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Arbeitsspeicher optimieren: der RAM-OC Guide für Intel Rocket Lake und Z590 – Tipps, Tricks und Benchmarks | Tutorial

Intels neue 11.Generation von CPUs ist nun schon seit einigen Wochen käuflich zu erwerben, wenn auch seit kurzem erst offiziell. Und so habe auch ich mir einen i7 11700K ergattert und einmal vorab angesehen, was uns mit der neuen Generation so für Neuerungen erwarten, besonders im Hinblick auf RAM-Tuning und Overclocking. Leider konnte ich anfangs keine verlässlichen Ergebnisse präsentieren, da vor kurzem noch neue Microcode- und damit BIOS-Versionen veröffentlicht wurden, sogar für Z590-Mainboards, die ja eigentlich schon seit Anfang des Jahres auf dem Markt sind. Aber sei’s drum, heute ist es endlich so weit!

Im heutigen Artikel möchte ich beleuchten, was sich mit der 11ten Generation in Sachen Übertaktung des Arbeitsspeichers getan hat. Denn obwohl mit Rocket Lake nach wie vor der selbe 14 nm Herstellungsprozess wie seit Skylake verwendet wird, hat Intel bei der internen Architektur einiges umgekrempelt. Primär weniger und dafür größere Kerne, mit mehr Leistung und Unterstützung für AVX512, und ein überarbeiteter Speichercontroller sollen es bei dieser Generation richten und Intel die Gaming-Krone zurückbringen. Ob dies Intel auch gelungen ist, verrät euch Igor im großen Rocket Lake Review, mit teils überraschenden Erkenntnissen!

Augen auf bei der Gang-Wahl!

Besonders interessant ist bei den neuen CPUs, was sich beim Integrated Memory Controller (IMC) geändert hat und welche neuen Eigenheiten es beim Speicher-Übertakten mit Rocket-Lake zu beachten gilt. Wie es bereits schon im Vorfeld durch zahlreiche Quellen bekannt wurde, setzt Intel nun ebenfalls auf ein Gearing, also eine Übersetzung zwischen Speichercontroller (IMC) und Arbeitsspeicher, in Form von Gear 1 (1:1) und Gear 2 (1:2), sehr ähnlich den 1:1 und 1:2 Modi bei AMD Ryzen CPUs zwischen UCLK und MCLK.

Das Prinzip ähnelt dem des Getriebes beim Auto, nur dass man eben nur 2 Gänge hat und während der Fahrt den Gang nicht wechseln kann, sondern sich vorher entscheiden muss. Wenn wir in dieser Analogie bleiben, eignet sich für niedrige Geschwindigkeiten und besseres Ansprechverhalten der erste Gang besser, wobei dieser aber nur genutzt werden kann, bis der Speichercontroller oder Motor in unserem Beispiel sein „Drehzahllimit“ erreicht.

Dieses „Drehzahllimit“ setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen und wird bei Rocket Lake im Gear 1 zwischen DDR4-3733 und -3866 erreicht. Offiziell spezifiziert Intel die unterstütze maximale Frequenz im Gear 1 sogar noch ein gutes Stück niedriger, nämlich DDR4-3200 bei den i9-11900 K(F) SKUs und DDR4-2933 bei allen anderen SKUs. Wenn wir uns ansehen, woraus sich der Speichertakt noch zusammensetzt, nämlich der Reference Clock (abhängig von der Baseclock) und der QCLK Ratio, dann wird auch das Limit greifbarer.

Die grundlegende Formel für den RAM-Takt setzt sich wie folgt zusammen:

MCLK = Reference Clock x Gear x QCLK Ratio / 2 (Dual Data Rate)

Wir müssen natürlich wie immer beachten, dass “DDR” für Dual Data Rate steht und der tatsächlich anliegende Takt die Hälfte beträgt. Wie schon bei vorherigen Generationen gibt es bei der Reference Clock des Speichercontrollers eine Auswahl zwischen dem Multiplikator 1.00 und 1.33 und damit einem effektiven Takt aus 100 oder 133 MHz. Multipliziert damit wird zum einen das neue Gearing – also der Faktor 1 oder 2 – und zum anderen die eben genannte QCLK Ratio, einer Zahl zwischen 6 und 31. Und genau diese QCLK Ratio ist abhängig von der Silizium Lotterie und bestimmt wie hoch der IMC einer jeweiligen CPU den RAM takten kann. Je nach Chip-Güte und verwendetem RAM liegt diese nämlich bei maximal bei 28-29.

Darüber hinaus können schnellere Taktraten beim RAM nur noch im Gear 2 erreicht werden, in dem die Taktrate des Speichercontrollers und dessen Belastung grob gesagt halbiert wird. Rein rechnerisch kann man dann mit diesem zweiten Gang die doppelten Taktraten erreichen, nämlich DDR4-7466 bis DDR4-7533. Natürlich sind dies nur theoretische Werte, die mit DDR4 im täglichen Betrieb nicht zu erreichen sind, aber die Skala wird mit diesem neuen IMC-Design schon mal nach oben verschoben, auch in Vorbereitung auf kommende CPU-Generationen und DDR5.

Sehen wir uns das am besten mal an ein paar theoretischen Beispielen an:

DDR4-3600 = 1800 MHz:

  • 100 MHz x 1 x 36 / 2 (funktioniert praktisch nicht, da QCLK Ratio nicht größer als 31 sein kann)
  • 100 MHz x 2 x 18 / 2 (funktioniert)
  • 133 MHz x 1 x 27 / 2 (funktioniert)

DDR4-4000 = 2000 MHz:

  • 100 MHz x 1 x 40 / 2 (funktioniert praktisch nicht, da QCLK Ratio nicht größer als 31 sein kann)
  • 100 MHz x 2 x 20 / 2 (funktioniert)
  • 133 MHz x 2 x 15 / 2 (funktioniert)

Möchte man also seinen Arbeitsspeicher z.B. bei DDR4-4000 betreiben, muss man mit Intel Rocket Lake den Gear 2 Modus wählen, daran führt schon mal kein Weg und auch kein Binning vorbei. Wie sich dies auf die Leistung auswirkt und welche weiteren Auswirkungen Single- und Dual-Rank-Konfigurationen haben können, sehen wir uns auf den folgenden Seiten an. Aber neben dem Gearing gibt es auch noch ein paar weitere Neu- und Feinheiten, auf die wir im Anschluss noch zu sprechen kommen.

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FritzHunter01

Moderator

211 Kommentare 136 Likes

Hallo Xaver,

mega geiles Review! Vielen Dank im Namen der Community für die investigative Arbeit!
Etwas überrascht war ich schon, dass der 3200 MHz CL14-14-14-36 hier so extrem gut abliefert. Klar, die Timings sind sehr wichtig, aber das es so einen Unterschied macht, das hatte ich nicht auf dem Schirm...

Aber gut zu wissen, denn 3200 CL14 bekommt man "noch" recht günstig. Warnung an alle, die Preise für Ram werden weiter steigen, somit solltet ihr jetzt zuschlagen!

MfG
Fritz

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B
BloodReaver

Mitglied

24 Kommentare 7 Likes

Hallo,

Sehr interessantes Review! Auch von meiner Seite vielen Dank. Vor allem so rasch nach release :)

Eine Frage, mein 11900K sollte morgen bei mir Zuhause ankommen. Bereits im Februar habe ich mir das Ramkit F4-4000C16D-32GTZR bestellt.
Einfach aus dem Grund, dass ich nicht das Risiko eingehen wollte am Ende noch auf den Ram zu warten aufgrund der aktuellen Situation.

Was würdest du empfehlen - den Ram mal im XMP Profil (Gear 2) einzustellen oder ihn mit 3733MHZ (Gear 1) mit etwas schärferen Timings zu betreiben?
Welche Programme würden sich da am besten eignen - dies mal zu testen? Sorry was Ram-OC angeht weiss ich wo der XMP Button ist, mehr nicht :D

Mainboard ist das MSI MEG Z590 ACE.

Danke im Voraus :)

Gruss

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FritzHunter01

Moderator

211 Kommentare 136 Likes

Aus dem Artikel geht klar hervor, dass Timings wichtiger sind als MHz...

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skullbringer

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Ganz so einfach ist es leider nicht, da sich wirklich jede Applikation und jedes Spiel anders verhält bzgl. seiner Vorlieben an RAM und CPU. Für solche, die niedrigere Latenzen eher bevorzugen wäre natürlich ein Underclocking sinnvoll, etwa auf 3733 CL14, andernfalls würde 4000 CL16 im Gear 2 mit höherer Latenz aber auch höherem Durschsatz besser performen.

Da dein Kit F4-4000C16D-32GTZR aber Dual-Rank ist hast du damit schon einen Vorteil beim "Multitasking", wodurch sich ein Großteil des Latenznachteils von Gear 2 egalisieren würde.

Meine Empfehlung: Mit dem XMP Profil solltest du in jedem Fall 95% der Leistung aus dem Kit bekommen. Wenn dir die restlichen 5% an Leistung auch noch haben möchtest, hilft nur benchmarken und selber messen, für genau die Games oder Applikationen, die du eben nutzt.

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B
BloodReaver

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B
Bambina

Mitglied

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So ganz erschließt sich mir der Sinn (oder Unsinn ?) des neuen Speichercontrollers der 11xxx CPUs noch nicht. Auf der Vorgängerplattform lief doch auch Speicher schneller als 3733 MHz noch im 1:1 (gear1 ) modus, auch wenn es da noch nicht so hieß. Oder liege ich da falsch?

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skullbringer

Veteran

143 Kommentare 122 Likes

Im Prinzip stimmt das schon, aber der IMC seit Skylake war relativ groß (physikalisch auf dem Package) und ineffizient. Um Platz und Powerbudget für die neuen größeren Cypress Cove Kerne zu schaffen, musste Intel ja eh schon 2 Kerne abschneiden und den IMC kam jetzt eben auch unters Messer.

Da passt die Analogie mit dem Automobil wieder, Stichwort "Downsizing" - Verbrauch und Platz sparen und mit technischen Innovationen dann die Leistung mindestens wieder auf das vorherige Niveau steigern.

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B
Bambina

Mitglied

52 Kommentare 21 Likes

Okay. Ich sehe es trotzdem als Rückschritt, da läßt man einen Teil der Performance durch die neuen Kerne wieder liegen. Ein Schitt vor, ein halber zurück.

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B
BloodReaver

Mitglied

24 Kommentare 7 Likes

Moin moin,

Hab mein System zusammengebaut. Als erstes hab ich mal einen Aida64 Benchmark gestartet. Was sagst du über die Werte?
Hab halt leider nur die Trial version.

View image at the forums

Grüsse & schöne Ostern :)

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skullbringer

Veteran

143 Kommentare 122 Likes

Knapp 60 GB/s Read sind für DDR4-4000 XMP Plug-and-Play schon ziemlich gut. Lass dich von dem etwas höheren Latenz-Wert nicht beunruhigen, denn der Test reagiert ziemlich sensibel auf andere Hintergrund-Prozesse. Und den Vorteil von Dual-Rank könntest du bei AIDA64 eh nur im Copy-Test sehen.

Besseren DDR4 als diesen 4000 CL16 DR B-Die gibt's momentan nicht auf dem Markt, also alles richtig gemacht! 👍

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Xaver Amberger (skullbringer)

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