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

 

Heute fallen die Gaming-Benchmarks etwas abgespeckter aus, zum einen weil Ubisoft mit Uplay meine Far Cry 6 Installation kaputt gepatcht hatte und zum anderen weil in der Auflösung „4K“ bzw. 3840 x 2160 effektiv keine Unterschiede zwischen den Konfigurationen messbar sind. Grund hierfür ist natürlich der Flaschenhals, der bei solch hohen Auflösungen immer mehr Richtung GPU wandert. So kommt also auch eine Nvidia RTX 3090 an ihre Grenzen und die CPU-RAM-Kombo davor wird nahezu unwichtig.

Die Grafikkarte wurde mit MSI Afterburner auf maximale Leistungs- und Temperatur-Limits gesetzt, um den Fokus in der Render Pipeline so gut wie möglich auf CPU und RAM zu verlagern. Als Benchmark dient in Cyberpunk 2077 Version 1.31 unser 1-minütiger Fahr- und Lauf-Parkour um und durch den Kabuki Market, während in Shadow of the Tomb Raider der integrierte Benchmark zum Einsatz kommt. Aufgezeichnet werden die Performance Daten mit Nvidia Frameview 1.2, basierend auf der Opensource Software Presentmon.

Quad HD – 1440p

In den beiden Titeln Shadow of the Tomb Raider und Cyberpunk 2077 sieht das Verhältnis bei Auflösung 1440p sehr ähnlich aus. DDR5 liegt knapp vor DDR4 und die jeweilige Dual-Rank Config noch knapper vor Single-Rank. In Cyberpunk kommen die beiden DDR5 Konfigurationen sogar auf die exakt selben Average und 1% Low FPS, was nicht etwa ein Fehler in den Daten ist. Und auch wenn hier DDR4 Single- vor Dual-Rank liegt, sind dies nur die Average FPS, nicht aber die 1% Low die oft noch wichtiger sind. Alles in Allem belaufen sich die Unterschiede im Extremfall auf ca. 2 FPS – wie so oft messbar, aber wahrscheinlich nicht wahrnehmbar.

Bei der Frametime Variance, mit der sich eventuelle „Ruckler“ beim Daddeln nachvollziehen lassen, sind die Ranks wichtiger als der Unterschied zwischen DDR4 und DDR5. Auch wenn wir hier von Bruchteilen von Prozenten reden, bietet Dual-Rank ein smootheres Gaming-Erlebnis als die Single-Rank Konfigurationen. Wobei man fairerweise dazu sagen muss, dass wir schon sehr nah an der tatsächlichen Messtoleranz sind. Hier sieht man nochmal schön, wieso 4K Tests in diesem Fall keinen Mehrwert bringen würden.

Full HD – 1080p

In Full HD bzw. 1920 x 1080 Pixeln werden die Unterschiede nun zunehmend größer, aber auch die FPS-Zahlen in Summe. Die Reihenfolge ist die selbe wie bei 1440p und während sich die Unterschiede auf maximal 3 FPS in beiden Titeln begrenzen, ist der Einfluss prozentual bei Cyberpunk 2077 größer. Interessanterweise ist auch hier DDR4 Dual-Rank hinter Single-Rank bei den Average FPS, aber davor bei den 1% Low Fps, wie schon in 1440p. Und auch wenn der oberste Balken mit DDR5 im Dual-Rank merklich am längsten ist, sind das eben auch nur wenige Prozent, die sich in der Realität wahrscheinlich nie erfahren lassen.

Bei den Frametime Varianzen ist das Bild auch wieder ähnlich zu 1440p. Dual-Rank ist hier wieder knapp vor Single-Rank, was die Weichheit der Bildläufe betrifft. Die anderen Diagramme erspare ich euch, weil die Unterschiede so gering sind, dass man dort sogar noch weniger Unterschiede zwischen den Linien erkennen kann. Wer sich nach der Effizienz fragt, dem kann ich sagen, die CPU hat mit jeder RAM-Config die gleiche Leistungsaufnahme. In Folge dessen steigt bei den schnelleren RAM-Configs natürlich die Effizienz, zumindest in der Theorie. 

Wie viel Leistungsaufnahme der Arbeitsspeicher denn sich nun selbst genehmigt, konnte ich nicht verlässlich messen. Denn auch wenn DDR5 mit dem PMIC auf den RAM Modulen ein Software-Monitoring integriert, dass sich auch mit HWinfo auslesen lässt, funktioniert dies nicht für DDR4. Und auch eine Messung über die Kabel von Netzteil zu Mainboard gestaltet sich eher schwierig, da die Spannungsversorgung für den RAM über die 5 V-Schiene des 24-pin ATX Anschlusses versorgt wird. Aber unterm Strich dürfte die Leistungsaufnahme je Modul im einstelligen Watt-Bereich liegen und effektiv neben CPU, GPU und sonstigem Grundrauschen im System in der Realität nicht merklich ins Gewicht fallen.

 

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

158 Kommentare 120 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

10,196 Kommentare 18,810 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

4,664 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

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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

Urgestein

1,871 Kommentare 864 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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