CPU DDR-RAM Practice Reviews

Single- vs. dual-rank, DDR4 vs. DDR5 – What is the ideal RAM config for Intel Alder Lake? | Synthetics and Gaming

Synthetic Benchmarks – AIDA64, Geekbench 3, SuperPI 32M, LinpackXtreme

In addition to the usual synthetic benchmarks in our RAM tests, AIDA64 and Geekbench 3, we also have SuperPI 32M and LinpackXtreme 10G again today. While the first two tests provide rather general indicators and theoretical values, the two new benchmarks are based on specialized mathematical problems. With different problems there are also different effects of the configuration properties on the final performance, but more about that in a moment.

AIDA64 uses version 6.50.5819 beta, which was the latest at the time of testing. Although this version still issues a warning that the software is not fully optimized for the new Intel Alder Lake platform, this is certainly suitable for comparing RAM configurations on the same platform. In the bandwidth tests, the result is as expected and DDR5 with its much higher clock speed is far ahead of DDR4.  

As with previous platforms, dual-rank configurations lose some measured read bandwidth compared to their single-rank counterparts. And even if the leap to over 90 GB/s already seems enormous, much higher results can already be achieved in single-rank with faster kits and correspondingly optimized mainboards.    

The picture is almost identical in the write test, whereby the dual-rank configurations have a small advantage here. 

In the copy test, the often-talked-about rank interleaving now comes into play, allowing the ranks to effectively take turns at work and thus utilize the CPU’s two memory channels much more efficiently. 

When it comes to latency, DDR5 has taken a big step backwards, and not just on paper. And even though various protocol optimizations were made under the hood – keywords burst length and bank groups – the increase in latency in our DDR5 configuration is almost 30% compared to DDR4. In addition, the higher “administrative effort” of Dual-Rank in each case brings an additional small but measurable disadvantage. 

For those who have already researched DDR5 extensively over the past few weeks, none of this will come as a surprise. With the new generation, we get higher clock rates and thus higher bandwidths, at the expense of latency. To make the terms more tangible, I’ll use a race car analogy: with DDR5, we have higher top speeds on the straights, but are slower in the corners and when changing direction. In the end, it all depends on how the “race track” is structured and whether top speed or agility – high bandwidth or low latency – is favored more.

In Geekbench 3, we can see very nicely that the score scales very strongly in results with both bandwidth and ranks. This benchmark bascially can’t be bothered at all by the disadvantage in latency. 

However, it looks quite different again in SuperPi 32M, where the bandwidth seems to be almost irrelevant, but the latency disadvantage of DDR5 becomes noticeable. 5 seconds difference in the result only by different RAM configurations are massive here! No wonder the current SuperPi world record was set with Alder Lake and DDR4.

Finally, I have the LinpackXtreme up my sleeve. Even though the ratios seem identical to SuperPi 32M at first glance, more is better here for one thing, and this benchmark scales with bandwidth and latency for another. Because if we put the gain from the increased bandwidth, as measured with AIDA64, into perspective, it turns out to be rather meager. The reason for this is that the significantly higher latency clearly counteracts this. I wonder if this could already be a harbinger of what’s in store for us in gaming?

 

Kommentar

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lablaka

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Sehr interessanter Artikel, aber 2 Titel sind etwas mager und 1080p könnte in manchen Szenen nach wie vor im GPU-Limit sein.

Gerade bei einfacheren E-Sports Titeln sieht man noch deutlichere Vorteile für DDR4. Die scheinen mit dem Durchsatz von DDR5 nicht so viel anfangen zu können, Latenz skaliert jedoch quasi immer.

Ich verstehe natürlich, wenn zeitlich nicht mehr drin ist, aber wenn man sich den ganzen Aufwand für die 4 Testsetups anschaut, fallen ein paar mehr Titel im Verhältnis nicht ins Gewicht. Zumal man auch eine Auflösung hätte streichen können, spart direkt die Hälfte der Versuchsreihen und schafft Zeit für mehr Titel. CPU Tests in 1440p braucht's doch nicht unbedingt.

Also Setups und Idee 10/10, Prioritätensetzung ist etwas merkwürdig geworden.

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s
scotch

Veteran

153 Kommentare 103 Likes

Aber wenn man mal vernünftig bleibt, für die paar Prozentchen lohnt es nicht wirklich groß zu investieren. Zumindest im Moment. Bei mir wird der 12700K weiter auf den alten DDR4s laufen und erst mal ein Jährchen abgewartet, oder gar länger.

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Megaone

Urgestein

1,746 Kommentare 1,645 Likes

Welcher Durchschnittsuser blickt eigentlich noch durch den ganzen CPU-Board-Ram wust durch?

Von den möglichen Kombinationen mit allen spezifischen Vor- und Nachteilen mal ganz abgesehen.

Produktionsprobleme, aber alle paar Monate wird eine neue Sau durchs Dorf gejagd.

Bei mir hat sich folgende Erkenntnis durchgesetzt. Rechner A bekommt bei erscheinen der 6000serie von AMD einen neuen 5950x spendiert und Rechner B bekommt entweder den alten 3900er auf einem günstigen Board oder alternativ wird der 1920er wegen Windows 11 durch einen günstigen 2920er ersetzt. Falls Windows 11 doch auf dem alten Threadripper läuft, bleibt alles so wie es ist.

Der Nutzen hält sich sowieso für Leute mit normalen Büroanwendungen und Spielern über QHD in engen Grenzen.

Und ob das Stromsparpotenzial einen Neukauf rechnet, lassen wir mal dahin gestellt und wird durch den ständig steigen Strombedarf der Grakas eh ad absurdum geführt.

Dann lieber das Geld, wie schon geschrieben in Grafikkarten oder falls schon vorhanden in hochwertige SSd`s investieren.

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P
Phoenixxl

Veteran

159 Kommentare 121 Likes

Ich finde das so gut, denn es zeigt sehr deutlich: Der theoretische Gewinn (1080p) ist praktisch (WQHD +) nicht vorhanden.
Wer spielt, dem kann es mehr oder weniger egal sein, welchen Typ RAM er hat.
Der Mehrpreis von DDR5 ist immer besser investiert, wenn mehr RAM oder eine bessere CPU/GPU gekauft wird.

Für alle anderen User gibt's ja die Test mit Geekbench etc.

Als 4K Spieler wären die Mehrkosten für schnellen DDR5 Arbeitsspeicher quasi verbranntes Geld. Denn wann machen 2 fps schon die Unterschied zwischen spielbar und nicht spielbar aus?

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Igor Wallossek

1

10,198 Kommentare 18,815 Likes
M
McFly_76

Veteran

396 Kommentare 136 Likes

Jetzt wissen wir dass es beim Gaming dem Intel Prozessor egal ist welcher Speicher ( Rank ) verbaut ist.

Neben dem Benchmark würde mich auch interessieren wie stabil das System mit Vollbestückung läuft ( single / dual Rank ),
bzw. wird die SSD Performance dadurch beeinflusst und wie reagieren die Anwendungen darauf ?
Aber diesen Test könnte Igor separat übernehmen :coffee:

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skullbringer

Veteran

306 Kommentare 328 Likes

Mal gucken, was noch so passende Spieletitel für RAM Benchmarks wären, vielleicht CSGO? Mehr als 3 werden es aber langfristig bei meinen Tests wahrscheinlich nicht werden.

Ob wir nun 1, 3 oder 10 Games testen, es wird immer eines geben, das sich anders verhält als die getesteten. Wenn jemand wirklich für sein Lieblingsgame die letzten 2-3 FPS rausholen will, dann hilft nur selbst testen und mit Verhältnissen zu Geekbench und Aida64 auf die Vorlieben der Engine für Bandbreite und Latenz schließen.

Man könnte das ja beliebig weit spinnen und sogar analysieren ob es bestimmte wiederkehrende Speicherzugriffs-Folgen bei einzelnen Anwendungen/Spielen gibt und daher bestimmte Timings einen besonders großen Impact haben. Dann könnte man wiederum bestimmte IC Typen und PCB Layouts als besonders gut geeignet für einzelne Anwendungen benennen... aber wie vielen Lesern hilft das am Ende wirklich und zu welchem zeitlichen Preis...

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s
sch4kal

Neuling

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Bei den Taktraten keine Chance. Vollbestückung ist normal so bei 3600/3733MHz Schicht im Schacht für SR, bei DR kann ich es nicht sagen.
Vollbestückung mögen die Intel Boards seit Z490 schon nicht mehr (siehe Daisy-Chain vs. T-Topologie).

Kann der eingänglichen Prämisse des Tests leider nicht ganz zustimmen, das 4000MHz DR bei jedem Alderlake problemlos zu erreichen wären. Ich hab hier sowohl das Strix D4 Board von Asus als auch das im Test verwendete MSI Pro Z690-A DDR4 und hab damit jedes BIOS (selbst inoffizielle Beta-BIOSe von Shamino aus dem OCN Forum) ausprobiert, mit meinem derzeitigen 12900KF lässt sich 4000MHz DR nicht POSTen, keine Chance. Egal wie hoch die VCCSA/VDDQ-Spannung eingestellt ist. Das schaffen afaik nur die Early Retail Badges (und Reviewer Samples). Die können das dann auch bis 4133MHz. Mein voriger 12700K konnte es auch nicht, wobei die Tendenz aus dem HWLuxx bisher so ist, das die 12900K/KF Modelle generell besser gebinnte IMC zu haben scheinen als die 12700K(F)/12600K(F).

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RedF

Urgestein

4,665 Kommentare 2,553 Likes

COD soll gut auf RAM reagieren, habe es aber selber noch nicht getestet.

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Alkbert

Urgestein

931 Kommentare 707 Likes

Also ist DDR 5 aktuell eine Geldvernichtungsmaschine für meßbaren Mehrwert bei fehlendem Nutzwert. Damit wäre für mich die Entscheidung klar. Und die Leute, die ohnehin alle 3-4 Jahre spätestens umrüsten, aufrüsten oder ersetzen reicht es dicke aus, DDR 5 bei der nächsten Iteration in ca. 3 Jahren zu berücksichtigen. Dann hoffentlich ausgereift, mit besseren Latenzen und zu weniger geistesgestörten Preisen.

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A
Atent123

Neuling

1 Kommentare 0 Likes

Das DDR4 Kit ist mal eben 11ns Reaktionsfreudiger als meine 3800 CL16-18-18-38 Micron E-Dies auf Alder Lake. :oops:

@sch4kal Auf meinem 12700KF und Pro Z690-A DDR4 liefen 4000MTs tatsächlich auch mit Stock Spannungen ohne Probleme.
Nur waren die Latenzen so hoch, dass es sich nicht lohnt. Vielleicht sind die KFs wirklich dahingehend besser gebinnt.

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S
Staarfury

Veteran

257 Kommentare 206 Likes

Natürlich bei 58 oder 118 fps :p

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s
sch4kal

Neuling

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Sicher das sie in Gear 1 liefen ?

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Z
Zazz

Mitglied

15 Kommentare 3 Likes

Why no REAL workstation benchmarks? l want to se what DDR5 6000MT does to Solidworks, if any

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RX480

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1,875 Kommentare 869 Likes

This!

... würde an nem ollen 60Hz-TV ohne Freesync echt stören
(je nachdem wie oft die Dips sind)

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skullbringer

Veteran

306 Kommentare 328 Likes

Thanks for suggesting that! It's difficult to find the right balance between representative and time-effective benchmarking for these tests.

I'm currently debating if we split ram kit reviews from these ram benchmarking pieces all together and do them seperately. So in one you would get the info about synthetic performance firgures for a given kit. In the other you could extrapolate from the synthetic numbers to all benchmarks in our suite, including workstation, gaming, math etc., but still questioning how practical that really would be. 🤔

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Onkel.Tom

Mitglied

55 Kommentare 8 Likes

Hi, danke für den Test...

Die "Wievele RANKs braucht man für die optimale Performace?" Frage ist aber nicht wirklich geklärt.

Es gibt ja viele Möglichkeiten bei DDR4:

2 Module je SR
2 Module je DR
4 Module je SR
4 Module je DR

Laut meines Wissens bringen 2 Module DR bei einem ZEN1,2,3 die Beste Performace. Denn die CPU kann nur 4 Ranks optimal anprechen. Stimmt das soweit?

Bei DDR5 sieht es ja noch komplizierter aus, da man je Modul auch noch 2 Speicherkanäle hat. Gibt es auch DDR5 Module mit nur einem Speicherkanal, oder vier?

VG;

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skullbringer

Veteran

306 Kommentare 328 Likes

Bei DDR4 ist Dual-Rank Betrieb, in welcher Form auch immer, die effizienteste Ausbaustufe, also 4 Single-Rank Module oder 2 Dual-Rank Module auf einer Dual-Channel Plattform wie Zen 3 oder Alder Lake, wobei man mit 2 Dual-Rank Modulen weniger vom Mainboard und dessen Kompatibilität abhängig ist. 4 Dual-Rank Module bringt zwar auch noch einen minimalen Performance-Zuwachs, ist aber meistens den Aufwand nicht wert. Ich glaube, genau das, was du meinst, haben wir früher schon mal getestet: https://www.igorslab.de/performance...s-in-theorie-und-praxis-mit-cyberpunk-2077/2/

Bei DDR5 ist es ähnlich, wobei 4 Single-Rank Module aktuell auf den meisten Boards nur sehr schlecht funktionieren. DDR5-5600 mit viel manuellem Tuning scheint aktuell hier das Maximum zu sein. Also einfach zwei identische Single-Rank XMP Kits mit jeweils 2 Modulen zu kaufen und zusammen in ein 4 DIMM-Mainboard zu stecken, ist aktuell keine gute Idee. Es gibt aber auch bereits ein paar dual-rank Module (32 GB), die auch auf 4 DIMM Mainboards ziemlich gut funktionieren.

Also Dual-Rank Betrieb bringt mehr Performance und weniger Module bessere Kompatibilität. Natürlich immer vorausgesetzt, dass man alle Channels voll ausnutzt. Diese Unterteilung bei DDR5 in die 32-bit Subchannels ist diesbezüglich aber irrelevant, Alder Lake ist in dem Sinne genauso eine Dual-Channel Plattform wie frühere Intel Mainstream oder AMD Ryzen CPUs, dass zwei DDR Module verwendet werden sollten.

32-bit (single sub-channel) oder 128-bit (quad sub-channel) Module gibt es also in diesem Sinne auch bei DDR5 nicht. Man könnte jetzt zwar argumentieren, dass ein dual-rank Modul ja zwei 64-bit Ranks, somit 128-bit insgesamt und 4 32-bit Subchannel hat, aber so ist der Begriff Channel einfach nicht definiert.

Mainstream CPUs haben weiterhin eine 128-bit breite Anbindung zum Arbeitsspeicher und die physische Unterteilung dessen erfolgt in 64-bit breite Anschlüsse, das ist jeweils ein Channel. Und auch wenn man mehrere Ranks an einen einzelnen Channel anschließt, können diese Ranks nur abwechselnd über diesen Channel kommunizieren (Interleaving). Hoffe das ergibt Sinn 😅

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Y
YSC

Neuling

5 Kommentare 2 Likes

interesting one, but just one question, saw your vccsa on DDR4 reaches 1.35v while ddr5 @ 1.20v, will you consider this being safe for prolonged usage?

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Xaver Amberger (skullbringer)

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