Процессоры: итоги 2015 года

Вступление

Лаборатория продолжает подводить итоги 2015 года. Немногим ранее мною было рассмотрено, как год минувший прошел для производителей процессоров и материнских плат, а коллега I.N.подготовил материал, посвященный твердотельным накопителям.

Теперь же подошла очередь поговорить про возможно самую «скучную» для рассмотрения составляющую компьютера – оперативную память. Чем подтверждается заявка на «скучность»? По тегу «оперативная память» за ушедший год можно обнаружить аж 14 новостей (и это при любви авторов раздувать из мухи слона), а в лаборатории на тему оперативной памяти за то же время было опубликовано еще меньшее число материалов, всего 13.

Что ж, попробуем разобраться, каким был рынок оперативной памяти в прошедшем году, а также в том, почему для новостников и обзорщиков было столь мало информационных поводов.

DDR3 не прогрессирует

Окунемся немного в прошлое и вспомним, каким был жизненный цикл памяти DDR3. Первые системные платы с поддержкой DDR3 и, соответственно, сами модули оперативной памяти DDR3 появились в 2007-м году, уже на закате «долгоиграющей» платформы LGA 775.

У первой волны практически не было преимуществ перед стандартом DDR2, ее представители стоили значительно дороже и в целом были никому не нужны. По сути, единственным полем для интереса стали хорошо поддающиеся разгону, но очень редкие модули на микросхемах Micron D9GTR, которые были облюбованы профессиональными оверклокерами, ведь у них на счету каждый процент производительности.

В дальнейшем, в 2008-м году вышла производительная платформа LGA 1366, где DDR3 память была уже безальтернативным вариантом, но из-за дороговизны новой системы о большой популярности речи еще не шло. Примерно с анонсом платформы появились оверклокерские микросхемы памяти «второй волны», где безраздельно властвовали микросхемы Elpida Hyper (причем двух ревизий, одна из которых была бракованной и быстро деградировала, и из-за этого хорошая память была еще большим дефицитом).

Только в 2009-м году, когда получили распространение более близкие к массовому потребителю платформы AM3 и LGA 1156, DDR3 память окончательно покорила пальму первенства, к слову, примерно тогда же цены между видами памяти более-менее и сравнялись. Из оверклокерских решений на рубеже 2009-2010 года пошла «третья волна» микросхем, где рынок был поделен между несколькими ревизиями продукции Elpida и PowerChip. И эти самые микросхемы (за год-полтора оптимизации техпроцесса и производства в целом) стали лучшим выбором для экстремального разгона на все последующие годы. К примеру, откроем hwbot.org в категории, где из памяти принято выжимать «все соки» – в Super Pi 32M:

Если опустить первый результат, сделанный уже при помощи лучшего частотного потенциала новых процессоров, и посмотреть на десяток результатов ниже, можно увидеть, что на девяти скриншотах из десяти фигурируют 2 х 2 Гбайт модули, с частотами около 2700 МГц и CL6 таймингами.

Все эти результаты сделаны именно на оверклокерских микросхемах Elpida/PowerChip третьей волны, произведенных еще на рубеже 2011-го года или около. О приходе DDR4 в то время еще и речи не было, а прогресс уже встал.

Дальнейший прогресс был ознаменован появлением в 2012-м году бюджетных планок памяти объемом 4 Гбайта, где наибольшую популярность снискали модули производства Samsung и Hynix.

Конечно, за рекордами память гоняться не позволяла, но тем не менее привнесла разгон в массы, обеспечивая хорошее соотношение цены и качества. Годом спустя популярность начали набирать модули объемом 8 Гбайт, в основном все тех же Hynix и Samsung.

И… Что тогда был 2013-й, что сейчас наступил 2016-й, а ничего нового на рынке DDR3 памяти не произошло, и уже не предвидится. «Бенчеры» покупают память 2011-го года на барахолках (что в целом делали и в 2013-м), простые люди покупают бюджетную память, которой «везде хватает», и кого-либо удивить тут уже трудно.

На каком этапе прогресса находится DDR4?

Если проводить параллели с тем, как происходил прогресс DDR3, то что у нас в наличии? В 2014-м году была выпущена платформа для высокопроизводительных ПК – LGA 2011-V3, где DDR4 являлась безальтернативным вариантом.

Собственно говоря, максимально дорогая платформа, завышенная цена DDR4 памяти на фоне DDR3, плюс поддержка платформой четырехканальной памяти (что практически «автоматом» ориентировало большинство производителей на продажу Kit-комплектов из четырех модулей).

Лучшие планки оперативной памяти уже практически «на старте» продаж были способны на достижение 3000 МГц при таймингах 15-15-15. По сравнению с тем, как осуществлялся переход от DDR2 к DDR3, периода откровенно медленных модулей не было. Вопрос лишь в том, куда утилизировать эти частоты, как от них получить хоть какое-то преимущество. Как показали тесты, для процессоров, предназначенных для LGA 2011-3, в большинстве случаев с лихвой достаточно режима DDR4-2400, ощутимую разницу можно было увидеть только между этим режимом и тем, который материнская плата выставляла по умолчанию. Дальнейшее увеличение частот/снижение таймингов дивиденды приносит минимальные.

Вторым толчком для распространения нового вида памяти стал выход платформы LGA 1151, ее (как ранее в случае с LGA 775) можно назвать переходной между двумя видами памяти. Процессоры Skylake обладают поддержкой как новой памяти DDR4, так и более старой DDR3, чем не преминули воспользоваться производители материнских плат. И поскольку на какие-либо серьезные прибавки производительности рассчитывать трудно, пользователи зачастую голосуют кошельком, ведь DDR3 дешевле. Это уже сейчас приводит к тому, что цены на память начинают выравниваться и DDR4 перестает быть выбором только в верхних ценовых сегментах.

Если проводить параллели с историей, то сейчас у нас есть одна топовая платформа и одна переходная, примерно как было в 2008-м году с DDR3. Что касается оверклокерского потенциала, прогресс уже привел к появлению 16 Гбайт модулей, способных работать в режиме DDR4-3000 14-14-14, причем в составе комплекта объемом 128 Гбайт.

Двухканальные же комплекты, ориентированные на процессоры Skylake, уже достигают частот DDR4-3733. И в ближайшем будущем можно ждать массовой платформы – AM4, а значит, примерно тогда же ждать и борьбы производителей памяти за лучшие результаты разгона и полного сравнивания цен между платформами.

Где нужна производительность памяти и в чем надежда на AM4?

В материале выше мною уже приводилась ссылка на материал, показывающий, что моделям Haswell-E высокопроизводительная память не очень-то и нужна, уже текущих характеристик хватает, чтобы раскрыть потенциал процессоров. Не думаю, что ситуация с ЦП Skylake может серьезно отличаться, ведь они медленнее, чем Haswell-E. Дабы понять, куда применить высокий частотный потенциал нового типа памяти, вспомним, где в первую очередь не хватает производительности DDR3.

Платформа LGA 1150 явно отпадает, ибо процессорам там вполне достаточно и режима DDR3-2133 МГц, разве что производительная графика поколения Broadwell может потребовать чего-то более производительного. Платформа AM3+ аналогично нетребовательна к памяти, да и сильно устарела. А вот что на ум приходит в первую очередь, так это платформа FM2/FM2+ – APU AMD со встроенной графикой.

Что процессоры Trinity, что последующие Richland и Kaveri за несколько лет эволюции практически не принесли серьезного увеличения производительности встроенной графики, и сдерживающим фактором там всегда был именно разгон оперативной памяти.

Производительности графического ядра Trinity, вышедшего еще в 2012-м году, хватало для того, чтобы ограничителем являлась пропускная способность памяти и невозможность разгона памяти свыше определенной отметки.

Процессоры Richland по сравнению с моделями Trinity обеспечили лишь более высокий частотный потенциал (и что приятно, работоспособный с большим числом CPU режим памяти DDR3-2400). Ну а поколение Kaveri, основанное на новой архитектуре, в играх зачастую проигрывало предыдущей линейке APU из-за невозможности стабильно разогнать память свыше 2133 МГц.

По сути, последние четыре года именно память ограничивает развитие графической составляющей APU AMD, и здесь кроется основная надежда, что DDR4 может с новой платформой «стрельнуть». Если, конечно, контроллер памяти будет способен работать с частотами 3000 МГц+. Тогда в дальнейшем ничто не помешает поднять производительность, как минимум, в полтора раза, а впоследствии и удвоить.

Скорее всего, к выходу платформы AM4 производители микросхем будут на пике развития частотного потенциала при сравнительно невысоких ценах на свою продукцию.

Общие тенденции

В моде энергоэффективность и низкие напряжения

С выходом DDR4 в качестве штатного напряжения питания памяти в большинстве случаев стало использоваться значение 1.2 В (против 1.5 В в случае с DDR3), а производители оверклокерской памяти облюбовали цифру 1.35 В (против 1.65 В в случае с DDR3). Новый вид памяти только начинает набирать популярность, и напомню, у нас есть переходная между поколениями памяти платформа LGA 1151. Все бы ничего, но поддержка обычной DDR3 памяти с напряжением питания 1.5 В для платформы LGA 1151 не заявлена, только DDR3L, со штатным напряжением 1.35 В. Якобы превышение этой отметки может принести вред контроллеру памяти, расположенному в процессоре.

Последний раз такие предостережения звучали с выходом платформы LGA 1366, когда DDR3 только появилась, и тогда безопасной планкой называли 1.65 В (а большинство уже проданной памяти с предыдущей платформы хорошо разгонялось и при напряжениях 1.8-2 В).

Как относиться к таким предостережениям? На мой взгляд, говорить о возможном вреде для контроллера памяти от напряжения питания, как минимум, нелогично, ведь у него свой преобразователь питания (System Agent Voltage), и к напряжению питания памяти он не относится. Но вдруг? Для «перестраховщиков» можно отметить еще один аргумент – ходить по магазинам в поисках DDR3L памяти нет смысла, поскольку при напряжении питания 1.35 В можно запустить любой современный модуль. Да, может такое напряжение не предназначено для достижения высоких частот или агрессивных таймингов (но ведь этого не обещают и производители штатной DDR3L), но на работоспособности это отражаться не будет, микросхемы-то в большинстве своем используются одинаковые, просто в разные стороны задействуется их потенциал.

К слову, первый раз модули DDR3L мне доводилось тестировать еще в далеком 2011-м году, причем, исходя из поведения планок, можно было заключить, что они построены на тех же микросхемах, что и оверклокерские комплекты с замашками на работу при 1.8 В+.

Энергоэффективность есть, но радиаторы поставим

С каждым годом оперативная память становится только холоднее – техпроцессы становятся тоньше, а напряжение питания – ниже. Эта тенденция продолжается уже давно. Навскидку, DDR3 модули «третьей волны» в 2010-2011-м году были последними, которые извлекали выгоду из наличия радиаторов. При этом они не обладали горячим нравом, просто при сравнительно небольших температурах (теплые «на ощупь» модули, не обжигающие, то есть примерно 40 градусов) снижалась стабильность при большом разгоне. А с появлением модулей объемом 4 Гбайта необходимость в радиаторах отпала полностью.

DDR4 память еще холоднее, чем DDR3, но для производителей памяти это не аргумент, ведь память без радиаторов труднее продать, труднее выделиться на фоне конкурентов. Поэтому теплорассеиватели никуда не уходят и продолжают украшать (именно украшать, а не охлаждать) современные модули памяти. Что обидно, так это зачастую абсурдные размеры радиаторов в старших линейках производителей, конфликтующие с процессорными системами охлаждения. Выделить кого-либо персонально здесь трудно, тенденция общая для большинства:

К счастью, у большинства современных линеек памяти таких крупных радиаторов все же нет, это сугубо прерогатива категории «самые-самые». Тем не менее, представляю ситуацию, когда человек собирает себе компьютер по принципу «лучшее из лучшего». Выбрать топовый процессор, топовую материнскую плату, комплект памяти в духе DDR4-3733, суперкулер максимальных размеров. А потом помять текстолит CPU слишком сильным прижимом/массой кулера, да еще и не установить модули памяти, поскольку радиаторы ОЗУ и процессорного кулера несовместимы по размерам.

Конечно, ситуация во многом надумана, но тем не менее может произойти. И в таком случае покупателю платформы можно будет сказать только «поражен вашей неудачей», с отсылкой навесьма известный мем.

Заключение

Про минувший год было уже достаточно рассказано выше, а наступивший год, скорее всего, станет основным в продвижении нового стандарта памяти. Наверняка уже в этом году продажи памяти DDR4 смогут вплотную приблизиться к продажам DDR3, да и цены окончательно сравняются.

Ждем новых платформ, ждем новых рекордов разгона. Возможно, что именно сейчас между производителями оперативной памяти разгорится основная конкуренция за потребителя.