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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