RAM Timings und deren Einfluss auf Spiele und Anwendungen
Testsystem | Aida64 Benchmark | Konvertieren und Rendern | Spiele Benchmark | RAM Takt vs Timings | Zusammenfassung
Testsystem | Aida64 Benchmark | Konvertieren und Rendern | Spiele Benchmark | RAM Takt vs Timings | Zusammenfassung
Einleitung
In diversen Tests wurde bereits festgestellt, dass durch das Optimieren von RAM Timings die Leistung gesteigert werden kann. Meistens wurde dafür aber nur der jeweils niedrigste mögliche Wert ermittelt, unabhängig davon ob dieser zur Leistungssteigerung beiträgt oder nicht. Wie groß der Einfluss der jeweiligen Timings ist oder eventuell überhaupt keinen hat, möchte ich mit diesem Test darstellen.
Testsystem
- ASUS ROG Strix X570-I Gaming
- AMD Ryzen 7 3800X
- Alpenföhn Matterhorn Pure
- G.Skill DDR4-3600 CL14-15-15 1.40V 16GB (F4-3600C14D-16GTZN)
- PowerColor Radeon RX 5500 XT Red Dragon 8GB
- Enermax Revolution XT II 550W
- WD Green M.2 SSD 120GB (Windows)
- Samsung 850 EVO SSD 250GB (Spiele, Anwendungen)
- Windows 10 x64 Ver. 1909
Die Timings wurden in mehrere Gruppen aufgeteilt. Dies soll zum einem der besseren Übersicht dienen, ebenso sind manche Timings zueinander abhängig. Angefangen wurde jeweils mit dem simulierten XMP Profil und anschließend jeweils um eine weitere Gruppe ergänzt. Die Steigerung zur jeweils vorherigen Gruppe wurde ermittelt und in der Tabelle festgehalten.
Da die reduzierten Timings der Gruppen 14 und 15 zu keiner Verbesserung geführt haben, wurde hier auf die Anzeige der Ergebnisse verzichtet. Gleiches gilt für tCKE. Dieses ist bei deaktiviertem PowerDownMode inaktiv und nicht relevant für die Tests. Weitere Feststellungen und Ergänzungen am Ende der Testreihe.
Speicher Transferraten, Latenzen und Benchmark
Aida64 ist ein Programm für die Systemanalyse und zeigt dabei sowohl installierte Software als auch verbaute Hardware an. Die integrierten Benchmarks sind beliebt dafür um die Performance verschiedener Einstellungen schnell miteinander vergleichen zu können
Die Leserate erhöht sich stark nach anpassen der Haupttimings tCL, tRCDWR/RD, sowie tRAS und tRC. Den höchsten Sprung erhält man aber mit einem optimierten tRFC Wert.
Bei der Kopierrate haben tRAS und tRC nicht so einen großen Einfluss wie bei der Leserate, dafür erhöhen aber die tWR und *SCL Werte die Kopierrate. Den höchsten Sprung erhält man schon wie zuvor mit einem optimierten tRFC Wert.
Die Latenz scheint nicht von allen Timings zu profitieren. Einen großen Performanceschub erhält man durch das Deaktivieren von dem PowerDownMode. Weitere Timings wie tCL und tRFC haben die Latenz ebenfalls stark reduziert.
Der Integer Benchmark PhotoWorxx profitiert auffälliger Weise extrem von der tRRDS/L und tFAW Kombination. Mit fast 23% Steigerung ist es der größte Sprung aller vorhandenen Tests.
Konvertieren und Rendern
Corona ist ein Benchmark bei dem eine Testszene automatisch gerendert wird. Die Ergebnisse können in Form der benötigten Zeit oder Rays/s angezeigt und verglichen werden.
Handbrake ist eine Open-Source-Anwendung zur Umwandlung von verschiedenen Videoquellen in H.264, MPEG-4 oder Theora zu konvertieren. Im Test wurde ein 4K-Video im TS-Format mit der vorhandenen Vorlage "Matroska H.265 MKV 2160p60" kodiert.
Auch bei dem Rendern und Konvertieren erhält man durch gut optimierte tRAS, tRC, tRRDS/L, tFAW und tRFC Werte den größten Performance Schub. So gut wie keinen Einfluss haben dagegen die Timings aus den Gruppen 8, 12 und 13.
Spiele Benchmarks
Bei Forza Horizon 4 und Shadow of the Tomb Raider wurde jeweils der integrierte Benchmark verwendet. Der Benchmark wurde mit einer Auflösung von 1920x1080 Bildpunkten, sowie niedrigen Dateils getestet.
Auch bei Spielen wie Forza Horizon 4 und Shadow of the Tomb Raider sieht das Ergebnis ähnlich aus, wie auch schon bei den Tests davor. Optimierte Haupttimings, sowie Timings der Gruppen 6,7 und 11 bringen den meisten Mehrwert. Eine Steigerung wird man hauptsächlich nur dann feststellen, wenn man sich im CPU Limit befindet, nicht aber im GPU Limit.
RAM Takt vs Timings
[Update 23.05.20] In der Praxis schaffen nicht all zu viele CPUs und Speicherkits hohe Taktraten von DDR4-3800 und scharfen Timings von CL14. Wenn, dann sind meist hohe Spannungen nötig. Daher stellt sich die Frage wie groß der Vorteil von scharfen Haupttimings überhaupt ist oder ob es nicht sinnvoller wäre ein Setting mit reduzierter Spannung und entschärften Timings zu nutzen. Im folgenden Test wurden verschiedene Tests mit DDR4-3600 CL14/CL16, DDR4-3733 CL14/16 und DDR4-3800 CL14/16 durchgeführt. Die Subtimings waren identisch zu obigen, nur tRFC wurde entsprechend dem Takt angepasst.
| Aida64 Read & Copy | Aida64 Latenz |
|---|---|
| Forza Horizon 4 | Ashes of the Singularity Escalation |
| Corona Benchmark | |
Die Speicher Bandbreite erhöht sich mit steigendem Takt und niedrigeren Timings. Ebenso sinkt die Latenz bei steigendem Takt aber nur geringfügig mit sinkenden Haupttimings.
Bei Spielen und auch beim Rendern verhält es sich aber ein wenig anders. Das DDR4-3600 CL14 Setting erreicht fast die gleichen Werte wie DDR4-3733/3800 CL16 Settings. Ebenso ist bei den DDR4-3733/3800 CL14 Settings in den Game Benchmark fast kein Unterschied zu erkennen.
SOC: 1.05V | VDIMM: 1.50V | VDDG CCD: 0.950V | VDDG IOD: 0.855V | CLDO VDDP: 0.875V
Zusammenfassung
Den Arbeitsspeicher zu übertakten und die Timings zu optimieren dauert meistens mehrere Tage, wenn nicht sogar Wochen. Dabei versucht man jedes Timing so niedrig wie möglich einzustellen. Wie den Tests zu entnehmen hat man bei manchen Einstellungen nur einen geringen oder überhaupt keine Performance Steigerung. Bei zu niedrigen Timings kann es sogar zu einer Verschlechterung der Ergebnisse führen.
Im Prinzip wäre es sinnvoller das Augenmerk auf die Timings zu richten, welche den höchsten Leistungsgewinn bringen. Dies wären neben deaktiviertem PowerDownMode die Gruppen 3, 4, 5, 6, 7 und 11. Andere Gruppen wie zum Beispiel 8, 9, 10, 12 und 13 kann man dabei wesentlich entspannter angehen. Gleiches gilt für GDM off 1T. Da hier die Command Rate mit realen 1T läuft, ist es oft nur mit sehr viel Aufwand stabil zu bekommen. In vielen Fällen bootet das System auch erst gar nicht.
Falls der IMC die gewünschten Taktraten oder Timings nicht stabil schafft oder man aufgrund zu hoher Spannung Temperatur oder Stabilitätsprobleme hat, kann man auch ohne große Bedenken auf ein entschärftes Setting zurück greifen. Höhere Haupttimings kommen mit teils deutlich weniger Spannung aus und der Leistungsverlust ist eher nur messbar aber nicht wahrnehmbar.
Der Leistungsgewinn kann je nach verbautem IC Typ unterschiedlich ausfallen, da man diese unterschiedlich weit senken kann. Weiter unten sind verschiedene Sammelthreads verlinkt, welche auch OC Ergebnisse enthalten.
| Wichtige Timings | Weniger relevante Timings | Unrelevante Timings |
|---|---|---|
PowerDownMode - Disabled | GearDownMode off + CR 1T | |
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Weiterführende Links
- Ryzen RAM OC Thread
- Samsung 8Gbit B-Die Liste & FAQ
- Samsung 8Gbit C-Die Sammelthread & OC-Ergebnisse
- Samsung 8Gbit D-Die Sammelthread & OC-Test
- Micron 8Gbit E-Die Sammelthread & OC-Ergebnisse
- Hynix 8Gbit CJR Sammelthread & OC-Ergebnisse
- tRFC Liste (Klicken für große Ansicht):
Alle Ergebnisse stammen aus meinen eigenen Tests und können je nach Anwendung und Hardware Komponenten unterschiedlich ausfallen.
Änderungen vorbehalten
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