Тестирование производительности и энергопотребления на одной материнской плате
Сравнению памяти типа DDR3 и DDR4 на платформе LGA1151 мы посвятили уже несколько статей. Пришли к выводу, что новая память не дает практически никакого прироста производительности, зато позволяет сэкономить немного энергии — совсем чуть-чуть, но в условиях равенства цен и небольшого преимущества в скорости и это неплохо. Однако все предыдущие тестирования мы проводили на разных платах — похожих, но разных, а это вполне может сказаться на энергопотреблении. Более того, с учетом сложности и интеллектуальности управления питанием в процессорах Skylake (по сравнению с предыдущими поколениями выглядящей как современный автомобиль на фоне «Форд-Т») это вполне может в какой-то степени сказаться и на производительности тоже. Поэтому идеальным вариантом было бы тестирование на одной и той же системной плате, но раньше таких не было —, а теперь благодаря компании ASRock появились. Чем мы сразу же не преминули воспользоваться.
Тем более, что некоторые вопросы ранее приходилось оставлять в стороне. В частности, основное внимание мы уделяли стандартным частотам: 1600 и 2133 МГц (для DDR3 и DDR4 соответственно). Таким образом, не хватало сравнения на равных частотах. И потом: DDR3 в таких системах имеет смысл использовать, если она уже есть. Но ведь от старого компьютера может остаться и более медленная память — как она себя поведет в таком сравнении? На платформе LGA1151 мы этот вопрос никогда не исследовали, поэтому решили воспользоваться случаем и сделать это тоже.
Конфигурация тестовых стендов
В этот раз мы решили не слишком загромождать статью результатами разных процессоров, поскольку, как уже было установлено, ведут они себя сходным образом. Мы ограничились одним лишь Core i7–6700K. Памяти взяли два набора по 16 ГБ — с избытком, но чтоб уж точно не было подозрений в ее нехватке для каких-то тестов. И поскольку тестирование все равно «специальное» и выходящее за рамки основной линейки, то в качестве системного накопителя мы использовали Kingston HyperX Predator 480 ГБ с интерфейсом PCIe 2.0×4. Питается он непосредственно от платы, так что в данном случае мы измерим энергопотребление практически законченной системы.
Какие частоты памяти мы использовали? Плата ASRock H110M Combo-G позволяет установить 1866 МГц и для DDR3 (в режиме небольшого разгона), и для DDR4 — вот уже пара режимов работы. Плюс стандартные для процессора DDR3–1600 и DDR4–2133 — это еще пара. Пятый же режим — DDR3–1066. Скорее всего, ничего более медленного от старого компьютера у вас не останется. Кроме того, ПСП DDR3–1066 ровно в полтора раза меньше, чем у DDR3–1600, и ровно в два — чем у DDR4–2133, так что и сравнение с этими режимами будет показательно. В самом деле: если даже при таком разбросе пропускной способности не будет заметной разницы в производительности, то и разгонять память большого смысла тоже нет. Даже в полтора-два раза. Однако именно разгон протестировать сложнее, поскольку доступен он лишь в небольшом количестве системных плат (в основном это всякие «модели для энтузиастов» на топовых чипсетах, т. е. дорогие, а потому и имеющие близкую к нулевой долю рынка), а в линейке ASRock Combo подходящие модели вообще отсутствуют. Снизить же частоту — проблем не составляет.
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:
А подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel). Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные нормированные данные, сгруппированные по сферам применения компьютера. Поскольку сегодня тестирование специальное, нормировку мы провели по результатам с памятью DDR3–1066: так удобнее. А игровые тесты мы использовать не стали: они, конечно, сильно зависят от ПСП, но смысла в этом нет — лучше дискретную видеокарту использовать, если уж игры интересны, чем пытаться что-то выжать из интегрированного GPU.
iXBT Application Benchmark 2016
Задачи в основном на «чистое вычисление», но SVPMark от ПСП заметно зависит, что в конечном итоге почти ничего не дает. Равно как и то, что опять «отличился» Adobe After Effects CC 2015, где обе конфигурации с памятью DDR4 отстали от любого варианта с DDR3 — как и в прошлый раз. Но если сравнить новые групповые результаты со старыми, видно, что они вообще сильно «сгладились». Явно выделяется только DDR3–1066, но это понятно: все-таки на такие «скорости» контроллер памяти никак не рассчитан. А на какие рассчитан — там все примерно поровну.
Вот в данной группе все немного серьезнее — диапазон результатов увеличился до 18,6%, однако… Однако 2/3 его приходится на разницу между DDR3–1066 и DDR3–1600. А вот после того, как контроллер «выйдет на расчетную мощность» процесс сильно замедляется.
Нечего в данном случае обсуждать — между крайними точками и 4% не набралось.
А здесь — и 3%. И на этом фоне как-то неважно, что на одинаковой частоте DDR3 впервые оказалась быстрее DDR4 — скорее все результаты стоит считать равными в пределах погрешности.
Опять порядка 4% между лучшим и худшим, и опять 2/3 этого приходятся на разницу между DDR3–1066 и DDR3–1600. То есть в принципе система прослеживается четко.
Разброс значений может быть большим или меньшим: архиваторы всегда относительно сильно зависели от характеристик системы памяти. Но если отбросить DDR3–1066, благо стандарт совсем уже старый и ограниченную им память несколько лет как купить непросто, он сразу сокращается в три раза. Понятно, что для покупки/сборки системы «с нуля» все равно разумным вариантом при таком раскладе остается DDR4, благо стоит уже столько же, но немного быстрее, однако если нужно сэкономить, используя уже имеющиеся в наличии модули, на небольшую разницу в производительности можно и махнуть рукой. А зачастую — и на большую.
Развитая логика кэширования в современных ОС приводит к тому, что в таких задачах производительность системы памяти уже имеет значение — особенно при использовании быстрых накопителей. Но совсем небольшое — чуть более 5% между крайними случаями, причем более половины этого приходится на «стандартный» диапазон DDR3–1600—DDR4–2133. В нем какая-то возня иногда наблюдается, но в пределах погрешности.
В «жадных до памяти» задачах второй раз уже чуть-чуть не дотянули до 20%, причем тут уже на «медленную» DDR3 приходится лишь половина этого диапазона, так что иногда производительность системы памяти имеет значение, но все равно, как нам кажется, не слишком большое. Проценты «выжать» можно — разы нет. В отличие от, например, разных процессоров, где и такое бывает. Или эпической битвы твердотельных накопителей против механических — когда некоторые задачи ускоряются принципиально. А в игровом компьютере разные видеокарты вообще иногда могут давать разный качественный, а не количественный эффект. Память же во всех случаях «бедная родственница», влияние которой на производительность заметно лишь тогда, когда все и так хорошо. Лишь бы ее вообще хватало по объему. Более быстрая — не недостаток, разумеется. Но и не радикальное достоинство.
Собственно, «в общем и среднем» так оно и выходит. Отметим, правда, что преимущество DDR4–2133 перед DDR3–1600 в нашем случае получилось чуть большим, чем в предыдущей статье, но объясняется оно просто: от системной платы тоже кое-что зависит. В итоге система на ASRock H110M Combo-G работает всегда немного быстрее, чем точно такая же на ASRock Fatal1ty B150 Gaming K4. Не настолько быстрее, чтобы это начало иметь принципиальное значение, но по иронии судьбы, как уже сказано выше, и попытки что-то ускорить за счет памяти меняют производительность в той же степени. И заметить что-то можно если эффекты складываются, а не компенсируют друг друга.
Откуда, кстати, разница между платами вообще берется? Да хотя бы по банальной причине: даже если системная плата «заявляет», что опорной частотой (из которой получаются и все остальные) является 100 МГц, это не обязательно соответствует истине. Где-то может быть на самом деле 99 МГц, а где-то — 101 МГц, так что «базовая» частота процессорных ядер составит соответственно 3,96 и 4,04 ГГц, а не положенные «четыре ровно» — вот вам и 2% разницы. И эта разница может испариться после обновления UEFI, поскольку в новой прошивке »100» будет равно уже не »99», а »101» (или наоборот). В общем, правильнее всего считать, что производительность любой системы всегда известна с точностью плюс-минус 5%. Соответственно, когда вам предлагают восхититься новой технологией, обеспечивающей прирост производительности на целых 1,5%, над предлагающим можно тактично посмеяться. Или (если политкорректность — не ваш конек) грубо поржать. В приложении же к теме статьи просто стоит помнить, что попытки увеличения общей производительности за счет быстрой памяти — это как раз поиск тех самых полутора процентов.
Энергопотребление и энергоэффективность
Кстати, раз уж производительность от платы немного зависит, то точно так же может вести себя и энергопотребление. Энергопотреблению это даже более свойственно — тут уж у производителя платы есть масса возможностей сделать его более или менее высоким. Собственно, во многом и поэтому нам очень хотелось провести подобное сравнение разных типов памяти на одной системной плате — чтобы данный фактор не вмешивался.
Провели. Выяснилось, что все результаты практически одинаковые. Нет, конечно, общие тенденции заметить можно — например, то, что в пределах одного типа памяти модули на большей частоте всегда требуют чуть больше энергии. А при сравнении типов памяти — что любая DDR4 экономичнее, чем даже DDR3–1066. Это все есть. Но общий эффект — минимальный. Впрочем, удивляться тут нечему: основным потребителем энергии является процессор, на который (в зависимости от модели) приходится несколько десятков ватт. Что-то уходит на прочие микросхемы системной платы — в данном случае одной и той же. Накопитель мы для этого тестирования тоже «посадили» на те же линии питания. Память с приходящимися на нее единицами ватт существенно картину изменить уже не может.
