AM2. Тайминги или пропускная способность памяти?

При использовании процессоров от AMD тайминги всегда считались особенно важными. Согласно расхожему мнению, именно низкие тайминги способны дать больший прирост производительности на этой платформе, нежели банальное увеличение частоты памяти, влекущее за собой увеличение пропускной способности. Оценить этот прирост в популярных приложениях на свежеиспеченой АМ2 и призвана статья, предлагаемая Вашему вниманию.
В роли подопытного выступала следующая система:
Athlon 64 X2 AM2 3800+@2390MHz (239x10)
Box Cooler & КПТ-8
ASUS M2N-E, BIOS ver. 103
2x512 DDR2-800 Transcend
ASUS EN7600GT
Zalman VF700 AlCu & Zalman grease
Hitachi T7K250 2x160Gb SATA 8mb
Zalman ZM-F2
HPC-500-A12S
Chieftec CH-01B-B-SL
Thermaltake Smart Case Fan Blue LED 120 mm
Тестирование проводилось под управлением Windows XP с установленным Service Pack версии 2. На протяжении всех тестов на память подавалось напряжение 1,95В - максимально возможное на ASUS M2N-E.
Немного об использованных приложениях:

AIDA32 3.94.2
Sisoft Sandra Lite 2007.8.10.105
SuperPi mod 1.5 XS
3DMark01 SE build 330
3DMark03 version 1.2.0
3DMark05
3DMark06 version 1.0.2
WinRar 3.61
7Zip 4.42	32М словарь
Driverheaven Photoshop Bench V2.0
fr-025: the.popular.demo	1024х768
Quake 4 patch 1.2	1280х1024, высокое качество
F.E.A.R.	1280х1024, настройки видео и CPU на максимум, без soft shadows и pixel doubling
Halflife 2	1280х1024, все настройки на максимум
Cinebench 9.5
ScienceMark 2.0

Driverheaven Photoshop Bench прогонялся посредством Photoshop CS2. Сглаживание и анизотропия были выключены в драйверах. SuperPi тестировался на обоих ядрах одновременно. Разумеется, поддержка двухъядерности в WinRar, 7Zip и Quake была включена. Настройки Марков оставлялись без изменений. Производительность в Halflife-2 оценивалась путем прогона демо d1_canals_09. В Quake-4 использовалась демка, взятая из HOC_Q4Bench (HOCdemo). Тестирование проводилось на тех частотах и таймингах, которые обеспечивали успешный прогон Orthos Prime длительностью 33 минуты, тест памяти S&M и 32M SuperPi. Также каждая конфигурация еще тестировалась на стабильность просчетом задачи 1495 из популярного проекта распределенных вычислений Folding@Home. То есть, можно утверждать о достаточно высокой стабильности системы в каждой конкретной конфигурации.
Ну что ж, к результатам...
Сразу следует отметить, что изложение некоторых результатов в графическом виде не имело бы смысла, ввиду достаточно небольшого их различия. Но, Мы то с Вами знаем, что именно от этих различий и зависит окончательная производительность компютера. Поэтому все данные будут представлены исключительно в виде таблиц. Здесь же стоит отметить еще одно немаловажное обстоятельство, о котором обычно не задумываются... А именно - тайминги и пропускную способность памяти (далее ПСП) нельзя сравнивать! Это абсолютно разные вещи. Нельзя сказать, что 4-4-4-8-12-2Т хуже частоты 667. Поэтому можно говорить лишь о разнице производительности, достигаемой при том или ином параметре. Ситуация еще усугубляется и тем, что одно зависит от другого - чем выше задирается частота, на которой работает память, тем хуже становяться тайминги и, наоборот, низкие тайминги не дают достичь высокой частоты. Поэтому Мы, сегодня, и будем говорить о разнице....
Для начала попытаемся оценить прирост производительности от изменения параметра Command Rate. Сравним производительность при 5-5-5-8-12-1Т и 5-5-5-8-12-2Т на частоте памяти 298 Мгц.

	5-5-5-8-12-1Т 298 Мгц	5-5-5-8-12-2Т 298 Мгц	разница	процент прироста
AIDA read	5638	5479	159,00	2,90
AIDA write	1826	1784	42,00	2,35
Sandra Int	6086	5894	192,00	3,26
Sandra SSE2	6050	5853	197,00	3,37
SuperPi	39,297	40,391	-1,09	-2,71
3DMark01	23436	21270	2166,00	10,18
3DMark03	13116	13089	27,00	0,21
3DMark05	6027	5895	132,00	2,24
3DMark06	3296	3295	1,00	0,03
WinRar	962	923	39,00	4,23
7Zip	2615	2581	34,00	1,32
Photoshop	206,2	207,6	-1,40	-0,67
fr-025	48356	48001	355,00	0,74
Quake	59,3	59,3	0,00	0,00
F.E.A.R.	23/48/90	23/48/90
Halflife	79.32	79.47	-0.15	-0.19
Cinebench	647	643	4.00	0.62
ScienceMark	1266.60	1262.53	4.07	0.32

Как видно, наибольший прирост заметен в первом Марке, также неплохо отреагировал WinRar и целую секунду принес SuperPi. Игровые приложения, фактически, не отреагировали на изменение рассматриваемого параметра, равно как и Photoshop, Cinebench и ScienceMark. Насчет последних и неудивительно - общеизвестно, что они черезвычайно процессорозависимы.
Теперь рассмотрим прирост производительности, получаемый от уменьшения таймингов до 3-4-3-5-11-2Т с 5-5-5-8-12-2Т . Частота памяти составляла те же 298 Мгц.

	3-4-3-5-11-2Т 298 Мгц	5-5-5-8-12-2Т 298 Мгц	разница	процент прироста
AIDA read	5908	5479	429.00	7.83
AIDA write	2066	1784	282.00	15.81
Sandra Int	6580	5894	686.00	11.64
Sandra SSE2	6536	5853	683.00	11.67
SuperPi	38.687	40.391	-1.70	-4.22
3DMark01	22101	21270	831.00	3.91
3DMark03	13184	13089	95.00	0.73
3DMark05	6043	5895	148.00	2.51
3DMark06	3292	3295	-3.00	-0.09
WinRar	1002	923	79.00	8.56
7Zip	2691	2581	110.00	4.26
Photoshop	203.9	207.6	-3.70	-1.78
fr-025	49225	48001	1224.00	2.55
Quake	59.5	59.3	0.20	0.34
F.E.A.R.	23/48/89	23/48/90
Halflife	80.00	79.47	0.53	0.67
Cinebench	646	643	3.00	0.47
ScienceMark	1296.78	1262.53	34.25	2.71

Прирост радикален и, практически по всем приложениям, превышает прирост получаемый от включения 1Т. Особенно выразительна разница в SuperPi, WinRar, 7Zip и fr-025. Стоит лишь отметить падение прироста производительности в 3DMark01 более чем в два раза.
Окрыленные успехом Мы сразу же начинаем с пеной у рта убеждать всех и вся о полезности таймингов для архитектуры К8, забывая, при этом, о таком немаловажном показателе как ПСП. А она то нам все карты и спутает. Возьмем и сравним производительность памяти при высоких таймингах и высокой шиной с наиболее агрессивными таймингами и медленной шиной. А именно 5-6-5-8-12-2Т на 478 Мгц и 3-4-3-5-11-1Т на 298 Мгц.

	5-6-5-8-12-2Т 478 Мгц	3-4-3-5-11-1Т 298 Мгц	разница	процент прироста
AIDA read	6270	6033	237.00	3.93
AIDA write	2285	2005	280.00	13.97
Sandra Int	8198	6691	1507.00	22.52
Sandra SSE2	8165	6681	1484.00	22.21
SuperPi	36.531	37.828	-1.30	-3.43
3DMark01	25230	24139	1091.00	4.52
3DMark03	13356	13240	116.00	0.88
3DMark05	6049	6065	-16.00	-0.26
3DMark06	3297	3302	-5.00	-0.15
WinRar	1168	1055	113.00	10.71
7Zip	2910	2730	180.00	6.59
Photoshop	199.0	201.7	-2.70	-1.34
fr-025	50857	49763	1094.00	2.20
Quake	59.7	59.7	0.00	0.00
F.E.A.R.	23/47/90	23/48/89
Halflife	81.41	80.21	1.20	1.50
Cinebench	655	652	3.00	0.46
ScienceMark	1357.30	1298.31	58.99	4.54

Результат более чем убедителен. Даже с Command Rate=2Т быстрая шина выигрывает у низких таймингов. Это Вам не шутки - почти полторы секунды в SuperPi, 5% в 3DMark01, 11 и 6% в WinRar и 7Zip, соответственно. Игры упорно не желают сдаваться цепляясь за недостаточную производительность видеоподсистемы.
Разумеется, возможна ситуация, когда память не сможет работать на такой высокой частоте и ее придется замедлять. Может быть тогда тайминги покажут свою мощь во всей красе? Сравним 4-5-4-7-11-2Т на 398 Мгц и 3-4-3-5-11-1Т на частоте 298 Мгц.

	4-5-4-7-11-2Т 398 Мгц	3-4-3-5-11-1Т 298 Мгц	разница	процент прироста
AIDA read	6108	6033	75,00	1,24
AIDA write	2341	2005	336,00	16,76
Sandra Int	7696	6691	1005,00	15,02
Sandra SSE2	7672	6681	991,00	14,83
SuperPi	37,125	37,828	-0,70	-1,86
3DMark01	22955	24139	-1184,00	-4,90
3DMark03	13319	13240	79,00	0,60
3DMark05	6050	6065	-15,00	-0,25
3DMark06	3295	3302	-7,00	-0,21
WinRar	1108	1055	53,00	5,02
7Zip	2798	2730	68,00	2,49
Photoshop	199,8	201,7	-1,90	-0,94
fr-025	50295	49763	532,00	1,07
Quake	59,7	59,7	0,00	0,00
F.E.A.R.	23/48/90	23/48/90
Halflife	80,66	80,21	0,45	0,56
Cinebench	654	652	2,00	0,31
ScienceMark	1333,26	1298,31	34,95	2,69

Увы, даже при такой форе и с включенным 1Т, тайминги опять проигрывают, практически по всем позициям. Тайминголюбивый 3DMark01, разумеется, показал худший результат при высоких таймингах, равно как и, в определенной степени, 3DMark05 и 3DMark06. Однако, в реальных приложениях продолжает править бал высокая частота.
Таким образом, можно сделать следующий вывод - в условиях, когда скорость памяти жестко привязана к стандартным частотам (400/533/667/800), лучшая производительность на платформе AMD достигается от увеличения частоты, а не таймингов просто потому, что переход от одного набора таймингов к следующему дает меньший прирост производительности нежели увеличение частоты памяти шагом в 133Мгц. Можно попытаться возразить - мол память получше, могла бы и тайминги держать пониже, а не так как в нашем тестировании, когда на каждый шаг частоты приходилось повышать основные тайминги на единичку:
478 - 5-6-5-8-12
398 - 4-5-4-7-11
298 - 3-4-3-5-11
Возможно. Однако, тогда должен был бы вырасти и частотный потенциал! Другое дело, что его не всегда удается реализовать. Возможно и другое - подача более высокого напряжения на модули памяти могла бы позволить им работать с еще более агрессивными таймингами, что могло бы сократить разрыв в производительности. Несомненно. Так же несомненно, как и то, что, в некоторых случаях, от повышенного напряжения выше погналась бы и и память. Однако не стоит забывать, что порой увеличить частоту памяти значительно проще чем понизить тайминги, если это вообще получится. Поэтому, говоря о таймингах, можно лишь говорить, что для процессоров фирмы AMD они играют большую роль чем для процессоров Intel, и это уже совсем другой разговор...
Данная статья была подготовлена в рамках выступления команды overclockers.com.UA на Битве Титанов-3, проект "Таємна Зброя".
Обсудить статью можно здесь