千項(xiàng)數(shù)據(jù)達(dá)成!DDR3內(nèi)存深度對(duì)比測試
泡泡網(wǎng)內(nèi)存頻道11月7日 1982年Intel發(fā)布了8086的繼任者80286處理器,首款可插拔的SIMM(Single In-lineMemory Modules)內(nèi)存(RAM,Random Access Memory)也相繼誕生,雖然產(chǎn)品容量只有區(qū)區(qū)256KB-2MB,但對(duì)于當(dāng)時(shí)的處理器已經(jīng)完全可以滿足計(jì)算的需求,時(shí)隔30年內(nèi)存已經(jīng)發(fā)展到DDR3,桌面消費(fèi)級(jí)已經(jīng)達(dá)到了單條8GB的容量,而服務(wù)器版本單條最高可達(dá)32GB。
內(nèi)存容量和頻率成千上萬倍的擴(kuò)展,使得其很難對(duì)CPU的性能發(fā)揮構(gòu)成瓶頸,而內(nèi)存也漸漸退居DIY二線。在內(nèi)存容量飽和的今天,人們的關(guān)注點(diǎn)逐漸向內(nèi)存頻率傾斜。回到目前Intel和AMD的桌面CPU,Intel最新Ivy Bridge官方支持頻率為DDR3 1600,而AMD的FX打樁機(jī)和Trinity APU都稍高一些為DDR3 1866,這基本都代表了DDR3內(nèi)存的基本盤,而現(xiàn)在DDR3 2133也基本降到了合理價(jià)位,成為市場的新主流。
在容量飽和后,對(duì)于用戶來說追求更高的內(nèi)存頻率,一直是中高端DIY用戶的出發(fā)點(diǎn)。其實(shí)一直以來我們對(duì)內(nèi)存的認(rèn)識(shí)都存在一定的誤區(qū),首先影響內(nèi)存性能的不僅僅是內(nèi)存的頻率,例如內(nèi)存時(shí)序;另外更高的內(nèi)存頻率相對(duì)于目前已經(jīng)飽和的內(nèi)存帶寬來說并不會(huì)帶來實(shí)質(zhì)的性能提升,而本文將著眼于內(nèi)存頻率、內(nèi)存時(shí)序、內(nèi)存帶寬以及應(yīng)用程序和游戲性能的表現(xiàn)來探討用戶的實(shí)際內(nèi)存需求。
在測試內(nèi)存頻率、內(nèi)存時(shí)序、內(nèi)存帶寬以及應(yīng)用程序和游戲性能的表現(xiàn)之前,我們還是來簡要的介紹下內(nèi)存的性能與規(guī)格表現(xiàn),對(duì)于熟知的內(nèi)存頻率我們就不再這里贅述了,畢竟更高的內(nèi)存頻率可以獲得更高的理論數(shù)據(jù)帶寬。

那么影響內(nèi)存的性能的就剩下了內(nèi)存時(shí)序,當(dāng)然主板以及CPU也會(huì)對(duì)內(nèi)存的性能發(fā)揮產(chǎn)生一定的影響。內(nèi)存在與CPU建立通訊和數(shù)據(jù)傳輸時(shí),為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)呐鋵?duì)需要一個(gè)響應(yīng)時(shí)序,根據(jù)JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council,固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì))的DDR3內(nèi)存規(guī)范,影響這個(gè)響應(yīng)時(shí)序的參數(shù)包括CL、tRCD、tRP、tRAS四個(gè)參數(shù),它們的響應(yīng)時(shí)間都是以整數(shù)周期來計(jì)算的。當(dāng)然影響上述四個(gè)參數(shù),其余的tRC、tRFC、tRRD、tWR等參數(shù)也會(huì)影響到內(nèi)存性能發(fā)揮。
● tCL(CAS Latency Control)
tCL是內(nèi)存讀寫操作前列地址控制器的潛伏時(shí)間,也就是說CAS控制器從接受一個(gè)指令到執(zhí)行指令之間的時(shí)間,很顯然tCL周期數(shù)越短,那么對(duì)于傳輸前的時(shí)間效率利用率更高,不過這會(huì)引發(fā)一個(gè)問題就是會(huì)加大數(shù)據(jù)的丟失的幾率,所以tCL并不允許工作在超低的時(shí)序下。
● tRCD(RAS to CAS Delay)
tRCD代表行尋址到列尋址的延遲時(shí)間,當(dāng)然也是數(shù)值越小越好。對(duì)內(nèi)存進(jìn)行讀、寫或刷新操作時(shí),需要在這兩種脈沖信號(hào)之間插入延遲時(shí)鐘周期。在 JEDEC規(guī)范中,它是排在第二的參數(shù),降低此延時(shí),可以提高系統(tǒng)性能。如果該值設(shè)置太低,同樣會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。
● tRP(Row Precharge Timing)
tRP代表內(nèi)存行地址控制器預(yù)充電時(shí)間,同樣預(yù)充電時(shí)間越短,內(nèi)存性能越好,tRP用來設(shè)定在另一行能被激活之前,RAS需要的充電時(shí)間。tRP參數(shù)設(shè)置太長會(huì)導(dǎo)致所有的行激活延遲過長,較短的時(shí)鐘周期可以更快地激活下一行。然而想要把tRP設(shè)置在較低的時(shí)鐘周期對(duì)于大多數(shù)內(nèi)存都有很高的要求,并且會(huì)造成行激活之前的數(shù)據(jù)丟失,內(nèi)存控制器不能順利地完成讀寫操作。
● tRAS(Min RAS Active Timing)
tRAS代表內(nèi)存行有效至預(yù)充電的最短周期,如果tRAS的周期太長,系統(tǒng)會(huì)因?yàn)闊o謂的等待而降低性能。降低tRAS周期會(huì)導(dǎo)致已被激活的行地址會(huì)更早的進(jìn)入非激活狀態(tài)。而tRAS的周期太短,則可能因缺乏足夠的時(shí)間而無法完成數(shù)據(jù)的突發(fā)傳輸,這樣會(huì)引發(fā)丟失數(shù)據(jù)或損壞數(shù)據(jù)。DDR3內(nèi)存tRAS時(shí)序一般在:24-33個(gè)周期左右。
和主板、顯卡一樣,內(nèi)存也有BIOS,我們習(xí)慣稱之為SPD(Serial Presence Detect)信息,它是一顆8針的EEPROM芯片,容量只有256Byte,其中128Byte用于存儲(chǔ)JEDEC規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信息,其余部分留給廠商自定義數(shù)據(jù),包括產(chǎn)品廠商產(chǎn)品型號(hào)等信息,另外著名的Intel X.M.P信息也被存儲(chǔ)在這里。除了以上信息,內(nèi)存SPD里面還記錄著內(nèi)存工作頻率、工作電壓、速度、容量、電壓與行、列地址帶寬等參數(shù)。
在平時(shí)使用時(shí),盡管內(nèi)存沒有SPD芯片不會(huì)影響的正常工作,但如果內(nèi)存有了SPD芯片,在啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后,主板BIOS會(huì)讀取內(nèi)存SPD芯片中的信息,內(nèi)存控制器會(huì)根據(jù)SPD芯片中的信息自動(dòng)配置相應(yīng)的內(nèi)存工作時(shí)序與控制寄存器,從而可以充分發(fā)揮內(nèi)存條的性能。
用于存儲(chǔ)內(nèi)存信息的SPD芯片
而說起內(nèi)存頻率不得不說起Intel X.M.P(Extreme Memory Profile),由于JEDEC規(guī)范定義的內(nèi)存頻率無法滿足高階處理器用戶的需求,早期內(nèi)存超頻需要手動(dòng)設(shè)置頻率、時(shí)序、電壓等規(guī)格參數(shù),比較麻煩,為了解決這一問題Intel通過在主板BIOS和內(nèi)存SPD中授權(quán)一組更高的內(nèi)存頻率時(shí)序配置,只需在主板中開啟X.M.P就可以獲得想要的頻率,當(dāng)然X.M.P定義的頻率都是經(jīng)過內(nèi)存廠商和主板廠商嚴(yán)格測試驗(yàn)證的。
在通過XMP認(rèn)證的內(nèi)存會(huì)在內(nèi)存地址176--254Byte位置中記錄內(nèi)存的速度設(shè)定,最多可以保存2組設(shè)定值。顯然如需要得到XMP的認(rèn)證,廠商就必須把內(nèi)存及該設(shè)定送交Intel測試,通過后就會(huì)給予認(rèn)證。
當(dāng)然對(duì)于發(fā)燒DIY玩家來說,Intel X.M.P技術(shù)沒有多大的意義,畢竟這些設(shè)置在主板中完全通過手動(dòng)設(shè)置,X.M.P技術(shù)并不會(huì)有任何的內(nèi)存增加性能,不過對(duì)于普通高階用戶,簡化的設(shè)置能夠讓其更加容易上手,并且少去了一些繁瑣的超頻驗(yàn)證過程。
除了Intel的X.M.P技術(shù),AMD也將在未來推出兼容AMD芯片組主板的A.M.P(AMD Memory Profile)技術(shù),原理基本和Intel相類似。
簡要看完DDR3內(nèi)存的時(shí)序和SPD信息后,接下來就開始正式的測試,我們知道JEDEC官方的DDR3內(nèi)存頻率只有DDR3 1066、1333和1600MHz,現(xiàn)在的內(nèi)存基本都是1333MHz起,隨著工藝的進(jìn)步,內(nèi)存廠商為了增強(qiáng)產(chǎn)品的傳輸性能和市場號(hào)召率紛紛推出了超頻版內(nèi)存,DDR3 2133、DDR3 2400、DDR3 2666、DDR3 2800等規(guī)格的內(nèi)存已經(jīng)是屢見不鮮了。
為最大限度發(fā)揮內(nèi)存的性能,測試使用了Intel新一代22nm Ivy Bridge處理器Core i7 3770K,Intel官方指導(dǎo)內(nèi)存支持頻率為DDR3 1600。搭配的微星Z77A-GD80主板,產(chǎn)品超頻最高可以支持雙通道DDR3 2800內(nèi)存,最大容量為32GB,當(dāng)然主板支持Intel的X.M.P技術(shù)。
而顯卡方面選擇了技嘉N680OC-4GD,產(chǎn)品基于NVIDIA Kepler GK104核心,采用28nm工藝,擁有1536個(gè)流處理器,核心默認(rèn)頻率1072MHz,BOOST頻率1137MHz,并配備4GB GDDR5顯存,相比公版有不小的提升。
內(nèi)存方面自然是本次測試的重點(diǎn),選用了美光鉑勝智能探索者BLT2CP4G3D1869DT2TXRG(以后全部用美光DDR3 1866代替),產(chǎn)品內(nèi)置一組X.M.P內(nèi)存配置,規(guī)格為DDR3 1866,時(shí)序?yàn)?-9-9-27,電壓也為標(biāo)準(zhǔn)的1.5V,美光內(nèi)存在DDR2時(shí)代的D9顆粒已經(jīng)是如雷貫耳,新的美光DDR3 1866內(nèi)存顆粒也采用了D9前綴命名,寓意超頻傳奇的延續(xù)。
美光DDR3 1866內(nèi)存可以以9-9-9-27的時(shí)序穩(wěn)定工作在DDR3 2133,而本次測試高頻部分全部采用了超頻設(shè)置來完成。
內(nèi)存測試共涉及DDR3 800、DDR3 1066、DDR3 1333、DDR3 1600、DDR3 1866、DDR3 2133六組頻率,每個(gè)頻率下都包含多組的測試時(shí)序。
● 說明:接下來的所有測試數(shù)據(jù)都未經(jīng)過手動(dòng)修正使其符合慣性的測試規(guī)律,甚至一些可以明顯的看出不合理誤差。畢竟對(duì)于內(nèi)存這種細(xì)微差別的測試(實(shí)際測試中,使用了三遍取平均值),每個(gè)數(shù)據(jù)沒有幾十次的測試很難獲得可靠度較高的數(shù)據(jù),由于時(shí)間限制無法做出更精確的測試,而本文的要點(diǎn)則是從這些數(shù)據(jù)中找出普遍的規(guī)律。
與其它內(nèi)存不同的是,美光DDR3 1866內(nèi)存板載多顆LED發(fā)光燈,用戶可以自定義發(fā)光模式,而在本次測試中LED發(fā)光燈還有另外一個(gè)作用就是監(jiān)控內(nèi)存的負(fù)載,LED發(fā)光燈會(huì)根據(jù)內(nèi)存負(fù)載狀況通過LED的閃動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)表達(dá),最高負(fù)載時(shí)內(nèi)存LED頻率閃動(dòng)高到肉眼無法分辨,給人的錯(cuò)覺就是長亮。
首先還是進(jìn)行內(nèi)存測試必備的AIDA64內(nèi)存帶寬測試,測試我們選取了讀取帶寬、寫入帶寬和延遲三個(gè)類別的數(shù)據(jù)。

首先展示的一組AIDA64內(nèi)存讀取帶寬測試數(shù)據(jù),基本呈現(xiàn)兩個(gè)特征,隨著頻率提升帶寬持續(xù)穩(wěn)定上升,另外同頻率下隨著時(shí)序的周期數(shù)增加,讀取帶寬會(huì)出現(xiàn)下降趨勢。
其中最低的DDR3 800 8-8-8和最高的DDR3 2133 8-8-8帶寬差了一倍還要多一些。另外總體說來內(nèi)存頻率比內(nèi)存時(shí)序?qū)δ軆?nèi)存實(shí)際傳輸帶寬的影響更大一些。

接下來的AIDA64內(nèi)存寫入帶寬測試數(shù)據(jù),也基本呈現(xiàn)了上述的兩個(gè)特征,不過在DDR3 1866頻率全部時(shí)序下,寫入帶寬出現(xiàn)了詭異的情況,竟然比DDR3 1600要低出不少,即使后來的DDR3 2133也比DDR3 1600稍遜一籌,目前對(duì)這一現(xiàn)象我們也無法給出確切的解釋(猜測可能是其它內(nèi)存參數(shù)Auto導(dǎo)致)。

最后的延遲數(shù)據(jù)則很好的體現(xiàn)了時(shí)序?qū)ρ舆t的影響,當(dāng)然頻率依然占據(jù)了主要作用。
實(shí)時(shí)拍攝圖片(點(diǎn)擊可查看原始圖片)
實(shí)時(shí)拍攝視頻
從實(shí)際拍攝的照片和視頻來看(注意AIDA64內(nèi)存測試部分僅為開始一段,后面的測試為CPU 一、二、三級(jí)緩存的測試),AIDA64內(nèi)存測試時(shí)LED燈非常明亮,基本可以判定內(nèi)存為滿負(fù)載運(yùn)行,也就是說內(nèi)存頻率或者時(shí)序仍然還強(qiáng)烈的影響著內(nèi)存性能的發(fā)揮。
接下來的測試Super PI測試看似和內(nèi)存性能沒有多大關(guān)系,但是只要和CPU計(jì)算相關(guān)的測試都和內(nèi)存有密不可分的關(guān)系,測試中選擇了傳統(tǒng)的1M位模式,單位為s。

我們知道Super PI是單核心參與的運(yùn)算,理論上對(duì)內(nèi)存帶寬要求并不高,而實(shí)際測試中1M測試成績基本和內(nèi)存頻率和內(nèi)存時(shí)序并沒有什么具體聯(lián)系。

如果說有些數(shù)據(jù)需要放大了看才能顯現(xiàn)出比例關(guān)系,那么接下來我們就一起來看看圖表放大3倍、起始值為7s的圖表表現(xiàn)(后文中所有測試表格數(shù)據(jù)差異不明顯的全部添加一張放大3倍的圖),進(jìn)一步放大后,我們看到的數(shù)據(jù)依然和前面沒有什么區(qū)別,相近的測試成績并沒有任何的上升趨勢。
實(shí)時(shí)拍攝圖片(點(diǎn)擊可查看原始圖片)
實(shí)時(shí)拍攝視頻
再來看看運(yùn)行Super PI 1M時(shí)的內(nèi)存負(fù)載和實(shí)時(shí)錄像吧,從圖片和視頻可以看出運(yùn)行Super PI 1M時(shí)內(nèi)存的負(fù)載并不高,至少可以說明內(nèi)存的傳輸帶寬沒有對(duì)其計(jì)算性能發(fā)揮構(gòu)成瓶頸。
如果說單核計(jì)算不能充分利用內(nèi)存的帶寬,那么接下來選取的測試CineBenchmark 11.5則可以充分調(diào)動(dòng)Core i7 3770K四核八線程的威力,挖掘出內(nèi)存的傳輸帶寬。

從上圖的實(shí)際測試對(duì)照表中我們似乎也沒有發(fā)現(xiàn)從DDR3 800到DDR3 2133頻率變化帶來的CineBenchmark 11.5得分提升,而內(nèi)存時(shí)序變化的影響也被淹沒在里面。整個(gè)測試成績都在7.37--7.57pts狹小范圍內(nèi)波動(dòng)。

接下來還是照例拿出三倍比例放大圖,如圖我們似乎看到CineBenchmark 11.5得分隨著內(nèi)存頻率和時(shí)序的變化呈現(xiàn)階段性的增長,只是這種增長非常緩慢。
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實(shí)時(shí)拍攝視頻
最后我們來看看內(nèi)存負(fù)載照片和視頻的表現(xiàn),內(nèi)存LED燈較Spuer PI負(fù)載時(shí)閃動(dòng)頻率低了一些,不過亮度卻比Spuer PI高了不少,而這說明CineBenchmark 11.5相對(duì)來說需要更高的內(nèi)存帶寬,但是對(duì)傳輸延遲要求更低一些。
除了常規(guī)的Benchmark性能測試,接下來進(jìn)行的是WinRAR解壓縮測試,當(dāng)然為了保證測試的最小誤差,測試依然使用了WinRAR自帶的測試工具。

從上述表格可以看出隨著頻率和時(shí)序的變化,WinRAR解壓縮性能得到了顯著的提升,這充分說明WinRAR對(duì)內(nèi)存頻率和時(shí)序有著強(qiáng)烈的依賴,測試成績最低的DDR3 800 8-8-8成績?yōu)?310KB/s,而成績最高的DDR3 21338-8-8達(dá)到了9235KB/s,性能提升接近一倍了。鑒于巨大的差異,這部分就不再放上3倍放大圖表。
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實(shí)時(shí)拍攝視頻
接下來繼續(xù)查看內(nèi)存的負(fù)載情況,從圖片和視頻中可以看出LED燈閃動(dòng)的頻率已經(jīng)非常之高了,并且LED的亮度也達(dá)到了空前的高度。
接下來一項(xiàng)3DMark 11測試,這是本次測試中誤差率最低的工具,這也充分說明了權(quán)威的3DMark 11確實(shí)有著過人的Benchmark本領(lǐng)。值得注意的是為了更加明顯反應(yīng)內(nèi)存性能的影響僅選擇了物理測試這一項(xiàng),不過在最后一項(xiàng)完整版測試?yán)锩嫖覀冞€是加入了為數(shù)不多的典型內(nèi)存頻率、典型內(nèi)存時(shí)序的測試成績。

3DMark 11 Physics測試也完全不需要使用3倍放大圖來做進(jìn)一步的解釋了,測試成績也很明顯,隨著頻率和時(shí)序的變化,3DMark 11 Physics得分出現(xiàn)了嚴(yán)格的階梯遞增關(guān)系,最高得分為DDR3 2133 8-8-8創(chuàng)造的10124,而最低得分依然為DDR3 800 8-8-8創(chuàng)造的7287。
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實(shí)時(shí)拍攝視頻
最后還是來看下實(shí)拍圖片和視頻吧,3DMark 11 Physics測試同樣讓我們驚訝,整個(gè)測試過程LED幾乎一直保持最高亮度,并且基本沒有閃爍。看來3DMark 11 Physics也是充分挖掘出了測試內(nèi)存的性能。
測試完了基準(zhǔn)Benchmark和實(shí)際應(yīng)用,接下來是游戲測試,游戲測試也只能選擇帶Benchmark的,測試游戲包括《Lost Planet 2》和《Metro 2033》。首先進(jìn)行的游戲是《Lost Planet 2》,測試分辨率設(shè)置為1920x1080,畫質(zhì)設(shè)置為最高,并開啟4xAA抗鋸齒。

《Lost Planet 2》測試中又回到了CPU應(yīng)用程序的測試情形,整個(gè)測試成績隨著內(nèi)存頻率和時(shí)序的變化并沒有明顯的波動(dòng)。

于是我們開始調(diào)動(dòng)3倍放大圖標(biāo)來查看測試成績,經(jīng)過一番放大,可以看到隨著頻率的提升,《Lost Planet 2》的平均幀率有非常小的持續(xù)提升,另外內(nèi)存時(shí)序?qū)τ螒虺煽兊挠绊懸材軌蚋Q見一斑。值得注意的是由于測試的數(shù)據(jù)量較小,整個(gè)測試成績誤差波動(dòng)較大,影響了性能的正常表現(xiàn)。
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實(shí)時(shí)拍攝視頻
最后還是照例放上實(shí)拍圖片和視頻,從視頻中可以看出《Lost Planet 2》測試時(shí)內(nèi)存一直都沒有滿載,LED燈閃動(dòng)的頻率以及亮度都遠(yuǎn)不及3DMark 11 Physics測試時(shí),畢竟大多數(shù)游戲CPU負(fù)載并不是非常高,更何況內(nèi)存的負(fù)載了。
《Metro 2033》使用了和《Lost Planet 2》相同的設(shè)置,所不同的是《Metro 2033》基本是顯卡的殺手,連4GB超頻版GeForce GTX 680顯卡也不很流暢。

首先看到的游戲幀率圖表幾乎清一色的29.xxfps,只有極少數(shù)的30.xxfps,而這個(gè)幀率圖表也和《Lost Planet 2》表現(xiàn)一樣,很難直接看懂,所以我們還是請出了3倍放大對(duì)比。

放大后的圖標(biāo)似乎有了些許的變化,整個(gè)游戲平均幀率和內(nèi)存頻率、內(nèi)存時(shí)序呈現(xiàn)微弱的階段性增長關(guān)系,不過并不明顯,當(dāng)然你也可以認(rèn)為這或許是誤差造成的。
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實(shí)時(shí)拍攝視頻
最后還是來看看實(shí)時(shí)照片和視頻,通過視頻我們可以看到在運(yùn)行游戲Benchmark時(shí),內(nèi)存等閃爍較明顯,基本和前面的《Lost Planet 2》表現(xiàn)相似,當(dāng)然LED燈閃動(dòng)的頻率、亮度同樣都遠(yuǎn)不及3DMark 11 Physics測試時(shí)。
鑒于3DMark 11 Physics的驚人表現(xiàn),我們將一些典型的頻率和時(shí)序配置進(jìn)行了完整3DMark 11 Performance測試,測試方法依然是三遍取平均值。
雖然3DMark 11 Performance更注重測試圖形性能的表現(xiàn),測試成績更能代表3D游戲圖形的性能,不過3DMark 11和游戲測試還是不盡相同,因?yàn)?DMark 11還包含了純CPU(Physics)的測試,這是和游戲截然不同的負(fù)載,雖然比重并不是很大,但還是有一定的影響,讀者就以參考的方式將其應(yīng)用到實(shí)際游戲表現(xiàn)。

3DMark 11 Performance測試僅僅包含了6組成績,剛好每個(gè)頻率一個(gè),其配對(duì)的時(shí)序都是時(shí)下典型的內(nèi)存配置,而引入DDR3 1066 8-8-8和DDR3 800 7-7-7則純粹是為了對(duì)比,當(dāng)然還有更重要的作用,這些會(huì)在總結(jié)中得到詳細(xì)說明。
從測試成績可以看出,從主流的DDR3 1333到DDR3 2133,整個(gè)3DMark 11得分提升并不明顯,還不及DDR3 1066 8-8-8或DDR3 800 7-7-7一檔提升的多。
好了到了結(jié)論的時(shí)間,在結(jié)論之前還是做一些簡要的說明,這些將有助于讀者對(duì)后面的分析的理解。
● 關(guān)于測試平臺(tái)
Intel Core i7 3770K + GTX 680的組合并不能代表大多數(shù)用戶的實(shí)際情況,所以測試可能有失偏頗,但是為了更加詳細(xì)的對(duì)比、以及更加充分挖掘內(nèi)存的性能表現(xiàn),高端平臺(tái)測試成績來的更加顯而易見。
正如我們在前文說明的那樣,內(nèi)存的性能表現(xiàn)不僅僅與自己的規(guī)格參數(shù)相關(guān),還與平臺(tái)CPU以及主板有關(guān),CPU在這里我們就不用說了,而主板也確實(shí)會(huì)因?yàn)閷?shí)際的參數(shù)并不100%到位,導(dǎo)致同一內(nèi)存在不同的主板上有不同的表現(xiàn)。另外就是由于測試時(shí)間的限制我們無法收集更多的測試平臺(tái)(不同CPU、顯卡等)數(shù)據(jù),還請讀者諒解,而本次測試也僅代表Core i7 3770K + GTX 680這一類平臺(tái)表現(xiàn)。
● 關(guān)于內(nèi)存
大家或許會(huì)問整個(gè)測試就只使用了一對(duì)內(nèi)存是怎么做到的各種頻率各種時(shí)序的配置,當(dāng)然這個(gè)是通過BIOS設(shè)置來獲得不同的頻率,而這個(gè)時(shí)候問題就來了,各種主板對(duì)內(nèi)存的各種頻率、時(shí)序的發(fā)揮都有不同的表現(xiàn),甚至是穩(wěn)定性。
回歸到這一點(diǎn),所以測試使用了相同的主板和內(nèi)存,另外為保證測試內(nèi)存的數(shù)據(jù)可靠,測試的內(nèi)存基本都通過了簡單的穩(wěn)定性驗(yàn)證,在文章撰寫之前我還打算加入DDR3 2400頻率的對(duì)比,不過在DDR3 2400的三組不同時(shí)序都出現(xiàn)不同程度的穩(wěn)定性問題,所以從測試成績里面剔除了,另外目前來說DDR3 2400內(nèi)存使用的概率也是非常低。
在內(nèi)存時(shí)序方面,由于每個(gè)頻率可以穩(wěn)定的時(shí)序組合非常之多,最多的可以到幾十組,而測試很難完成這么多項(xiàng)目的測試,所以測試時(shí)序全部使用了統(tǒng)一的x-y-z(x=y=z)的配對(duì)組,另外內(nèi)存的行有效至預(yù)充電的最短周期也統(tǒng)一設(shè)置為保守的30。
另外關(guān)于內(nèi)存要說明的一點(diǎn)就是影響內(nèi)存性能的除了內(nèi)存頻率、內(nèi)存時(shí)序,還有另外一些tRC、tRFC、tRRD、tWR等參數(shù),而在這次測試中這些數(shù)據(jù)全部使用了Auto設(shè)置,可能會(huì)對(duì)內(nèi)存的性能造成不同程度的影響,進(jìn)而干擾測試結(jié)果。
在介紹內(nèi)存性能之前,還是讓我們先明白一個(gè)概念,我們在前面已經(jīng)提到了影響內(nèi)存性能的因素包括內(nèi)存頻率、內(nèi)存時(shí)序以及另外一些時(shí)序參數(shù)。內(nèi)存頻率我們很好理解,就是內(nèi)存工作的頻率,而頻率的直接結(jié)果就是理論內(nèi)存?zhèn)鬏攷挘敲磧?nèi)存時(shí)序就是內(nèi)存延遲嗎?答案是否定的。
內(nèi)存時(shí)序是內(nèi)存延遲的重要因素,另外內(nèi)存頻率也會(huì)影響到內(nèi)存的延遲,內(nèi)存頻率和內(nèi)存延遲成反比,例如相同時(shí)序下DDR3 800的延遲基本是DDR3 1600的兩倍,當(dāng)然這只是理論數(shù)值,實(shí)際延遲有所不同。
無論是延遲還是傳輸帶寬都會(huì)影響應(yīng)用程序的性能發(fā)揮,簡而言之就是內(nèi)存的性能。在AIDA64內(nèi)存帶寬和延遲測試中,選取的三部分?jǐn)?shù)據(jù):內(nèi)存讀取帶寬、內(nèi)存寫入帶寬和內(nèi)存延遲,算得上是內(nèi)存實(shí)際傳輸性能的原始寫照。
首先看下讀取性能和寫入性能,內(nèi)存頻率的影響我們就不再贅述了,而內(nèi)存時(shí)序的影響實(shí)際也是一筆非常可觀的數(shù)字,例如低時(shí)序的DDR3 1600 6-6-6幾乎和DDR3 1866 11-11-11相媲美,而接下來的DDR3 1866 7-7-7已經(jīng)超越了部分DDR3 2133的內(nèi)存時(shí)序成績,表現(xiàn)非常搶眼。寫入方面由于數(shù)據(jù)比較離奇就無法為大家解釋了。
接下來的延遲測試部分,可以看到盡管隨著頻率的提升,整體內(nèi)存時(shí)序都出現(xiàn)了上升,但是依靠較高的頻率,高頻率內(nèi)存依然獲得了最低的延遲。我們?nèi)我獬槿?nèi)存時(shí)序相同的兩組數(shù)據(jù)--DDR3 2133 9-9-9和DDR3 1066 9-9-9,它們的頻率剛好相差一倍,最終它們的實(shí)際延遲分別為35.4ns和56.3ns,延遲降低了近60%。
內(nèi)存性能直接和CPU計(jì)算相掛鉤,應(yīng)用成績的內(nèi)存性能表現(xiàn)也基本是通過CPU來體現(xiàn)的,例如3DMark 11 Physics物理測試中內(nèi)存頻率的提升、內(nèi)存延遲的降低對(duì)于物理得分起到了至關(guān)重要的作用,而與之情況相類似的CineBenchmark則更多的強(qiáng)調(diào)計(jì)算,并且對(duì)于內(nèi)存帶寬的苛求并沒有使內(nèi)存滿負(fù)載運(yùn)行,所以測試成績影響不怎么大。至于單核計(jì)算的Super PI性能在頻率和時(shí)序發(fā)生驚天動(dòng)地的變化情況下,也依然無動(dòng)于衷。
再來看看游戲性能的表現(xiàn)和3DMark 11 Performance基準(zhǔn)性能的表現(xiàn),可以說除了3DMark 11 Performance,內(nèi)存性能對(duì)游戲性能表現(xiàn)并不理想,直觀的提升內(nèi)存頻率和時(shí)序?qū)τ螒蜃饔貌⒉淮螅瑥倪@一方面來看發(fā)燒DIY玩家追求上千元甚至價(jià)格更高的內(nèi)存還不如用去升級(jí)CPU或顯卡,要知道CPU提升0.1GHz或是顯卡提升0.1GHz也比內(nèi)存從DDR3 1600提升到DDR3 2133來的更加實(shí)在。
而即使是3DMark 11 Performance的表現(xiàn)也不盡如人意,雖然前面的3DMark 11 Physics似乎埋下了不錯(cuò)的伏筆,但完整版測試并沒有延續(xù)這一輝煌,這是因?yàn)?DMark其余的5個(gè)測試項(xiàng)目4個(gè)為GPU測試、1個(gè)為聯(lián)合測試都與CPU的關(guān)系拉遠(yuǎn)了,另外CPU總得比分權(quán)重也只有25%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于GPU得權(quán)重,而這樣稀釋之后整個(gè)性能提升就微乎其微了。
簡單來說:內(nèi)存對(duì)應(yīng)用程序的性能影響也就是內(nèi)存帶寬和延遲是否對(duì)應(yīng)用程序造成瓶頸。
每代新的CPU發(fā)布時(shí),無論是Intel還是AMD都會(huì)公布新CPU或主板(早期主板通過北橋支持不同的內(nèi)存頻率)支持的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存頻率,例如大部分Sandy Bridge官方指定為DDR3 1333,而到我們測試的Ivy Bridge則提升為DDR3 1600,而AMD那邊無論是FX打樁機(jī)/推土機(jī)還是Llano/Trinity APU標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)存頻率支持均達(dá)到了DDR3 1866,無論是Intel還是AMD將內(nèi)存頻率定義的過低,與市面上DDR3 2133已經(jīng)泛濫的內(nèi)存是不是格格不入,而制約了CPU的性能發(fā)揮呢?
而本次測試的為Ivy Bridge處理器,這里就以此為例來闡述,對(duì)于CPU的性能發(fā)揮,那么AIDA64內(nèi)存帶寬性能與CPU性能沒有直接的關(guān)系所以直接拋棄掉。
接下來就一一來分析其余的測試項(xiàng)目,Super PI自始至終紋絲不動(dòng)的表現(xiàn),基本測試的任意內(nèi)存頻率都沒有制約CPU性能的發(fā)揮,接下來的四核八線程CineBenchmark 11.5測試,如果取標(biāo)準(zhǔn)的DDR3 1600 9-9-9成績?yōu)?.54pts,與性能最高的7.57pts差距甚微,整體比例在0.4%左右。
WinRAR應(yīng)用性能測試,DDR3 1600 9-9-9的成績?yōu)?818,相比最高的9235差了1000多分,差距達(dá)到了18.1%,確實(shí)已經(jīng)制約了CPU的性能發(fā)揮。
3DMark 11 Physics測試中DDR3 1600 9-9-9成績?yōu)?538,對(duì)應(yīng)的最高成績?yōu)?0124,差距為6.1%,同樣制約了CPU性能的發(fā)揮。
接下來的亮相游戲測試DDR3 1600成績已經(jīng)是基本盤,雖然稍有不足,但差距完全在2%以內(nèi),對(duì)性能影響甚小。但是測試的亮點(diǎn)不是DDR3 1600,而是DDR3 800頻率下的成績表現(xiàn),在《Lost Planet 2》的表現(xiàn)中,DDR3 800頹勢非常明顯,很顯然DDR3 1066是一個(gè)分界線,我們有理由相信內(nèi)存頻率繼續(xù)降低瓶頸將再次顯著拉大,至于《Metro 2033》雖然表現(xiàn)一般,但也是處于墊底的水平,不過暫未發(fā)現(xiàn)瓶頸。
最后一項(xiàng)3DMark 11 Performance的表現(xiàn)再次和《Lost Planet 2》相似,在DDR3 800頻率下,得分狂跌至9255,相比最高的9947,損失了將近7.5%,而在DDR3 1600頻率下得分就恢復(fù)到正常的9866,與最高的得分差距猛然縮減到0.8%,另外DDR3 1066性能損失也較大,對(duì)于這個(gè)平臺(tái)來說,DDR3 1333是基本盤,低于這個(gè)值就會(huì)造成性能瓶頸,嚴(yán)重制約CPU性能的發(fā)揮,進(jìn)而影響整個(gè)平臺(tái)的性能表現(xiàn)。
綜合上述的一一闡述,內(nèi)存對(duì)CPU性能的發(fā)揮,對(duì)于IVB(至少這套平臺(tái))來說DDR3 1333就基本能夠發(fā)揮出絕大部分的性能,如果低于這個(gè)值性能就會(huì)受到較大影響,而高于這個(gè)值對(duì)于整個(gè)平臺(tái)并沒有顯著的性能提升,這也是我們在之前闡述的觀點(diǎn),高頻率內(nèi)存帶來的性能提升遠(yuǎn)比CPU和顯卡來的小,當(dāng)然前提是不能成為平臺(tái)的瓶頸,而DDR3 1333和DDR3 1600基本相似的價(jià)位(實(shí)際市售的DDR3 1333內(nèi)存基本都可以直接超頻至DDR3 1600頻率來工作),相對(duì)來說DDR3 1600更加適合主流IVB用戶的需求,從這也可以看出Intel將IVB標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存定義在DDR3 1600是完全合情合理的。
當(dāng)然如果你對(duì)諸如文件解壓縮或者說有極高的跑分需求,那么高頻內(nèi)存還是有一定的實(shí)際意義。■<
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