Влияние характеристик DDR5-памяти на производительность Ryzen 7 7800X3D

В комментариях к статьям по современным процессорам читатели иногда упрекали нас в том, что при проведении тестов мы использовали не самую высокопроизводительную DDR5-память из имеющихся в продаже, хотя мы выбрали память со средними характеристиками для используемых нами систем, и постарались, чтобы они были в пределах официальных возможностей, гарантированных производителями. То есть, выбор именно модулей DDR5-5200 для наших процессорных тестов не был случайным, а полностью совпадал с официальными спецификациями процессоров семейства AMD Ryzen 7000, например. Также эти характеристики вполне подходили и для современных процессоров Intel, которые обычно несколько лучше отзываются на повышение тактовой частоты, повышая производительность в большем количестве задач — контроллер DDR5-памяти в процессорах Core работает более эффективно, так как достигаемая пропускная способность памяти ближе к ее теоретическому пределу.

Но читателям всегда хочется большего — может не DDR5-8200, но хотя бы DDR5-6400. К слову, если говорить о процессорах Intel, то совсем недавно на нашем сайте вышло исследование того, как на производительности этих процессоров сказываются разные характеристики памяти, ее частота и задержки — ведь вторым важным параметром памяти являются задержки, основные и второстепенные, а не только тактовая частота. Но в том исследовании, ссылка на которое дана во врезке справа, был использован топовый процессор Intel предыдущего поколения, не было некоторых приложений и игр, и мы еще раз решили проверить, как изменились бы результаты тестов уже на платформе AMD, если бы мы использовали более производительную DDR5-6000 память, да еще с лучшими задержками — ведь они очень важны именно для процессоров Ryzen. Порой они даже важнее частоты, так как пропускной способности DDR5-памяти и так вполне достаточно.

Для этого краткого исследования мы взяли не топовый CPU, а модель Ryzen 7 7800X3D, которая является одной из самых удачных по соотношению цены и производительности. И сегодня мы просто посмотрим на отличия в производительности двух вариантов конфигураций с DDR5-5200 памятью и основными таймингами 40-40-40-76, которую мы использовали ранее во всех тестах современных процессоров, предназначенных для использования этого типа памяти, с DDR5-6000 памятью с лучшими таймингами 36-36-36-76. То есть, эти два варианта тестовых конфигураций отличаются и пропускной способностью и задержками одновременно. И можно условно считать менее производительные модули DDR5-памяти недорогими, а более производительными — модулями с ценой около или выше средней.

Тестирование производительности

Тестовые системы и условия

• Процессор: AMD Ryzen 7 7800X3D (8 ядер/16 потоков, 4,2—5,0 ГГц)
• Система охлаждения: AeroCool Mirage L360 (СЖО 3×120 мм, 2300/1800 об/мин)
• Системная плата: Gigabyte X670 Aorus Elite AX (AM5, AMD X670)
• Оперативная память:
  • 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR5-5200 CL40 G.Skill Ripjaws S5 (F5-5200U4040A16GX2-RS5W)
  • 32 ГБ (2×16 ГБ) DDR5-6200 CL40 Patriot Viper Venom (PVV532G620C40K)
• Видеокарта: Sapphire Radeon RX 6800 XT (16 ГБ)
• Накопитель: Kingston KC2000 SSD 2 ТБ (SKC2000M8/2000G)
• Блок питания: Corsair RM750 (80 Plus Gold, 750 Вт)
• Операционная система: Microsoft Windows 11 Pro (22H2)

Для тестирования актуальных процессоров мы используем высокопроизводительные системные платы для каждой из двух конкурирующих платформ, но в этот раз нам еще нужна была более производительная память, но для процессоров Ryzen нет никакого смысла в более чем DDR5 с частотой 6000-6400 из-за некоторых особенностей встроенного контроллера памяти. Примерно так же DDR4-3600 была идеалом для Ryzen 5000 — в таком случае частоты Infinity Fabric, контроллера памяти и модулей памяти работали синхронно с соотношением 1:1:1. В случае Ryzen 7000 же наиболее предпочтительным является применение памяти в режиме DDR5-6000 — частота контроллера и модулей памяти также соотносятся 1:1. Со временем научились работать синхронно и с DDR5-6400, а вот выше частоту памяти задирать нет смысла, так как синхронности в таком случае не добиться, а переход к соотношению частоты контроллера и памяти к 1:2 приведет к значительному ухудшению производительности.

В общем, в качестве более производительных модулей памяти были взяты сравнительно недорогие модули Patriot Viper Venom с заявленными характеристиками всего лишь DDR5-6200 при CL40 — получается, что разница лишь в частоте? Не совсем, ведь XMP-профилей у этой памяти три: DDR5-6200 CL40, DDR5-6000 CL36 и DDR5-5600 CL36. В последнем случае разница по частоте между двумя комплектами памяти была бы слишком маленькой, а в первом одинаковые тайминги, поэтому мы выбрали средний вариант. Почему же не DDR5-6200 или даже DDR5-6400 в ручном режиме? Потому что имеющиеся модули памяти по XMP-профилям работали или с повышенной частотой и худшими таймингами или с не самой высокой частотой, но лучшими таймингами, а для Ryzen задержки важнее частоты, поэтому мы и выбрали золотую середину — DDR5-6000 памятью с таймингами 36-36-36-76.

Всё остальное не отличалось от обычных процессорных тестов: одинаковый объем оперативной памяти, ограничения процессоров по потреблению энергии выставлены в соответствии со спецификациями, а не настройками производителей системных плат, и так далее. В общем, условия абсолютно одинаковые, менялась только память и выбирался соответствующий XMP-профиль в настройках системной платы.

Так как мы использовали уже протестированный ранее Ryzen 7 7800X3D, то просто сменили в системе память и прогнали те же тесты, что и в обычных обзорах процессоров. Кроме результатов Ryzen 7 7800X3D с двумя разными модулями памяти на диаграммах также будет и топовая игровая модель Ryzen 9 7950X3D — ее результаты покажут, насколько быстрая память поможет приблизиться к максимуму производительности платформы Socket AM5. Эта пара будет интересна и с той точки зрения, что они имеют отличающееся ровно вдвое количество ядер, а ПСП то одинаковая и в некоторых тестах для 7950X3D в теории возможен упор именно в возможности памяти. Также мы сравним результаты двух вариантов 7800X3D еще и с аналогичной моделью CPU без дополнительного L3-кэша — Ryzen 7 7700X.

Видеокарта компании AMD прошлого поколения была выбрана для тестов процессоров больше полугода назад — на тот момент новых видеокарт серий Radeon RX 7900 и GeForce RTX 40 еще не было, а Radeon RX 6800 XT имеет вполне достаточную производительность для невысоких разрешений и обеспечивает несколько большую скорость рендеринга в условиях упора в CPU — по сравнению с конкурентами производства Nvidia того же времени выпуска, которые используют большее время на обработку данных в видеодрайвере.

Синтетические тесты

Производительность памяти и системы кэширования

Хотя эффективность DDR5-контроллера в современных процессорах AMD и несколько ниже, чем у решений Intel, но пропускная способность этого типа памяти всё же заметно выше, чем у DDR4. И так как реальная ПСП для Ryzen 7000 получилась ниже, чем ожидалась, то вполне возможно, что ее повышение при помощи прироста частоты DDR5 с 5200 до 6000 (+15% в теории), принесет некий плюс и в специализированных синтетических тестах памяти и в реальных задачах. Пакет AIDA64 показал следующее:

Видно, что разница в таймингах памяти привела к снижению задержки доступа к оперативной памяти также примерно на 15%, так что для простоты можно условно считать, что и по ПСП и по задержкам максимальная разница в реальных задачах может достигать этого значения. Что касается показателей пропускной способности, то по скорости записи получилось действительно +15% к ПСП в этом синтетическом тесте, а вот по скорости чтения уже всего лишь 2,5%, так что далеко не факт, что в ПО и играх будет столь уж большой прирост. Посмотрим на показатели ПСП в более удобной форме:

Использование в системе с Ryzen 7 7800X3D более производительной DDR5-памяти привело к повышению скорости записи информации до 81 ГБ/с, что сильно больше, чем 69 ГБ/с у 16-ядерного топового Ryzen 9 7950X3D, и это объясняется именно повышенной частотой работы DDR5-памяти. А вот прирост скорости чтения из памяти не привел к сильному росту — этот показатель у Ryzen 9 остался даже чуть выше — вероятнее всего, это связано с особенностями внутренней организации процессоров AMD, так как пропускная способность Infinity Fabric ограничена значением 64 ГБ/с.

Очевидно, что задержки доступа к кэш-памяти, как и ее пропускная способность, от ускорения DDR5-памяти никак не изменились. Но чисто для проверки и подтверждения написанного рассмотрим и результаты теста пропускной способности всех уровней кэш-памяти из пакета AIDA64.

Собственно, всё так и получилось — пропускная способность всех уровней кэш-памяти у младшей модели явно ниже, чем у топовой — почти ровно вдвое, и это объясняется меньшим количеством вычислительных ядер, ведь приведена общая ПСП для всех блоков кэша. А никакой разницы между Ryzen 7 7800X3D с двумя конфигурациями памяти нет, как и должно быть.

Синтетические тесты Sandra

Чисто синтетические тесты производительности из пакетов вроде Sandra и AIDA64 могут быть интересны для оценки низкоуровневой производительности в специализированных задачах, хотя они и претендуют на некоторую универсальность. Первая группа тестов показывает относительную производительность в разных задачах и некий общий счет CPU Overall, вычисленный из всех результатов.

И вот тут уже начинается интересное. В этом наборе тестов Ryzen 7 7800X3D с разной памятью показывает немного разные результаты. Да, в среднем разница невеликая — всего лишь порядка 2%, но в подтесте криптографии результат получился уже на 4% выше, а в научных вычислениях и вовсе целых 10% прироста! Конечно, это не позволило догнать 7950X3D, но прирост то весьма заметный. Как мы упоминали ранее, эти подтесты довольно требовательны к скорости подсистемы памяти и получают приличные приросты от ускорения памяти и кэша. Посмотрим, что получилось в оставшихся подтестах из этого же пакета:

Остальные подтесты показывают вычислительную производительность при обработке медиаданных, и в них ускоренная по всем показателям память не дала вообще никакого прироста, к сожалению. Мы замечали ранее отсутствие ускорения от улучшенных характеристик кэш-памяти в этих подтестах, подтвердилось отсутствие упора в производительность подсистемы памяти и сегодня. Рассмотрим также и тесты из другого универсального пакета.

Синтетические тесты AIDA64

Это также чисто синтетические тесты, которые показывают производительность в задачах с определенной специализацией. Например, CPU Queen использует целочисленные операции при решении классической шахматной задачи, а AES — скорость шифрования по одноименному криптографическому алгоритму:

В первой паре синтетических тестов улучшение характеристик оперативной памяти никак не помогло процессору Ryzen 7 7800X3D ускориться, и мы снова отмечаем, что эти условия и в прошлых тестах не показывали заметной связи со скоростью подсистемы памяти — например, добавление кэша к X3D-процессорам не привело к ускорению подобных вычислительных задач. Не помогла этому и более производительная DDR5-память.

Первые два подтеста из приведенных на диаграмме выше используют целочисленные операции для вычислений над изображениями и при сжатии информации, а SHA3 — еще один криптографический алгоритм. И когда Ryzen 7 7800X3D получил DDR5-память с лучшими характеристиками, то он смог заметно ускориться лишь в первом подтесте — прирост составил весомые 11%. А вот во втором и третьем подтестах нет вообще никакой разницы. Интересно, что и от увеличенной кэш-памяти преимущество наблюдается лишь в первом из трех подтестов — подсистема памяти включает и кэш-память, и если ускоряется любой из компонентов, то и общий результат улучшается.

Ну и самый многочисленный набор подтестов из AIDA64 включает тесты производительности операций с плавающей запятой, включая инструкции всех вариантов SSE и AVX/AVX2. Результаты процессоров AMD с дополнительной кэш-памятью в этих тестах не улучшились по сравнению с их обычными аналогами, поэтому мы не удивились и тому, что Ryzen 7 7800X3D с ускоренной на 15% DDR5-памятью также не показал вообще никаких приростов.

Бенчмарк CPU-Z

Еще один синтетический тест, который мы решили включить в этот раздел — по нагрузке на ядра он ближе всего к тестам рендеринга, и по нему также очень удобно сравнивать однопоточную и многопоточную производительность процессоров. В случае процессоров Ryzen 7000 использовался вариант теста AVX-512, который позволил немного увеличить производительность по сравнению с остальными CPU.

Так как этот тест нагружает работой именно вычислительные возможности CPU, и в прошлых статьях мы не отмечали ускорения от увеличенной кэш-памяти, не удивились мы и полному отсутствию ускорения и от улучшенных характеристик более производительных модулей DDR5-памяти. Разница в производительности не превышает погрешности измерений и она даже не в пользу конфигурации с ускоренной памятью. Подозреваем, что и при многопоточной нагрузке не изменится ровным счетом ничего.

Так и есть, и в многопоточной производительности Ryzen 7 7800X3D с ускоренной на 15% памятью не увеличил свои показатели. Пока что всё подтверждается предыдущими исследованиями — ускорение есть в основном лишь там, где был толк и от добавления к процессорам Ryzen дополнительного кристалла с кэшем третьего уровня, а вот там, где 7800X3D даже уступал аналогичному 7700X без дополнительного кристалла с кэшем, и от улучшенной DDR5-памяти прироста никакого нет.

Общие тесты

Переходим к не совсем синтетическим тестам, которые измеряют производительность систем в нескольких типах прикладных задач, заодно и выводят некое усредненное значение, показывающее общую производительность, вроде пакета PCMark 10. У такого подхода есть и плюсы (простота оценки по единому значению для целого направления ПО) и минусы (стараются охватить слишком многое и делают это неидеально), но чаще всего процессоры в нем всё же тестируются.

Мы давно поняли по прошлым материалам, что большинство подтестов PCMark не используют большого количества потоков, не нагружают слишком сильно подсистему памяти, да и от числа ядер общая производительность зависит слабо. Чаще всего общая скорость тут зависит от частоты CPU, да и то все современные производительные модели упираются в некий предел, и даже в игровом подтесте разницу найти бывает непросто. Неудивительно, что две конфигурации Ryzen 7 7800X3D с разной памятью показали практически идентичные результаты.

Еще один общий тест производительности, который мы рассмотрели — 3DMark CPU Profile, относящийся больше к скорости рендеринга в играх. В этом подтесте Ryzen 7 7800X3D уступает «безкэшевому» процессору 7700X, поэтому мы не ожидали и ускорения от установки более скоростной DDR5-памяти. Так и получилось: ни дополнительная кэш-память не помогала, ни улучшенные частота и задержки оперативной памяти не смогли увеличить производительность. Тут важны чисто числодробилки, всё остальное преимущества не дает.

Рассматриваем еще несколько процессорных тестов из набора 3DMark — чаще всего это физические расчеты, умеющие использовать многопоточность, но с разной степенью эффективности. И в них мы увидели совсем небольшой прирост в 3%-4% в паре тестов — втором и третьем. К слову, дополнительный кэш в 7800X3D показал сильный результат по сравнению с 7700X лишь в первом из них — Time Spy, но не в Night Raid. Впрочем, разница лишь в несколько процентов не позволяет сделать далеко идущие выводы.

Последний тест этого раздела — браузерный бенчмарк JetStream 2.0, измеряющий производительность кода на JavaScript и WebAssembly. Для тестов мы использовали обновленную версию Microsoft Edge на движке Chromium. Судя по прошлым исследованиям, этот тест также не особо сильно использует ни многопоточность, ни возможности подсистемы памяти, в нем всё зависит от тактовой частоты самого CPU. В итоге Ryzen 7 7800X3D в обеих конфигурациях немного отстает от 7700X, что также подтверждает наши выводы — ни дополнительная кэш-память, ни более быстрая DDR5-память в таких задачах не принесут вам ничего.

Рендеринг

Тесты рендеринга являются одними из самых сложных для современных процессоров из-за многопоточного характера нагрузки при трассировке лучей — современные процессоры при этом стараются поддерживать максимально возможную частоту, могут потреблять много энергии и сильно нагреваться. Но вот с точки зрения сегодняшнего материала они окажутся бесполезными, скорее всего — при рендеринге память работает не слишком активно. Если кэш-память порой влияет на общую производительность, то ПСП и задержки оперативной памяти сказываются на результате весьма слабо. Рассмотрим любимый компаниями AMD и Intel бенчмарк Cinebench, пока что предпоследней версии.

Всё как мы и думали: судя по результатам Ryzen 7 7800X3D в двух конфигурациях, а также против 7700X, в таких задачах нет толку ни от дополнительного кэша, ни от ускоренной оперативной памяти. Чисто числодробительная задача получает прирост лишь от количества вычислительных ядер и их тактовой частоты, всё остальное производительность никак не ограничивает. Не думаем, что что-то изменится в других тестах раздела, но проверить их мы обязаны.

Тестовые сцены в Blender показывают немного отличающиеся результаты, но в целом и там всё так же — преимущество 7700X над 7800X3D остается, рендерингу дополнительная кэш-память третьего уровня не помогает, да и разницы между двумя конфигурациями с DDR5-памятью с отличающимися (на целых 15% в теории, между прочим) характеристиками не видно.

Еще один тест рендеринга — Corona, в нем измеряется время, затрачиваемое на отрисовку одного кадра. Казалось бы, наконец-то разница в целую секунду ускорения 3D-рендеринга у Ryzen 7 7800X3D с DDR5-6000 — но это всего лишь чуть больше 1% прироста, который можно даже не считать за разницу, ибо он может быть и погрешностью измерения — тем более, что тест дает результат в целых секундах. Но так как в этом тесте и дополнительный L3-кэш позволил немного прибавить в производительности 7800X3D по сравнению с 7700X, то мы будем считать, что всё это не случайно.

Ну и последний бенчмарк с 3D-рендерингом — VRay, он измеряет скорость отрисовки изображений сразу для трех сцен. Его результаты повторяют всё то, что мы видели в предыдущих тестах раздела, но хотя Ryzen 7 7800X3D практически не уступил модели 7700X, то есть, некое ускорение от дополнительной кэш-памяти было, то от установки DDR5-6000 вместо DDR5-5200 никакого прироста нет. Понятно, что топовое решение AMD тут ровно вдвое производительнее — потому что вычислительных ядер у него вдвое больше, а пропускная способность памяти никак их возможности не ограничивает.

Работа с фото и видео

Следующий тестовый раздел рассматривает сразу несколько программ для обработки медиаданных — фотографий и видеороликов. Это уже вполне практические задачи, вроде экспорта сотни изображений высокого разрешения в формате RAW объемом около 3 ГБ в Adobe Lightroom Classic — подобными задачами на постоянной основе занимается большинство серьезных фотографов.

В тесте обработки фотографий младший процессор AMD с дополнительным кэшем уступил своему безкэшевому аналогу 7700X довольно много, так что конкретно в Lightroom объемный L3-кэш не помог совсем. Да и более скоростная, как по ПСП, так и по задержкам, DDR5-память также не смогла ускорить процесс обработки фотографий в этом ПО. Так что и пользователям приложений по созданию цифрового контента что дополнительный кэш не особо нужен, что производительная память. Главное тут — вычислительные возможности ядер и программная оптимизация в конкретном ПО.

А вот в видеоредакторе той же компании получилось несколько иначе. Мы проверили рендеринг не слишком сложного проекта в форматы Full HD и 4K — многие сталкиваются с этой задачей при подготовке смонтированного ролика для стриминговых видеосервисов, так что ситуация также жизненная. Ryzen 7 7800X3D в этом тесте лишь чуть медленнее 7700X без кэша, и с учетом меньшей тактовой частоты 7800X3D он скорее помогает в этой задаче. А ускоренная на 15% память в этом пакете Adobe дала хоть и небольшой, но всё же осязаемый прирост — плюс 2%-4%.

Следующий тест Handbrake — пакет для конвертирования видеоданных в другие форматы. Мы использовали входной ролик формата H.264 и перекодировали его в формат H.265 — тоже довольно привычная задача, которую приходится решать современным пользователям. Увы, тут и дополнительный кэш Ryzen 7 7800X3D не дал показать приличные результаты по сравнению с 7700X (тактовая частота у кристалла с дополнительным кэшем ниже, чем у обычного), да и более производительная память не помогла улучшить общее время обработки данных.

Второй тест перекодирования видеоданных — SVT-AV1, но уже кодирующий видеоданные в формат AV1 — относительно новый открытый стандарт. И в этот раз мы видим абсолютно такой же исход — от пропускной способности и задержек памяти ничего не зависит, как и от дополнительной кэш-памяти в Ryzen 7 7800X3D, который примерно так же отстает от 7700X, как и в предыдущем тесте.

Последний тест этого раздела — Topaz Video Enhance AI. Приложение используется для улучшения качества видео с использованием возможностей искусственного интеллекта. Эта очень тяжелая вычислительная задача использует высококачественное увеличение разрешения по алгоритму Artemis High Quality с Full HD до 4K, и у нас была маленькая надежда на то, что DDR5-память с лучшими характеристиками сможет ускорить процесс, но увы — никакой разницы между двумя наборами модулей с отличающимися на 15% характеристиками мы не обнаружили в очередной раз. И это при том, что в этом тесте восьмиядерный процессор без дополнительного кэша был почти на том же уровне с 7800X3D — то есть, L3-кэш всё же немного помог.

Криптографические тесты

Еще один важный раздел тестирования производительности процессоров — криптографические задачи. Современные CPU умеют осуществлять шифрование больших объемов информации буквально на лету, и некоторые даже имеют поддержку специальных инструкций для распространенных алгоритмов, таких как AES. Первый тест — John The Ripper — свободное ПО для восстановления паролей по хешам, умеющее пользоваться всеми возможностями современных процессоров.

Еще в прошлых тестах мы поняли, что тут всё решает количество вычислительных ядер и производительная архитектура с максимальной тактовой частотой, а кэш и память не особенно важны. Собственно, поэтому восьмиядерник с дополнительным кэшем сильно проигрывает аналогу без него, а 16-ядерный процессор быстрее почти вдвое. Увы, никакой разницы между двумя конфигурациями с разной DDR5-памятью не нашлось и в этом тесте.

VeraCrypt — программное обеспечение для шифрования на лету, использующее несколько разных алгоритмов шифрования данных и умеющее использовать аппаратное ускорение шифрования на CPU. В тестах мы использовали буфер объемом 1 гигабайт и... снова получили ожидаемый результат — никакого преимущества более производительная DDR5-память тестовой системе в этом ПО не дала. Разницы между двумя конфигурациями просто нет, да и от безкэшевого Ryzen 7 7700X аналогичный процессор 7800X3D прилично отстал — кэш тут тоже не помогает.

Последний криптографический тест — это программа для майнинга на процессорах, которая также использует криптографические вычисления, она очень хорошо оптимизирована для исполнения на современных CPU. Для тестов мы выбрали алгоритм x25x, используемый в некоторых криптовалютах, и для сравнения брали лучший результат из нескольких оптимизированных вариантов майнера, использующих наборы инструкций: SSE2, AVX2, AVX-512, а также аппаратную поддержку AES и SHA.

И вот тут мы уже увидели хоть и очень маленький, но всё же явный прирост от установки более быстрой памяти — DDR5-6000 оказалась до 2%-4% быстрее, чем DDR5-5200. При этом, в SSE2-подтесте между 7800X3D и 7700X нет практической разницы, а вот в более производительных вариантах теста она проявилась, хотя и не слишком значительная.

Сжатие и распаковка

Сжатие и распаковка данных в архивах известна большинству пользователей, как и наиболее яркие представители продвинутых современных архиваторов, одним из которых долгие годы является WinRAR. Мы воспользовались бенчмарком, встроенным в архиватор — он измеряет максимальную скорость сжатия данных.

Пожалуй, на этот раздел мы возлагали приличную часть своих надежд на то, что проявится толк от быстрой памяти. Тем более, что модели процессоров AMD с дополнительным кэшем получили солидный прирост во встроенном бенчмарке WinRAR, и тот же 7800X3D очень серьезно опередил модель 7700X без дополнительного кристалла кэш-памяти. На результаты этого теста немало влияет подсистема памяти в целом, поэтому мы не удивились и приросту от установки более производительной DDR5-памяти — пусть это не 15%, а «всего лишь» 5%, но эта разница заметно выше среднего показателя.

Второй архиватор 7-zip может быть несколько менее популярен, но зато интересен поддержкой более эффективного и требовательного метода сжатия. Преимущество 7800X3D перед 7700X есть лишь в сжатии данных, и оно невелико. И мы даже слегка удивились тому, что конфигурация 7800X3D с DDR5-6000 принесла 6% прироста, по сравнению с менее производительной памятью, которую мы обычно используем в тестах. Так что преимущество и в этом архиваторе есть, но только при сжатии данных, а вот при распаковке характеристики памяти снова оказались не важны.

Математические тесты

Раздел не самый объемный — к условно математическим задачам мы отнесли Y-Cruncher — программу для вычисления числа пи. Особенный интерес для нас вызывает поддержка этой программой набора инструкций AVX-512, а также оптимизация этого ПО конкретно под Zen 4 в последней версии, которую мы и использовали. Проверяем, как это у авторов получилось:

Мы протестировали вычисление миллиарда знаков числа Пи в однопоточном и многопоточном режимах с DDR5-6000, но в этом не было особого смысла — Ryzen 7 7800X3D в двух конфигурациях показал очень близкие результаты, и память с улучшенными характеристиками производительности тут не дала ровным счетом ничего. Интересно также, что 16-ядерный процессор с кэшем не так уж сильно оторвался от всех 8-ядерных и не слишком эффективен, но этот вопрос к сегодняшнему материалу уже не относится.

Встроенный бенчмарк в Matlab сложно считать показательным тестом, так как он изрядно устарел и проходит на современных CPU слишком быстро, а его результаты сильно плавают от одного прогона к другому, поэтому почти бессмысленны. Тем более, что разница между двумя наборами DDR5-памяти в любом случае не превышала бы нескольких процентов. В этот раз мы просто снова убедились в том, что результаты просто не позволяют сделать толковые выводы и лучше проанализировать раздел научных расчетов тестовой методики 2020 года, в которую также входит и более продолжительный и более показательный тест в Matlab.

iXBT Application Benchmark 2020

В качестве дополнительных тестов мы прогоняем и более привычный для наших читателей тестовый набор из методики тестирования образца 2020 года, которая известна вам уже несколько лет. В ней применяются реальные приложения, частично пересекающиеся с теми тестами, результаты которых вы видели в этом материале ранее.

В подробном анализе результатов нет особого смысла, кратко подметим лишь наиболее важные моменты. Средний результат от установки более производительной памяти DDR5-6000 вместо DDR5-5200 повысился всего на 2%. К слову, это совпадает и с разницей при сравнении Ryzen 7 7800X3D и 7700X — дополнительный кэш принес лишь чуть больше. А сегодня основной вклад в улучшение интегральной производительности добавило архивирование файлов со сжатием — в этом разделе прирост снова оказался равным весьма приличным 6%.

В остальных же разделах результаты конфигурации с условно на 15% более скоростной DDR5-памятью оказались куда скромнее — видеоконвертирование и рендеринг вообще без приростов, распознавание текстов и научные расчеты — лишь плюс 1%, а в обработке видео и фото — по 2%. То есть всё примерно так же, как и в наших подробных тестах в предыдущих разделах материала. Так что лишь в редких типах задач установка более производительной DDR5-памяти имеет какой-то практический смысл, да и то нужно еще смотреть, сколько денег придется добавить за более скоростную память ради пары процентов прироста в скорости.

Игровая производительность

Что касается производительности процессоров в играх, то большое исследование по этой теме вы можете найти по ссылке во врезке справа этого текста. В нем мы исследовали большой набор CPU разного уровня по производительности и цене, начиная от старых шестиядерников и заканчивая самыми современными топовыми процессорами. Но в целом отметим, что и в современных играх чаще всего нет особой разницы между 6-ядерником и 16-ядерником с одинаковой частотой, ведь даже шесть быстрых ядер до сих пор вполне достаточны для большинства игр, а важнейшей характеристикой CPU для игр остается производительность на такт.

Также сказывается и большой объем быстрой кэш-памяти, но не во всех играх есть преимущество от увеличенного объема L3-кэша. В лучшем случае выигрыш от дополнительного кэша был примерно в половине проектов, а в остальных играх мы наблюдали или равенство или небольшое преимущество было у более высокочастотных «безкэшевых» процессоров Ryzen 7000. Подробные тесты есть по ссылке, а сегодня мы рассматриваем лишь усредненные данные по нашему тестовому набору из десятка игр различных жанров и всё внимание уделяем конкретно разнице между двумя конфигурациями Ryzen 7 7800X3D с двумя разными комплектами DDR5-памяти.

Сразу же хорошо видно, что в разрешении Full HD и при средних графических настройках даже сравнительно недорогие и медленные процессоры вроде Core i5-13600K, показывают хоть и меньшую производительность, по сравнению с топовыми CPU, но средняя разница между ними невелика — менее 10%, да и при частоте кадров более 200 FPS в среднем эта разница не слишком то и важна, на самом деле.

Но сегодня нас интересует в основном пара конфигураций 7800X3D и то, сможет ли прирост от более производительной DDR5-памяти помочь ей сократить отставание до 16-ядерного флагмана. Итак, усредненная разница по среднему FPS между DDR5-6000 CL36 и DDR5-5200 CL40 получилась... менее 1%! Ну, по минимальному показателю побольше, но не сильно. То есть, технически, к Ryzen 9 7950X3D такая система приблизилась, так как даже с более медленной памятью их разделяет лишь 3%, но конкретно более производительная память дала всего 1%.

Важно отметить, что прирост скорости от ускоренной DDR5-памяти в протестированных нами играх получился разный. Чаще всего его не было вовсе, но были игры, которые выиграли больше остальных, это Watch Dogs: Legion и Hitman 3 — в них установка более быстрой памяти дала плюс 3%-4%, что уже прилично. Интересно также и то, что эти игры входят в список тех, которые также получили наибольший прирост и от увеличенного объема L3-кэша в Ryzen 7000X3D, так что наша мысль подтверждается — чаще всего то ПО, которое получает преимущество от большего L3-кэша, также дает и большую производительность при установке скоростной памяти.

Результаты в разрешении 2560×1440 при максимальном качестве рендеринга мы приводим лишь номинально, так как очевидно, что от разницы в 1% в прошлой табличке тут уже ничего не останется. В более сложных условиях почти все CPU условно равны по игровой производительности, и ускоренная память не дает практически ничего сверху, так как всё в любом случае ограничено производительностью видеокарты. Играм в подобных реалистичных условиях тестирования вполне достаточно процессоров уровня Ryzen 5 и Core i5, так как разница между слабейшим и быстрейшим CPU в таком режиме составит всего 2%-3%, и эту разницу вы без специальных инструментов не заметите.

Выводы

Так есть ли смысл в установке более производительной памяти DDR5 хотя бы конкретно в систему на основе процессоров Ryzen 7000? С одной стороны, скорость никогда не помешает, но с другой — во всем нужна мера, а более скоростные модули стоят заметно дороже тех, что работают при «стандартных» параметрах, и в переплате может просто не быть смысла. Судя по результатам, в основном так оно и получается: для абсолютного большинства пользовательских задач важен в основном сам процессор, количество вычислительных ядер в нем, их частота и объем кэш-памяти, а в играх вообще важна почти только видеокарта (нижний предел по характеристикам CPU есть, но он весьма демократичен).

Скорость самой памяти важна, так как она обеспечивает все вычислительные устройства данными. Однако ей не надо быть максимально производительной, достаточно вмещать весь объем необходимых данных и успевать их отдавать в том темпе, который нужен процессору. И если емкости и скорости памяти хватает, то как ее ни ускоряй еще сильнее, преимущества не получить — всё упрется в вычисления. Сейчас пропускная способность той же памяти DDR5 (в двухканальном режиме, естественно) уже настолько велика, что практически всегда является избыточной.

В случае конкретно процессоров семейства Ryzen 7000 есть некоторые тонкости. Главное — чтобы контроллер памяти работал с самой памятью синхронно, в режиме 1:1, и для этого идеально подходит память DDR5-6000 (вручную можно задать частоту и повыше, но вряд ли вы почувствуете прирост скорости). Выше 6000-6400 МГц включается режим работы контроллера памяти с половинной частотой (2:1), что очень сильно ухудшает задержки и в общем не имеет уже никакого смысла. А вот подбор минимальных таймингов для Ryzen 7000 полезен, и важнее всего тут основные тайминги. Но это тема отдельного исследования.

Если рассматривать результаты сегодняшних тестов, то средний прирост от установки более производительной памяти DDR5-6000 CL36 вместо DDR5-5200 CL40 составляет всего лишь 1%-2%. Но важно отметить, что результат очень сильно зависит от задач: прирост в них получался и 0% при рендеринге и 5%-6% при сжатии информации, а в синтетике было и 10%. В играх разница была разве что в режиме невысокой нагрузки на видеокарту, да и то прирост скорости от установки DDR5-6000 CL36 чаще всего отсутствовал, лишь в паре игр установка более быстрой памяти прибавила 3%-4% скорости. В реалистичном же игровом режиме средняя разница между слабейшей и быстрейшей конфигурацией составляет лишь единицы и даже доли процентов, и без специального ПО для замера скорости рендеринга ее не уловить.

Так что лишь в очень редких типах задач, вроде сжатия файлов или играх при низкой нагрузке на видеокарту, установка более производительной памяти DDR5 вообще имеет практический смысл, и это еще не учитывая стоимость более скоростной памяти. А если вспомнить о том, что более дорогие модули памяти стоят заметно дороже базовых, которые работают на частотах, близких к стандартным для современных CPU, то смысла в высокопроизводительной памяти не остается ровным счетом никакого — за не особо заметные 1%-2% вы отдадите весомую сумму. Так что использование DDR5-5200 в тестах процессоров мы считаем вполне оправданным и пока не будем ничего менять.

Напоследок еще один короткий вывод, не связанный напрямую с основными целями материала. Похоже, что из-за особенностей внутренней реализации процессоров Ryzen 7000 добавление к ним кэш-памяти на отдельном кристалле частично нивелирует сравнительно низкую эффективность встроенного контроллера DDR5. Во всех тестах, в которых мы видели хороший результат Ryzen 7 7800X3D по сравнению с Ryzen 7 7700X, положительно сказывалось и ускорение оперативной памяти. Вполне может быть, что для процессоров семейства Ryzen 7000X3D кэш увеличенного объема оказался так полезен в том числе и потому, что память DDR5 работает с процессорами AMD не максимально эффективно.