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

Today, the gaming benchmarks are a bit more reduced, firstly because Ubisoft had broke my Far Cry 6 installation with Uplay and secondly because in the resolution “4K” or 3840 x 2160 effectively no differences between the configurations are measurable. The reason for this is, of course, the bottleneck that moves more and more towards the GPU at such high resolutions. Thus, even an Nvidia RTX 3090 reaches its limits and the CPU-RAM combo in front of it becomes almost unimportant.

The graphics card was set to maximum performance and temperature limits with MSI Afterburner to shift the focus in the render pipeline to the CPU and RAM as much as possible. The benchmark in Cyberpunk 2077 version 1.31 is our 1-minute drive and run parkour around and through Kabuki Market, while Shadow of the Tomb Raider uses the built-in benchmark. The performance data is recorded with Nvidia Frameview 1.2, based on the open source software Presentmon.

Quad HD – 1440p

In both Shadow of the Tomb Raider and Cyberpunk 2077, the ratio looks very similar at 1440p resolution. DDR5 is just ahead of DDR4 and the respective dual-rank config is even closer ahead to single-rank. In Cyberpunk, the two DDR5 configurations even come to the exact same Average and 1% Low FPS, which is not an error in the data. And even though DDR4 single-ranks performs better than dual-ranks here, these are just the Average FPS, not the 1% Low which is often even more important. All in all, the differences amount to about 2 FPS in extreme cases – as often measurable, but probably not perceptible.

The ranks are more important than the difference between DDR4 and DDR5 when it comes to the frame time variance, which can be used to track possible “stutters” while gaming. Even though we’re talking fractions of percentages here, dual-rank offers a smoother gaming experience than the single-rank configurations. To be fair, we are already very close to the actual measurement tolerance. Here you can see again why 4K tests would not bring any added value in this case.

Full HD – 1080p

In Full HD or 1920 x 1080 pixels, the differences now become increasingly larger, but so do the FPS numbers in total. The order is the same as 1440p and while the differences are limited to a maximum of 3 FPS in both titles, the impact is greater in percentage terms in Cyberpunk 2077. Interestingly, DDR4 Dual-Rank is behind Single-Rank in Average FPS, but ahead of it in 1% Low Fps, just like in 1440p. And even though the top bar is noticeably longest with DDR5 in Dual-Rank, that’s only a few percent, which will probably never be experienced in reality.

In terms of frame time variances, the image is again similar to 1440p. Dual-rank is again just ahead of single-rank here in terms of the smoothness of the image. I’ll spare you the other graphs because the differences are so small that you can see even less difference between the lines there. For those wondering about efficiency, I can tell you the CPU has the same power consumption with any RAM config. As a result, with the faster RAM configs, efficiency naturally increases, at least in theory. 

I couldn’t reliably measure how much power the RAM allows itself to consume. Because even if DDR5 integrates a software monitoring with the PMIC on the RAM modules that can also be read out with HWinfo, this does not work for DDR4. And also a measurement over the cables from power supply to mainboard is rather difficult, because the voltage regulation for the RAM is supplied over the 5 V rail of the 24-pin ATX connector. But the bottom line is that the power consumption per module should be in the single-digit watt range and effectively compared to CPU, GPU and other background noise in the system this is only a very small part.

 

Kommentar

Lade neue Kommentare

l
lablaka

Mitglied

41 Kommentare 28 Likes

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.

Antwort 1 Like

s
scotch

Veteran

147 Kommentare 97 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.

Antwort Gefällt mir

Megaone

Urgestein

1,703 Kommentare 1,597 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.

Antwort Gefällt mir

P
Phoenixxl

Veteran

156 Kommentare 118 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?

Antwort 2 Likes

Igor Wallossek

1

10,104 Kommentare 18,591 Likes
M
McFly_76

Veteran

395 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:

Antwort Gefällt mir

skullbringer

Veteran

296 Kommentare 297 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...

Antwort Gefällt mir

s
sch4kal

Neuling

2 Kommentare 2 Likes

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).

Antwort 2 Likes

RedF

Urgestein

4,600 Kommentare 2,521 Likes

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

Antwort Gefällt mir

Alkbert

Urgestein

926 Kommentare 703 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.

Antwort 2 Likes

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.

Antwort Gefällt mir

S
Staarfury

Veteran

257 Kommentare 206 Likes

Natürlich bei 58 oder 118 fps :p

Antwort 2 Likes

s
sch4kal

Neuling

2 Kommentare 2 Likes

Sicher das sie in Gear 1 liefen ?

Antwort Gefällt mir

Z
Zazz

Mitglied

15 Kommentare 3 Likes

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

Antwort Gefällt mir

RX480

Urgestein

1,792 Kommentare 813 Likes

This!

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

Antwort Gefällt mir

skullbringer

Veteran

296 Kommentare 297 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. 🤔

Antwort Gefällt mir

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;

Antwort Gefällt mir

skullbringer

Veteran

296 Kommentare 297 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 😅

Antwort 3 Likes

Klicke zum Ausklappem
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?

Antwort Gefällt mir

Danke für die Spende



Du fandest, der Beitrag war interessant und möchtest uns unterstützen? Klasse!

Hier erfährst Du, wie: Hier spenden.

Hier kannst Du per PayPal spenden.

About the author

Xaver Amberger (skullbringer)

Werbung

Werbung