Обзор и тестирование четырех модулей оперативной памяти DDR4-2400 Samsung M378A1K43CB2-CRC объемом 8 Гбайт: когда AMD выступает лучше Intel

Несколько дней назад мы затронули новую программную платформу AMD AGESA 1.0.0.6, на базе которой строятся BIOS материнских плат для процессоров AMD Ryzen. И улучшение оказалось стоящим. При том, что для экспериментов была взята далеко не лучшая память Samsung E-Die в двухранговом исполнении. На сей раз мы изучим возможности одноранговой DDR4 на микросхемах Samsung C-Die.
8 июня 2017, четверг 00:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Несколько дней назад мы затронули новую программную платформу AMD AGESA 1.0.0.6, на базе которой строятся прошивки BIOS материнских плат для процессоров AMD Ryzen. И улучшение действительно оказалось стоящим. При том, что для экспериментов была взята далеко не самая лучшая память (хоть и не худшая) Samsung E-Die, к тому же в двухранговом исполнении.

И наш очередной материал, посвященный изучению частотного потенциала различной памяти, будет несколько отличаться от предыдущих публикаций: тестовых стендов будет не один, а два – к привычному на платформе Intel прибавится новый на базе AMD Ryzen 7 и материнской платы с микрокодом BIOS на основе AGESA 1.0.0.6.



Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, мы изучим возможности оперативной памяти Samsung M378A1K43CB2-CRC объемом 8 Гбайт. Отметим, что в связи с большим количеством тестов пришлось пойти на некоторые жертвы: модулей памяти будет только четыре вместо традиционных шести-восьми. Но итоговые результаты стоили того.
Обзор и тестирование шести модулей оперативной памяти DDR4-2133 Crucial CT8G4DFS8213 объемом 8 Гбайт


С тех пор, как AMD представила свою процессорную архитектуру «Zen», выяснилось, что новинке довольно-таки желательна именно быстрая память, а не абы что. Причем уже DDR4, а не DDR3 – последняя Socket AM4 не поддерживается. Поэтому запасами старых модулей при апгрейде уже не обойтись. Нашей «жертвой» станет продукция Micron: шесть модулей, выпущенных под торговой маркой Crucial.

Перед прочтением данной статьи настоятельно рекомендуется ознакомиться с предыдущим материалом, в котором мы рассмотрели четыре модуля оперативной памяти DDR4-2133 Samsung M378A1G43EB1-CPB объемом 8 Гбайт. Помимо этого, было рассказано об отличиях AGESA 1.0.0.6 от AGESA 1.0.0.4 и ряде других нюансов, которые могут быть уже неактуальны (например, проблемах CPU-Z старых версий), но совсем забывать о них не стоит.

На всякий случай отметим, что официально прошивки BIOS на программной платформе AGESA 1.0.0.6 пока существуют только в статусе тестовых версий, выпущены не для всех материнских плат и не предназначены для штатной эксплуатации.

Обзор Samsung M378A1K43CB2-CRC


Упаковка и комплектация

OEM-модули Samsung в подавляющем большинстве случаев лишены какой-либо упаковки вовсе, не стала исключением из этого правила и память, ставшая объектом нашего внимания.

Риск повреждения очень велик: царапины на лаковом покрытии и микросхемах, сбитые элементы, которые не всегда можно заметить сразу. Но часто память Samsung оправдывает подобные риски.

Дизайн и особенности модулей памяти

Рассматриваемые модули являются одноранговыми («Single Rank»), односторонними.

На этикетках, наклеенных на каждую планку, присутствует указание производителя (Samsung), наименование серии (M378A1K43CB2-CRC), тип (PC4 – DDR4), частота (2400 МГц), объем модуля (8 Гбайт), указание на одноранговое строение (1R) и серийный номер (цифро-буквенный код типа «S0M2A2070434B96440»). Формула таймингов и рабочее напряжение в явном виде не указываются.

Нужно отметить, что модельный номер модулей приводится не только на этикетке, он также нанесен на поверхность самих модулей.

Количество слоев металлизации можно посчитать только визуально, на печатной плате нет никакой явной маркировки. Судя по всему, их шесть.

В качестве микросхемы SPD используется EBFT 8648, термомониторинг отсутствует.

Модули построены на микросхемах Samsung K4A8G085WC-BCRC.

Это новые микросхемы, компания Samsung развернула их поставки только в конце прошлого года, собраны они на базе 18 нм DRAM-кристаллов Samsung C-Die. И насколько хороши такие микросхемы в разгоне (особенно на системах AMD), пока не совсем ясно.

Нужно отметить еще один нюанс – цифру «2» в маркировке модулей на двенадцатой позиции (M378A1K43CB2-CRC), которая обозначает, что печатная плата, используемая в основе этих модулей, относится ко второй ревизии. Кстати, десятый символ в маркировке модулей (M378A1K43CB2-CRC) указывает тип микросхем DRAM (C-Die), что облегчает поиск по прайс-листам магазинов.

Согласно документации Samsung, эти микросхемы изначально рассчитаны на работу в режиме с эффективной частотой 2400 МГц при напряжении 1.2 В и таймингах 17-17-17. Именно он и записан в профиль SPD, который материнская плата должна инициализировать в первую очередь. Резервным идет профиль для той же частоты 2400 МГц, но с CL равным 18, остальные – для более низких частот.

Модули практически совсем новые – изготовлены на четвертой неделе 2017 года.

В заключение – отчет CPU-Z:

А также – дамп содержимого микросхемы SPD (снято посредством Thaiphoon Burner).

Методика тестирования

Тестирование стабильности проходит в среде операционной системы Windows 10 x64 Домашняя с помощью Prime95 версии 28.10 в редакции 64-bit в течение 20 минут. Запуск осуществляется в режиме «Custom» с ручным указанием занимаемого объема памяти.

Операционная система Windows 10 x64 Creators Update «Домашняя» на тестовом стенде обновлена до последней актуальной версии сборки: таковой на момент написания данного обзора была 15063.296.

Подобные настройки подбираются для того, чтобы проверка стабильности работы была наиболее полной – по всему объему модуля памяти. Но это приводит к постоянным сообщениям операционной системы о недостатке свободного пространства. Файл подкачки отключен.

Сами модули памяти устанавливались в систему поодиночке: для минимизации факторов, ограничивающих разгон (оптимизация микрокода BIOS материнской платы, индивидуальные ограничения контроллера памяти конкретного экземпляра процессора). При этом учитывалась рекомендация производителя: модуль памяти устанавливался во второй по счету слот от процессорного разъема.

Тестовый стенд

Тестовая конфигурация №1 (Intel Kaby Lake)

  • Материнская плата: ASRock Z170 Extreme6 (BIOS P7.20; обзор);
  • Процессор: Intel Core i5-7600K «Kaby Lake» 3800/4200 МГц;
  • Система охлаждения: Thermalright Silver Arrow SB-E с одним вентилятором Thermalright TY-143;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Оперативная память: 4 х 8 Гбайт Samsung DDR4-2400 (M378A1K43CB2-CRC);
  • Видеокарта: Nvidia GeForce 550 Ti 1.5 Гбайт GDDR3 / Inno3D GeForce GTX 550 Ti (N550-2DDV-K3GX);
  • Блок питания: Aerocool Templarius Imperator 1150, 1150 Ватт (экземпляр из этого обзора);
  • Системный накопитель: Silicon Power S50 64 Гбайт (JMicron JMF667H + 20 нм IMFT MLC SyncNAND + SVN146a; экземпляр из этого обзора);
  • Корпус: открытый стенд.

Онлайн-валидация CPU-Z для тестового стенда: Intel Core i5-7600K @ 4200 МГц Dump [xwwkx4] – Submitted by I.N..

Для проведения тестов используется материнская плата ASRock Z170 Extreme6 (образец, оставшийся после обзора, вышел из строя из-за износа вследствие постоянных нагрузок в ходе написания различных статей, это уже новый экземпляр).

К сожалению, системная плата не лишена недостатков: тайминги tRCD и tRP можно устанавливать только одинаковыми – в BIOS управление ими осуществляется посредством одного общего параметра. Тайминг tRAS и вовсе ограничен минимальным значением 28 (к примеру, некоторые материнские платы допускают снижение до значений 10-14).

Ситуация не изменилась и с выходом новой серии BIOS, начинающейся на «P7» и ориентированной на процессоры поколения Kaby Lake.

Это заметно ограничивает широту экспериментов с разгоном, ведь для некоторых типов микросхем оптимальными являются формулы неравных таймингов вроде «х + (х+1) + (х+2)». Верхняя планка напряжения оперативной памяти в рамках тестов установлена равной 1.45 В в связи с неясностью относительно безопасности высоких значений для встроенного контроллера памяти процессора.

Зато могу сказать, что эта модель, при всех ее ограничениях и ошибках на уровне BIOS (а их изрядный список) – одна из самых лучших материнских плат для экспериментов с разгоном, когда-либо мне встречавшихся. При любых неудачных настройках, когда система вообще не может запуститься (а это от силы один случай из пары-тройки десятков), а не совершает два-три рестарта, достаточно отключить питание, а затем включить его снова и плата запустится в «безопасном» режиме, позволив скорректировать параметры. Еще один плюс (немного отклоняясь от темы материала) – это умение разгонять процессоры Skylake с заблокированным множителем (Non-K) без каких-либо ограничений.

Частоты процессорных ядер и CPU Ring (используется Intel Core i5-7600K) фиксировались на штатных величинах. Напряжение CPU VCCSA устанавливалось равным 1.2 В, напряжение CPU VCCIO устанавливалось равным 1.1 В. Для желающих скопировать настройки «для себя»: необходимо учитывать, что излишнее завышение напряжений CPU VCCIO и CPU VCCSA (более указанных значений) особенно при отсутствии должного охлаждения процессора может привести к необратимым повреждениям ЦП.

Тестовая конфигурация №2 (AMD Ryzen)

  • Материнская плата: MSI B350 Tomahawk (BIOS 1.62);
  • Процессор: AMD Ryzen 7 1700 «Summit Ridge»;
  • Система охлаждения: Scythe Katana 4;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Оперативная память: 4 х 8 Гбайт Samsung DDR4-2400 (M378A1K43CB2-CRC);
  • Видеокарта: Nvidia GeForce GTX 1080 8 Гбайт GDDR5 / PNY GeForce GTX 1080 XLR8 OC Gaming (VCGGTX10808XGPB-OC);
  • Блок питания: Corsair HX750W, 750 Ватт;
  • Системный накопитель: SmartBuy Ignition 64 Гбайт (Phison PS3108-S8 + 24 нм 64 Гбит MLC ToggleNAND SanDisk + SAFM04.6; экземпляр из этого обзора);
  • Корпус: открытый стенд.

Онлайн-валидация CPU-Z для тестового стенда: AMD Ryzen 7 1700 @ 3198 МГц Dump [euxchy] – Submitted by I.N..

Для построения тестового стенда были взяты процессор AMD Ryzen 7 1700 и материнская плата MSI B350 Tomahawk. Последняя оснащается инженерной версией микрокода 1.62, построенной на AGESA 1.0.0.6.

Версия AGESA 1.0.0.6 приносит значительное улучшение в разгон своей платформы, но и она далека от совершенства.

Первая проблема заключается в большом шаге среди доступных множителей: они идут с шагом 133 МГц. Причем в самом начале идут нелогично большие на первый взгляд промежутки: если цепочка 1866-2133-2400 еще не так критична, то после 2400 идет частота 2667 – явно пропущены 2533 МГц. И это плохо, поскольку на это значение выпадает частотный потенциал большого числа бюджетных модулей DDR4 низкого ценового класса. Вполне возможно, что инженеры AMD ограничены, например, максимально возможным количеством значений, которые можно записать в микрокод.

Вторая проблема – не налажена работа с нечетными значениями таймингов. Их можно выставлять, но система сохраняет полноценную работоспособность только на невысоких частотах ~2400 МГц (что по сути является спецификациями JEDEC). В этих рамках можно оперировать таймингами в любом сочетании. На частоте 2667 МГц уже начинаются проблемы. Частота 2800 МГц – с нечетными таймингами в большинстве случаев не происходит даже запуска системы. Тем не менее, все тестируемые модули проверяются на всем спектре таймингов – аналогично проверке на тестовом стенде на платформе Intel, без каких-либо упрощений.

Частота процессорных ядер фиксировалась на штатных величинах. Напряжение CPU Core Voltage устанавливалось равным 1.2 В, напряжение CPU NB/SoC Voltage устанавливалось равным 1.10 В. Для желающих скопировать настройки «для себя»: необходимо учитывать, что излишнее завышение напряжений CPU Core Voltage и CPU NB/SoC Voltage (более 1.45 В и 1.10 В соответственно), особенно при отсутствии должного охлаждения процессора, может привести к его необратимым повреждениям.

Кроме того, есть предварительная информация о том, что не стоит устанавливать напряжение на оперативной памяти свыше 1.40 – 1.45 В – это также может нанести повреждения встроенному в процессор контроллеру памяти (похоже, аналогично Intel Skylake и Intel Kaby Lake).

Нюансы разгона

Неожиданная проблема: тестируемые в этот раз модули так просто не разгонялись выше 2400-2667 МГц, причем поведение соответствовало скорее неисправности – старт системы останавливался с кодом «55» на POST-кодере, который означает аппаратные проблемы с процессором и/или памятью. При предыдущем тестировании модулей Samsung такой проблемы не было.

Своеобразный тест на внимательность. Сравнив содержимое SPD модулей из этого и прошлого обзоров, можно увидеть одну замечательную вещь:

Тайминг tRFC изначально завышен Samsung на треть. Подобное мне уже встречалось ранее, и решение столь же простое и универсальное: при разгоне нужно вручную фиксировать tRFC на более высоком значении. Я, не мудрствуя лукаво, ставил tRFC согласно шагу в SPD (467).

Причем одного шага было достаточно, чтобы модули разгонялись без каких-либо проблем. Дальнейшее повышение (вроде 521) на разгонном потенциале никак не сказывалось.

К чести инженеров MSI и AMD, на системе с Ryzen 7 1700 таких манипуляций проделывать не требовалось – здесь tRFC поднимался до 467 и 514 автоматически.

Следующим нюансом было то, что повышение напряжения далеко не всегда приводило к улучшению частотного потенциала. Например, модуль может выдерживать 10-15 минут в Prime95 на 13-13-13 2400 МГц при 1.2 В, а при поднятии напряжения до 1.4 В ошибки вылетают моментально. Причем это справедливо и для Intel, и для AMD.

Тестирование разгонного потенциала


Модуль №1

Intel (Command Rate 2T).

AMD (Command Rate 2T).

Модуль №2

Intel (Command Rate 2T).

AMD (Command Rate 2T).

Модуль №3

Intel (Command Rate 2T).

AMD (Command Rate 2T).

Модуль №4

Intel (Command Rate 2T).

AMD (Command Rate 2T).

Заключение

Сюрприз, но факт остается фактом: разгон модулей оперативной памяти DDR4 на Samsung C-Die на AMD Summit Ridge (Ryzen) по частоте в целом оказался лучше, нежели на Intel Kaby Lake. AMD AGESA 1.0.0.6 отличилась и здесь.

Но будем судить здраво: AMD над своей платформой пашет денно и нощно, у нее сейчас активная и бодрая поддержка сообщества, подогреваемого любопытством к новой платформе, энтузиазм огромен. Каждая новинка будет рассматриваться весьма пристально и в первую очередь – именно на платформе AMD. Тогда как платформа Intel LGA 1151 уже на излете своей жизни. Основные продажи моделей LGA 1151 давно прошли, и даже выход в январе «двухсотой» серии наборов системной логики не принес какого-то особого оживления (зато платы с поддержкой DDR3 в этот момент начали исчезать из продажи).

По слухам, платформа уже вообще «похоронена» Intel – под грядущие процессоры нового поколения будет выпущен очередной процессорный разъем. Помимо будущих CPU, над которыми работать надо уже сейчас, всем производителям материнских плат нет особого дела до LGA 1151 – они заняты доводкой до ума только что представленных решений на базе Intel X299. Поэтому вполне возможно, что поддержка новой памяти Samsung C-Die просто не реализована в полной мере.

В целом Samsung C-Die (во всяком случае, данная партия модулей) огорчила своей ограниченностью к экспериментам: модули неохотно откликались на попытки варьировать тайминги в разных сочетаниях и повышение напряжения – если это и приносит пользу, то незначительно. Причем такое же поведение наблюдалось и на платформе AMD. В случае последней, с ее нелюбовью к нечетным значениям таймингов и ограниченным набором множителей для задания частоты, это и вовсе привело к практически пустым визуально таблицам. Хотя времени на проверку всего этого все равно ушло немало: модули не отказывались работать – нет, они запускались, а ошибки возникали в тестах лишь спустя некоторое время после их [тестов] запуска.

Немного забегая вперед: праздники – это хорошо, но их свойство – заканчиваться. С приятным разгоном аналогично: уже начата подготовка следующего материала аналогичной тематики, который будет посвящен тестированию модулей DDR4 на микросхемах DRAM другого производителя, и там картина по предварительным тестам на данный момент складывается не такая благостная.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленные для проведения теста модули оперативной памяти Samsung DDR4-2400 (M378A1K43CB2-CRC) объемом 8 Гбайт.