR4 på Alder Lake är vi fortsatt begränsade till två kanaler. De fyra kanalerna är sannolikt den största anledningen till att DDR5, trots sina höga timings, kan prestera lika bra eller bättre än DDR4.
En annan nyhet med DDR5, som egentligen kanske är överkurs i den här artikeln, är att spänningshanteringen har flyttats från moderkortet till DDR5-modulerna. Den komponent som hanterar spänningen kallas PMIC och är den största bristvaran vid produktion av DDR5-minnen just nu. Det är alltså den som ligger bakom den väldigt knappa tillgången av DDR5-minnen.
En sak att ha i åtanke om du väljer mellan DDR4 och DDR5 är att Alder Lake är en helt ny plattform. Alder Lake hanterar RAM-minnet på ett annorlunda sätt jämfört med tidigare Intel-generationer, oberoende på minnestyp. Samma uppsättning av DDR4-minnen presterar olika på Alder Lake än på Rocket Lake.
Minneskretsar påverkar prestandan
Prisexempel:
Corsair Dominator Platinum RGB Black DDR5 5600MHz 2x16GB:
5 000 kronorKingston Fury Beast DDR5 5200MHz 2x16GB:
3 500 kronor
De DDR5-minnen som fanns att få tag på strax efter lanseringen av Alder Lake hade uteslutande Micron-kretsar. Micron står fortfarande för de allra flesta minnen men det har också börjat dyka upp minnen med Samsung-kretsar i de högst binnade minnena. Hynix-minnen finns på marknaden men är mycket ovanliga. Tyvärr presterar också Micron överlägset sämst. Samsung ligger någonstans i mitten medan Hynix är överlägset bäst. Minnen med Micron-kretsar körs någonstans runt 4 800 MHz C38-38-38, till 5 200 MHz C40-40-40. Det är föga imponerande frekvenser, och framförallt timings, om vi jämför med DDR4 ur den högre skalan: 3 800 MHz C14, eller 4 800 MHz C18. Därav är prestandan med DDR5 i dagsläget relativt låg. Ordet relativt är viktigt här. Prestandan hos dagens moduler är låg i jämförelse med hur den kommer att vara inom kort, samt sett till hur den hade varit om den tävlat på lika villkor med DDR4. Nu kan DDR4 och DDR5 aldrig tävla på lika villkor eftersom Alder Lake såklart är optimerat för DDR5, samt eftersom DDR5 har fyra kanaler att tillgå jämfört med DDR4s två kanaler.
I praktiken finns ingen större prestandaskillnad mellan bra DDR4-minnen och de DDR5-minnen som finns att få tag på i dag. I vissa fall presterar DDR4 bättre, i andra fall är DDR5 bättre. Kontentan är att skillnaden inte är stor. Tittar vi däremot in i framtiden lite så blir skillnaden större, till fördel för DDR5. Bättre minneskretsar är på ingång och det kommer att göra stor skillnad.
Minnen med högre frekvens än 5 200 MHz har antingen Samsung- eller Hynix-kretsar. Micron kan helt enkelt inte gå högre än så. Det är sannolikt att du får Samsung-kretsar i dagsläget om du till exempel köper 5 600 MHz C36, 6 000 MHz C40 eller 6 000 MHz C36.
Minnen med högre specs, så som 6 400MHz C40 bör komma från Hynix.
Hur presterar de olika kretsarna?
För att jämföra prestandan från olika kretsar och frekvenser så använder vi Geekbench 3. Det är ett benchmark som kör ett gäng subrutiner som mäter olika typer av prestanda. Testet ger poäng utifrån interger performance, floating point performance och memory performance. Vi kan alltså se dels den direkta minnesprestandan, men även om minnesfrekvensen faktiskt gör någon skillnad i integer eller floating point, som är det som vi kommer att ha mest nytta av i till exempel spel. När det gäller Geekbench så är det viktigt att inte bara stirra sig blind på minnespoängen, utan även se till helheten.
Nedan presenteras poängen från tre olika minneskit med Micron- respektive Samsung- och Hynix-kretsar. Minnena representerar väl vad som är möjligt med respektive minneskrets. Undantag är Hynix, som troligen kommer kunna presterar betydligt bättre i framtiden med till exempel 6400 MHz C40. Testsystemet som användes använder ett ASUS ROG Maximus Z690 Apex-moderkort, en Intel Core i9-12900K, Windows 10 21H1 och Geekbench 3.4.4. För att få stabila och jämförbara resultat så låser vi frekvenserna på CPUn till 5,0 GHz för P-kärnorna, 4,1 GHz för E-kärnorna och 4,3 GHz för cache.
Micron: OCPC 4 800 MHz C38-38-38-77; 1,1 Volt
Samsung: G.Skill 6 000 MHz C40-40-40-76; 1,3 Volt
Hynix: Engineering sample 6 133MHz C40-40-40-76; 1,1 Volt
I diagrammen nedan presenteras poängen för de olika minnestyperna, samt hur de presterar i relation till Micron-kretsarna, som får utgöra referensnivån.
Med Samsung och Hynix ser vi en ökning i ren minnesprestanda av 25–28 procent i förhållande till Micron. Integer-prestandan är 5–8 procent bättre medan floating point enbart ökar marginellt.
Optimera prestandan hos DDR5
När nya tekniker lanseras finns ofta lite mer marginal att hämta i form av överklockning eller för att helt enkelt optimera timings. I fallet med DDR5 kommer detta visa sig var mycket intressant! Innan vi går vidare behöver vi dock veta lite mer om hur timings fungerar för RAM-minnen. Timings finns i flera nivåer. De timings som presenteras när du köper ett minneskit kallas för primary timings och utgörs av fem timings. CAS Latency är den första och är anledningen till att minnen specificeras med bokstaven C i början, för CAS. Ett exempel kan vara ”4 800 MHz C38-38-38-77”. Vi behöver inte gå in på vad resterande timings heter men den skarpsynte har kanske lagt märke till att vi påstod att det skulle finnas fem stycken primary timings, trots att det bara finns fyra i vårt exempel. Det beror på att minnens sista primary timing kallas Command Rate och alltid är 2T, i minnestillverkarnas SPD. Samsung och Hynix kan köra 1T vilket ger högre prestanda, men det är då en form av överklockning.
Det viktiga när det gäller timings är att de inte tar slut efter de fem primära. Långt ifrån! Det finns även tolv stycken secondary timings och minst 28 tertiary timings (på vissa moderkort kallas de third timings). Secondary och tertiary kan också kallas subtimings, som ett slags samlingsnamn. Hur många av dessa timings du kommer åt att justera beror på ditt moderkort och UEFI. På enklare moderkort kommer du kanske bara åt primary, medan mer påkostade och överklockningsinriktade moderkort ger åtkomst till alla. I detta testet används Maximus Apex, vilket är ASUS toppmodell för överklockning. Vi kan därmed komma åt samtliga timings. Det fina med ASUS Maximus-serien är att deras interna överklockningslabb tar fram färdiga profiler med optimerade timings, spänningar och frekvenser för olika minnen.
Överklockning med färdiga profiler
Så blir profilerna:
Micron: 5 200 MHz C36-39-35-55 2T
Samsung: 6 000 MHz C32-35-35-52 1T
Hynix: 6 166 MHz C30-37-37-28 2T
Vi kan alltså överklocka med förinställda profiler. För Micron-kretsar är profilerna i skrivande stund lite för hårt ställda. Istället för att ladda profilen för 2 x 16 GB-minnen, laddar vi därför profilen för 2 x 32 GB-minnen. Vi ställer även ner frekvensen till 5 200 MHz för att få stabilitet. För Samsung och Hynix fungerade Asus-profilerna bra rakt av. 
I dessa grafer ser vi en mycket intressant aspekt av DDR5. Trots det stora underläget i frekvens och timings så presterar Micron riktigt bra i integer och floating point, med optimerade subtimings. De halkar såklart efter i ren minnespoäng men det är ett mycket syntetiskt test som inte speglar faktisk prestanda särskilt väl. Vi noterar även att toppnoteringen när det gäller floating point faktiskt tillhör Micron!
Mine goes to 11!
Vi måste såklart även se vad de bästa kretsarna kan göra när alla spärrar släpps! Därav laddar vi upp Raufs egen profil där frekvenser, timings, subtimings och inte minst spänning, har skruvats upp/ner ett par steg till. Vi landar på 6 600 MHz C30-38-38-28-66 2T vid en spänning på 1.55V VDD och 1.45V VDDQ. I graferna nedan kallar vi denna konfiguration för XOC (extreme overclocking). Detta är en konfiguration som har lite för hög spänning för att kunna köras 24/7. Den lämpar sig bäst för benchmarking.
I graferna ser vi ökningar i minnesprestanda och integer-prestanda, från nivåer som redan vid SPD är relativt höga i jämförelse med andra minneskretsar. Vi ser dock ingen ökning av floating point och det är faktiskt så att toppnoteringen fortfarande tillhör Micron, med ASUS-optimerad profil.
Primary vs subtimings
För tidigare generationer har frekvens och primary timings varit det som haft störst inverkan på prestandan. För att testa hur mycket prestandan påverkas av subtimings kör vi ett extra test med Micron-minnen med manuell överklockning från 4 800 MHz till 5 200 MHz, där både primary och subtimings är enligt SPD/standardvärden. Därefter kör vi ett test där frekvens och primary timings är oförändrade men subtimings ändras till den optimerade profilen.
Vi landar då i:
SPD: 4 800 MHz C38-38-38-77, standard subtimings
Höjd frekvens: 5 200 MHz C38-38-38-77, standard subtimings
Subtimings: 4 800 MHz C38-38-38-77, optimerade subtimings
Här ser vi tydligt att det är subtimings som ger den stora förtjänsten, inte frekvens. Jämför vi med testerna från de optimerade profilerna, där frekvens, primary och subtimings var optimerade, kan vi även se att primary timings inte har lika stor betydelse som subtimings.
Slutsats
Vilkas prestandaaspekter som är viktigast för slutanvändaren beror som alltid på användningsområde. En tydlig slutsats är ändå att subtimings har mycket stor betydelse för DDR5 och Alder Lake. Den har så stor betydelse att det i dagsläget inte ger någon prestandavinst att välja dyra och högt binnade minnen i jämförelse med att välja billigare minnen och optimera/överklocka på egen hand eller via inbyggda funktioner i moderkortet. För vår del hade vi hellre lagt pengar på ett bättre moderkort med möjlighet till minnesoptimering än på dyra minnen. Det är ett särskilt attraktivt alternativ med tanke på mervärdet som ett bättre moderkort ger på andra håll.
DDR5 är till viss del som att gå tillbaka 15–20 år i tiden, till en tid då överklockning var som mest populär för gemene datorentusiast. Nu är det nämligen än en gång aktuellt att välja en billigare komponent för att sedan överklocka den själv till samma eller bättre prestanda än en dyrare komponenten. Det finns en stor tjusning i det!
Leave a Reply