AMD AM2 im Test - DDR2vs.DDR1mitverschiedenenLatenzen-derSpeichercontroller

In unserem zweiten Test wollen wir die beiden AMD-Plattformen gegenüberstellen: Was leistet der neue DDR2-Controller wirklich? AMD hat einen sehr effizienten und schnellen DDR400-Controller entwickelt, demnach ist es klar, das mit den höheren Latenzen von DDR2 hier eine weitaus höhere Bandbreite zur Verfügung gestellt werden muss, um gegen schnelle DDR400-Riegel bestehen zu können. Genau dies soll getestet werden: Mit welchen Timings kommt der AM2 richtig in Schwung?

Beschränkt haben wir uns auf folgendes Setup:

Sockel 939-System mit 2x 1 GB Corsair XM3502v1.2 Low Latency Pro-Series

• DDR400 mit 2-2-3-6
• DDR400 mit 2,5-3-3-6

• DDR2-533 mit 3-3-3-8
• DDR2-667 mit 4-4-4-12
• DDR2-667 mit 4-3-3-8 oder 3-3-3-8 (s.u.)
• DDR2-800 mit 4-4-4-12
• DDR2-800 mit 4-4-3-5 (bestmögliches Timing, wenn möglich, s.u.)

• Sisoft Sandra: Als synthetischer Benhmark werden Veränderungen in extremen Maße wiedergegeben
• SuperPi: Auch SuperPi ist als Benchmark von Speicherriegeln geeignet, hier zeigen sich starke Veränderungen
• Doom 3: Die Doom-3-Engine profitiert sehr von einem höheren Speicherdurchsatz
• Flask Mpeg: Die Kompression von Videos zu DivX-Files profitiert durchschnittlich von höheren Frequenzen und niedrigeren Timings
• 3DMark 2006: Der Grafikbenchmark zeigt zwar marginale Unterschiede, aber keine großen Schwankungen
• Cinebench Rendering 2 CPU: Der CPU-Benchmark zeigt nur geringe Veränderungen bei Timing- und Frequenzänderungen

Ob sich diese Erkenntnisse aus unseren vergangenen Tests auf das AM2-System übertragen lassen, soll dieser Test zeigen. Allerdings begannen hier die Probleme, so dass wir zunächst einen genaueren Blick auf den Speichercontroller werfen.

Probleme mit dem AM2-Speichercontroller

Erstaunlicherweise hatte das AM2-System mit einigen Settings Probleme mit einer niedrigen Cas-Latency und auch bei einer niedrigen Command Rate. Also mussten wir vor unseren Tests etwas genauer auf die Funktionsweise des Speichercontrollers schauen.

Mit Speicherriegeln, mit denen wir bei einem Intel-Testsystem CL3 selbst bei Taktraten oberhalb von DDR2-800 erreichten, konnte nur eine Cas Latency von 4 eingestellt werden. Mit den uns vorliegenden Speicherriegeln war CL3 bei DDR2-800 gar nicht möglich, bei DDR2-667 bootete zwar das System, wurde unter Windows aber bei einigen Modulen selbst bei relaxten sonstigen Settings instabil. Erst bei DDR2-533 waren niedrigste Timings von 3-3-3-8 einstellbar. Das bei dieser niedrigen Frequenz die niedrigen Timings dann auch nicht mehr viel erreichen können, ist klar.

Des Weiteren hatten wir mit dem für den Test vorgesehenen Crucial DDR2-800-Modul Probleme mit einer Command Rate von 1T bei DDR2-800. Während Single-Sided-Module ohne Probleme mit 4-4-4-12 (1T) liefen, blieb das System mit den Crucial-Riegeln öfter hängen. Andere Timings und höhere Spannungen halfen hier nichts - erst als die Command Rate auf 2T gesetzt wurde, war das System stabil. Wir fanden heraus, dass das System ab DDR2-733-Frequenzen eine 2T-Command-Rate mit doppelseitigen Modulen verlangte. Dies kann am Mainboard liegen und an einer frühen Biosversion, aber auch an der CPU selber.

Aus diesem Grund testeten wir einige uns vorliegende Speichermodule auf ihre Kompatibilität:

Welche Speicherriegel sich für AM2-Systeme besonders eignen, bleibt abzuwarten - wir werden auf jeden Fall derartige Kompatibilitätstests in unsere kommenden Speicherroundups mit einbeziehen.

Während wir doppelseitige Module wie das Crucial-Pärchen auf niedrigeren Frequenzen ohne Probleme mit 1T Command Rate betreiben konnten, war es nicht möglich, vier einseitig bestückte Module (die vier uns vorliegenden Corsair-Module) oder vier doppelseitige Module (MDT) miteinander mit 1T Command Rate zu betreiben. Damit das System startete, musste die Command Rate auf 2T abgesenkt werden - bei spürbarem Performanceverlusst. Der Einsatz von vier Speicherriegeln lohnt sich also beim AM2 eigentlich nicht - man sollte lieber gleich zu einem 2-GB-Kit greifen. Wer aufrüsten will, hat dann allerdings ein weiteres Problem: Kommen entsprechende Module hinzu, muss zwingend auch auf 2T Command Rate heruntergeschaltet werden. Je nach Timing und Frequenz kostet 2T Command Rate im Vergleich zur 1T Command Rate knapp 10% Speicherperformance.

Erfreulicherweise war aber der Betrieb des Systems mit DDR2-800 und vier doppelseitigen Modulen ohne Probleme möglich. Die Crucial Ballistix DDR2-800-Module und die MDT DDR2-800-Module liefen ohne Probleme miteinander, wenn auch hier auf 2T heruntergeschaltet werden musste. Aber hier konnte der 2T-Nachteil durch die doppelseitigen Module praktisch eliminiert werden, da die CPU mit diesem Speichersetup die beste Performance erreichen kann. Im Test zeigte sich, dass mit doppelseitigen Modulen ca. 700 MB/s mehr Speicherbandbreite zu erreichen waren, als mit Single-Sided-Modulen.

Eine Speicherempfehlung können wir aus diesem Grund noch nicht aussprechen: Mit Single-Sided-Modulen lässt sich auch DDR2-800 mit 1T Command Rate betreiben, aber bei Double-Sided-Modulen erreicht das System bei DDR2-800 eine sehr gute Performance, aber es muss auf 2T heruntergeschaltet werden.

Vielleicht finden wir auch noch optimale Speicherriegel für den AM2 - DDR2-800 mit doppelseitigen Modulen und 1T Command Rate führt zu einer Übertragungsrate von rund 8650 MB/s:

Der Idealfall: Bei einem Athlon 64 X2 4600+ und dem FX-62 läuft der
Speichertakt mit vollen 800 Mhz und somit erreicht man hier die
höchste Speicherbandbreite (hier mit 4-4-3-5) - allerdings in unserem Fall nicht vollends stabil.

Aus diesem Grund wagen wir eine vorsichtige Prognose: Der beste Speicher für den AM2 sind zwei doppelseitig organisierte 1GB-DDR2-800-Module mit 4-4-4-12, die notfalls auch durch zwei weitere 1 GB-Module erweitert werden können.

Ein zweiter Punkt, der unseren Vergleich Sockel 939 - AM2 erschwert, ist die Tatsache, dass wie beim Sockel 939 je nach Prozessortakt ein unterschiedlicher Speichertakt anliegt. Für den Vergleich takten wir dem X2 5000+ herunter, da es keinen Sockel 939-Prozessor mit 2.6 GHz und 2x 512 kb L2-Cache gibt. Zum Vergleich bleibt der X2 4200+ und der X2 4600+ über (2.2 und 2.4 GHz).  

Mit 12er-Multiplikator und 200 Mhz Referenztakt besitzt der X2 5000+ eine Taktrate von 2.4 GHz. Als Vergleichs-CPU verwenden wir dann einen Athlon 64 X2 4600+, der im Sockel-939-System steckt. Er besitzt ebenso 2.4 Ghz und 2x 512 kb L2-Cache, so dass die Taktfrequenz und Cachegröße der Prozessoren übereinstimmt. Marginale Unterschiede aufgrund der unterschiedlichen Benchmarks können leider durch die unterschiedlichen Mainboards nicht ausgeschlossen werden, sämtliche mögliche Einstellungen wurden aber möglichst identisch eingestellt. Der Vorteil ist hier, dass der Speicher auf vollen 800 Mhz läuft, wenn DDR2-800 eingestellt wird. Aber in diesem Fall war kein Betrieb mehr mit einer Command Rate von 1T möglich, wir mussten DDR2-800 also mit 2T testen.

Bei dem Vergleich mit dem X2 4200+ ist die Situation etwas anders. Durch die niedrigere Taktrate (2200 Mhz) und den von der CPU voreingestellten Teiler (6), erreicht man nicht den vollen Takt von 800 Mhz, selbst wenn man im Bios DDR2-800 wählt:

Wie auf dem Bild zu sehen ist, ist der Speichertakt auch hier wieder abhängig vom eingestellten CPU-Multiplikator. In unserem Fall erhält man mit einem 11er-Multiplikator bei einer Einstellung von DDR2-800 einen Takt von 366 MHz (tatsächlich 368,3 MHz), also DDR2-733. Bei 12x, dem von uns verwendeten Multiplikator, erreicht man genau die spezifizierte DDR2-800-Geschwindigkeit (200 x 12 / 6 MHz), bei 13x springt der Teiler auf CPU/7, so dass 371 Mhz (DDR2-742) eingestellt sind. Beim aktuellen Topmodell, dem FX-62, ist der Speichertakt mit 800 Mhz ebenso auf dem besten Niveau.

Eine einfache Faustformel hilft hier bei der Berechnung:

CPU-Takt / Teiler = Speichertakt

Der Teiler ist genau so hoch, dass der gewählte Speichertakt nicht überschritten wird. Auf den nächsten Seiten werden wir anhand von zwei Beispielen (Vergleich mit dem X2 4200+ und X2 4600+) die Frequenzen noch aufschlüsseln.

Der Sockel-939-Athlon arbeitete in unserem Fall ebenso mit vollen DDR400-Frequenzen, so dass wir direkt DDR400 mit den neuen DDR2-Frequenzen testen konnten.