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Single- vs. Dual-Rank, DDR4 vs. DDR5 – Was ist die ideale RAM-Config für Intel Alder Lake? | Synthetics und Gaming

DDR5 ist bekanntlich im Moment seltener und schwerer zu bekommen als so manche GPU. Daher stellte sich für mich die Frage, braucht eine Intel CPU der 12ten Generation, Codename Alder Lake, denn nun wirklich den neuen Arbeitsspeicher-Standard, oder ist die Performance mit DDR4 auf einem ähnlichen Level. Alder Lake setzt ja nun auch bei DDR4 auf zwei separate Speichercontroller (IMCs), jeweils einen pro Arbeitsspeicher-Kanal, wo die 11te Generation nur einen insgesamt verwendete. Hierzu empfehle ich euch auch nochmal unser Interview mit Kingston, wo genau diese feinen Unterschiede im Detail erklärt werden.

Dass das Speicherinterface von Alder Lake effizienter genutzt wird, konnten wir bereits in einem vorangegangen Artikel auch in Benchmarks belegen. Aber nun hat mich auch noch interessiert, welche Auswirkungen dies auf Single- bzw. Dual-Rank Topologien hat. Da ich zu den wenigen Glücklichen mit mehreren DDR5 Kits gehöre, habe ich das mal eben getestet und die Ergebnisse will ich euch natürlich nicht vorenthalten.

Als Unterbau dient jeweils ein 4-DIMM Mainboard von MSI, das Z690 Carbon WIFI für DDR5 und das Pro Z690-A DDR4. Bei den RAM-Einstellungen kam es mir auf einen guten Kompromiss zwischen Performance und Erschwinglichkeit an. Denn auch wenn man mit Alder Lake im Gear 1 Taktraten von bis zu 4400 Mbps erreichen kann, entsprechenden RAM und BIOS-Optimierungen vorausgesetzt, dürfte das für die meisten Nutzer außer Reichweite liegen. Entsprechend wird DDR4-4000 mit Timings 15-15-15-30 bei 1,5 V betrieben, was so auch problemlos im Dual-Rank funktioniert. Die exakten Einstellungen samt Subtimings und Stabilitätstest habe ich hier zudem als Screenshot:

Bei DDR5 habe ich einen ähnlichen Kompromiss angestrebt, wobei hier aufgrund des zwangsläufigen Gear 2 weitaus höhere Taktraten je nach Speicher-IC möglich sind. Während Micron 16 Gbit RevA sich maximal bis 5600 Mbps takten lässt, schaffen es die Hynix 16 Gbit “M-Die”, die ich bisher noch nicht selbst testen konnte, auf nahezu 7000 Mbps und Samsungs 16 Gbit B-Die liegt irgendwo dazwischen. Da meine Konfiguration ja auch im Dual-Rank Betrieb funktionieren soll, habe ich mich letztendlich DDR5-5600 36-36-36-72 bei 1,3 V eingependelt. Zum Einsatz kommen hierfür 2 Kits mit insgesamt 4 Single-Rank Modulen, die aufgeteilt auf die zwei Kanäle effektiv im Dual-Rank Modus betrieben werden. Die Details zu Subtimings und Spannungen gibt’s wieder als Screenshot:

Nachdem DDR4 und DDR5 Einstellungen gesetzt sind, bleibt nur noch die CPU. Hier kommt wieder ein i9-12900K zum Einsatz, wobei die “Efficiency”-Cores deaktiviert werden, die Performance-Cores auf 5,1 GHz und der Cache auf 4,6 GHz statisch gesetzt werden. Auch diese Einstellungen sind nicht das absolute Maximum dessen, was man auf der Alder Lake Plattform mit guter Kühlung und Glück im Silizium-Lotto erreichen kann, sind aber dafür für die meisten CPUs und Nutzer relativ unkompliziert erreichbar. Eine vollständige Auflistung der verwendeten Hardware und Software gibt es wie immer noch als Tabelle:

Testsysteme

Hardware:
  • CPU: Intel Core i9-12900K (5,1 GHz P-Core, E-Cores disabled, 4,6 GHz Cache)
  • Mainboard:
    • DDR4: MSI Pro Z690-A DDR4 (BIOS 115U3)
    • DDR5: MSI Z690 Carbon WIFI (BIOS 115)
  • RAM-Kits:
    • DDR4:
      • G.Skill Trident Z Royal DDR4-4000 CL16 2x 16 GB Kit
      • G.Skill Ripjaws V DDR4-4000 CL15 2x 8 GB Kit
    • DDR5:
      • Corsair Dominator Platinum DDR5-5600 CL36 2x 16 GB Kit
      • G.Skill Trident Z5 DDR5-6000 CL40 2x 16 GB Kit
      • Kingston Fury Beast DDR5-5200 CL40 2x 16 GB Kit
  • Netzteil: Superflower Leadex Gold 1600 W
  • SSD: Crucial MX500 2 TB (SATA 3, OS)
  • Grafikkarte: Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition (Game Ready Driver 496.94)
  • Betriebssystem: Windows 11 Pro 64-bit (up-to-date)
Kühlung:
  • CPU-Block: Corsair XC7 RGB Pro
  • CPU-TIM: Arctic MX-5
  • Radiatoren: Alphacool NexXxoS ST30 480mm + HardwareLabs Black Ice GTX 240mm
  • Lüfter: 4x Phobya NB-eLoop 120mm 1600rpm + 2x Noiseblocker NB eLoop B12-4 120mm
  • Pumpe: XSPC D5 PWM
Gehäuse:
  • Open Benchtable
Peripherie:
  • Monitor: Benq XL2720
  • Tastatur: KBC Poker 2 (Cherry MX Brown)
  • Maus: Zowie FK1
Messgeräte:
  • Thermometer: Elmorlabs KTH (kalibriert)
  • Leistungsmessgerät: Elmorlabs PMD 
  • USB-to-I2C Adapter: Elmorlabs EVC2
  • Durchfluss-Messgerät / Thermometer: Alphacool high flow NEXT
  • Software: HWInfo64 7.15-4620

Zur besseren Übersichtlichkeit werden in den Diagrammen folgende Abkürzungen verwendet:

  • 12900K: Intel Core i9-12900K CPU
  • 51/0/46: Multiplikatoren für P-Cores x51, E-Cores 0 (deaktiviert), Cache x46 bei BCLK 100 MHz
  • SR, DR: Single-Rank, Dual-Rank
  • 4000c15: DDR4-Konfiguration mit 4000 Mbps, siehe Screenshot oben für Subtimings
  • 5600c36 DDR5-Konfiguration mit 5600 Mbps, siehe Screenshot oben für Subtimings
  • 2T: Befehlsrate 2T
  • G1, G2: Gear 1, Gear2 – Übersetzung zwischen IMC-Takt und RAM-Takt, Gear 1 = 1:1, Gear 2 = 1:2

 

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lablaka

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21 Kommentare 6 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.

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scotch

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46 Kommentare 27 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

Veteran

221 Kommentare 155 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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Phoenixxl

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72 Kommentare 27 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

Format©

6,167 Kommentare 9,686 Likes
M
McFly_76

Veteran

338 Kommentare 98 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

218 Kommentare 207 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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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).

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RedF

Urgestein

1,907 Kommentare 770 Likes

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

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Alkbert

Urgestein

592 Kommentare 320 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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About the author

Xaver Amberger (skullbringer)

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