Nach gut einem halben Jahr werfen wir wieder einen Blick auf den – relativ gesehen – immer noch jungen DDR3-Standard. Drei Hersteller haben uns für diesen Test Module zur Verfügung gestellt, die zum Teil die offiziellen JEDEC-Spezifikationen [1] überschreiten. Zur Erinnerung: Der DDR3-Standard sieht RAM-Module bis zu DDR3-1600 mit Timings von 8-8-8 vor. Diese Grenze wurde allerdings schon vor einigen Wochen von den Speicher-Herstellern überschritten, aktuell liegt die Höchstmarke gar bereits bei lieferbaren Modulen bei PC3-15000 [2], sprich DDR3-1866.
Werfen wir einen kurzen, nach dem Alphabet sortierten Blick auf die uns vorliegenden OC-Module, die allesamt außerhalb des JEDEC-Standards operieren. Von G.Skill, einem taiwanischen Hersteller, der 1989 gegründet wurde, nimmt ein 2-x-1024-MB-Set nach dem DDR3-1600-Standard am Test teil, dessen Timings mit 7-7-7 unter der JEDEC-Norm liegen. Die Betriebsspannung wird mit reichlichen 1,9 Volt angegeben. Als zweites testen wir Module von OCZ: Ein DDR3-1800-Set mit ebenfalls 2 x 1024 MB. Die benötigte Spannung liegt bei 1,95 Volt, allerdings bietet OCZ eine erweiterte Garantie an, die auch Betriebsspannungen bis 2,0 Volt abdeckt. Zu guter Letzt ist auch ein DDR3-Set von Patriot Memory anwesend. Patriot Memory wurde 1985 in Kalifornien gegründet. Vom in Deutschland noch nicht so bekannten Hersteller, wurde uns ein DDR3-1600-Set mit 2 x 1024 MB zugesandt.
Im High-End-Bereich für DDR3-Speicher wird es für die Modul-Hersteller schwierig bei der Auswahl der Speicher-Chips. Und so ist es kaum verwunderlich, das alle drei Module mit denselben D9GTR-Chips von Micron versehen sind. Micron hat sich in den letzten Jahren gerade bei den Overclockern einen guten Ruf erworben. Die im Folgenden zu Tage tretenden Unterschiede hängen also maßgeblich von der Selektierung durch die jeweiligen Speicherhersteller und dem Platinendesign ab. Bei allen drei Sets handelt es sich um Single-Sided-RAM, bei der nur eine Seite vom PCB mit RAM-ICs bestückt ist. Im diesem Artikel wollen wir einen kurzen Blick auf die Leistungs- und Übertaktungsfähigkeit der drei Probanden werfen.
Sich im Laufe der Zeit angesammelte Artikel, die mit diesem Artikel in Zusammenhang stehen, wollen wir nachfolgend noch einmal in Erinnerung rufen. Da es mitunter vorkommt, dass im heutigen Artikel auf bestehendes Wissen aus älteren Tests und Technikerläuterungen zurückgegriffen wird, ist es für alle, die etwas „mehr“ wissen möchten, keinesfalls verkehrt, auch einen Blick in unsere älteren Berichte zu werfen.
In der folgenden Tabelle sind die technischen Daten der einzelnen Produkte zusammen gefasst.
| G.Skill F3-12800CL7D-2GBHZ | Patriot Memory PDC32G1600LLK | OCZ OCZ3P18002GK | |
| RAM-Typ | DDR3 | DDR3 | DDR3 |
| Kapazität | 2x 1024 MB | 2x 1024 MB | 2x 1024 MB |
| Geschwindigkeit | DDR3-1600 PC3-12800 | DDR3-1600 PC3-12800 | DDR3-1800 PC3-14400 |
| Latenzen | 7-7-7-18 | 7-7-7-18 | 8-8-8-24 |
| Bestückung | Single-sided | Single-sided | Single-sided |
| Vmem | 1,9 Volt | 1,8 Volt | 1,95 Volt* |
| PCB | 6-Layer | k.A. | k.A. |
| Garantie | Lebenslang | Lebenslang | Lebenslang |
| Homepage | G.Skill [10] | Patriot [11] | OCZ [12] |
* Bis zu 2,0 Volt ohne Garantieverlust.
Die beiden 1024-MB-Module von G.Skill sind neben der üblichen Blisterverpackung von einem Pappkarton in Blaumetallic umschlossen. Dieser erlaubt nach dem Öffnen den Blick auf die Module. Zum Lieferumfang gehört ein Sticker und ein Papier mit den Support-Webadressen von G.Skill. Das Etikett auf den Modulen benennt die Timings und die Spannung.
Laut SPD sind die G.Skill-Module bis zu 667 MHz Taktfrequenz, also DDR3-1333, spezifiziert. Allerdings dienen diese Angaben vielfach nur der Kompatibilität, da nach dem ersten Einbau das BIOS des Mainboards die RAM-Module anhand des SPD erkennt. Mit den zumeist recht hoch gehaltenen Timings und niedrigen Frequenzen wird bei Standard-Einstellungen der Betrieb gewährleistet.
Die mit einem silbernen Aluminium-Heatspreader versehenen RAM-Module von Patriot Memory kommen in einem handelsüblichen Kunststoff-Blister daher. Timings und Betriebsspannung sind auf dem Etikett vermerkt. Das SPD ist bei weitem nicht so umfangreich gestaltet wie bei G.Skill oder OCZ. Es verfügt nur über Betriebswerte bis 533 MHz (DDR3-1066) Taktfrequenz. Einem Einsatz in unserem Testsystem stand das allerdings nicht im Weg.
Die OCZ-Module mit ihrem XTC-Heatspreader [13] im Lochdesign werden ebenfalls in einem Kunststoff-Blister geliefert. Leider wird weder auf der Verpackung noch auf dem Aufkleber auf dem Modul die erlaubte Betriebsspannung genannt. Auf dem Modul finden sich nur die Timing-Angaben. Erst ein Blick auf die Produktseite bei OCZ [11] nennt genaue Werte für den sicheren Betrieb. Das SPD ähnelt dem der G.Skill-Module sehr, was jedoch auf Grund der gleichen verwendeten Speicher-Chips nicht unbedingt verwundert. Auch OCZ bietet Werte bis zu 667 MHz (DDR3-1333) Taktfrequenz an.
Testbasis für die RAM-Module war ein Asus P5K3 Deluxe mit Intel P35-Chipsatz [14] (BIOS-Version 0810) in Zusammenarbeit mit einem Intel Core 2 Extreme QX9650 [15]. Bei unseren ersten Tests stellte sich der P35 als potenter dar als der Intel X38, was wohl hauptsächlich auch an den noch nicht so ausgereiften BIOS-Versionen für den X38 lag. Das Betriebssystem war Windows XP SP2, als Benchmarks kamen Lavalys Everest [16] (Beta v4.00.1043) und Sciencemark 2.0 zum Einsatz. Die Stabilität wurde mit Prime 95 v25.5a [17] überprüft, das sehr empfindlich auf zu hohe Übertaktung reagiert.
Um DDR3-1600- und DDR3-1800-Speichermodule auf ihre Leistungsfähigkeit hin überprüfen zu können, ist ein Frontside-Bus von 400 bzw. 450 MHz erforderlich. Damit der im Test genutzte Intel Core 2 Extreme QX9650 nicht an seine Taktgrenzen gerät, wurden die Messungen bei FSB400 und 450 mit einem Multiplikator von 7 betrieben. Bei einem FSB von 400 MHz wird die CPU also nur mit 2,8 GHz Taktfrequenz gefahren. Hingegen liegt bei einem FSB von 450 MHz ein CPU-Takt von 3.150 MHz vor – dies ist bei der Einordnung der Ergebnisse zu beachten! Bei den Standardmessungen wurden alle Module mit ihren Herstellerspezifikationen betrieben. Zum Vergleich wurden Performance-Referencemessungen von DDR3-1333 und 1066 bei 3,0 GHz (9x333 MHz) vorgenommen.
Während der Tests stellte sich dann heraus, dass unser Asus P5K3 Deluxe mit dem QX9650 bereits ab einem FSB von 450 MHz die Segel streicht. Um ein eventuelles „FSB-Loch“ zu überspringen, haben wir in großen Schritten den FSB auf 460 und 470 MHz erhöht. Leider wurde dies mit Bluescreens belohnt oder führte zu einem System das nicht mehr bootete. Auch Versuche mit einem Intel Core 2 Duo E6300 oder ein Plattform-Wechsel auf ein X38-Mainboard brachte keine höheren Ergebnisse. Ebenfalls vergebens waren die Tipps von OCZ, die auch von den Erfahrungen anderer Hardwaretester berichteten. Diese bestätigen, dass nur etwa jedes fünfte Asus P5K3 Deluxe einen höheren FSB als 450 MHz erreicht, dann allerdings auch problemlos 500 MHz stabil mitmacht.
Bei den Overclocking-Messungen kamen drei unterschiedliche Möglichkeiten des Übertaktens zum Einsatz. Als erstes haben wir bei Standard-Takt und -Timings der Module die Command Rate (CR) auf eins verringert. Diese Methode war bereits bei SDRAM sehr beliebt und wirkt sich auch bei DDR3 messbar positiv aus. Alle Probanden bestanden diese – recht kleine – Hürde problemlos. Bei Overclocking-Versuchen mit CR1 wurden schlechtere maximale Taktraten erreicht als mit CR2, so sank der maximale Takt beim G.Skill-RAM von 1800 MHz auf 1740 MHz.
Als zweites wollten wir den maximalen Speicher-Takt feststellen. Dazu haben wir die Timings unverändert gelassen, allerdings Vmem und FSB-Takt erhöht. Dabei wurde die Spannung auf maximal 2,1 Volt gesteigert. Auf Grund der genannten Einschränkungen unserer Testplattform konnte jedoch kein Proband mehr als 450 MHz (DDR3-1800) erreichen.
Maximaler Speichertakt bei Vmem
Angaben in MHz
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Und als drittes wollten wir die minimalen Timings beim Standard-Takt erforschen. Dazu wurden der Vmem auf 2,1 Volt erhöht und dann die vier Haupt-Timings (CAS# Latency, RAS# to CAS# Delay, RAS# Precharge, Cycle Time (Tras)) schrittweise gesenkt. Dabei erreichten die DDR3-1600-Module von G.Skill Werte von 6-5-5-12, das Patriot Memory erreichte minimal schlechtere 6-6-5-12. Die OCZ-DDR3-1800-Module erreichten immer noch gute 7-6-5-15.
Für die Darstellung haben wir den Write-Test von Lavalys Everest und den Latenz-Test von Sciencemark 2.0 genutzt, da diese beiden Benchmarks nicht vom reinen Prozessortakt abhängig sind. Gerade der Read-Test von Lavalys Everest skaliert deutlich mit einem steigenden Prozessortakt. Wie sich die niedrigen Latenzen und die Speichertakterhöhungen auswirken, zeigen die Diagramme.
Messungen mit 9x333 MHz, 7x400 MHz und 7x450 MHz.
Everest – Memory Write
Angaben in Megabyte pro Sekunde (MB/s)
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Sciencemark – Latenz
Angaben in Nanosekunden
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(Grün sind die Standardwerte laut Herstellerspezifikation)
Dass der Frontside-Bus der Intel Prozessoren mit dem ausgelagerten Memorycontroller als angezogene Handbremse auftritt, ist nichts Neues, und zeigt sich auch in diesem Test wieder eindrucksvoll. Bereits mit DDR3-1333 kann man bei entsprechend hohem FSB Leistungen erreichen, die sonst nur mit teuren DDR3-1600-Modulen möglich werden. Und bei einem FSB von 450 MHz liegen die Leistungen von DDR3-1440 auf der Höhe der DDR3-1800-Module von OCZ. Nur bei den Latenzen zeigen sich Verbesserungen durch die höhere Frequenz beim Betrieb mit DDR3-1600 oder DDR3-1800. Diese wirken sich spürbar nur in den wenigsten Anwendungen aus.
DDR3 ist auf dem besten Weg erwachsen zu werden. Nur rund acht Monate nach Verabschiedung des JEDEC-Standards zu DDR3 wird nicht nur der offizielle Taktbereich voll ausgeschöpft, auch OC-Module mit höheren Taktraten und so genannte Low-Latency- Module (LL) stehen bereits zur Verfügung. Zwar benötigen alle unsere Probanden zum Teil deutlich höhere Spannungen als es der Standard vorsieht, aber selbst bei unseren recht intensiven Tests stellte die damit einhergehende Temperaturerhöhung der Module keine Probleme im Testsystem dar.
Eine Empfehlung für einen der Probanden können wir nicht aussprechen. Die Module von G.Skill und Patriot liefern sich ein Kopf-an-Kopf-Rennen untereinander. Benötigt der eine bei DDR3-1600 nur 1,8 Volt, schafft der andere beim Standardtakt niedrigere Timings bei 2,1 Volt. Im Endeffekt sind beim maximalen Takt aber beide Module auf unserem Testsystem gleich auf. Die Module von OCZ spielen von Grund auf eine Klasse höher, bieten aber beim Takt auf unserem Testsystem kaum Spielraum. Allerdings ist bei den Latenzen durchaus Spielraum nach unten möglich, jedoch mit einer Vmem außerhalb der (von der Garantie) erlaubten Werte. Leider beschränkte unser Testsystem den maximalen FSB auf 450 MHz, auch direkte Hilfe durch OCZ ermöglichte leider keine höheren Frequenzen. Allen Kaufwilligen ist hier das Studium der Angaben der Mainboardhersteller ans Herz zu legen. Schnell ist teurer RAM gekauft, der auf der heimischen Basis nur weit unter seinen Möglichkeiten betrieben werden kann. Nicht jedes P35- oder X38-Mainboard schafft einen hohen FSB, wie unser Testsystem und unsere Versuche leider auch zeigten.
Ganz wichtig ist auch der Hinweis auf die nur marginal steigende Bandbreite, die von den entsprechenden Intel-Prozessoren kaum oder gar nicht genutzt werden kann. Hier ist der Frontside-Bus bekannterweise das limitierende Element im System. Interessanter sind somit eher die besseren Timings bei solcherlei Overclocking-Modulen wie den von uns getesteten.
Einen Wermutstropfen gibt es bei DDR3 allerdings noch: den Preis. Zur Zeit sind solche neu-modernen Speichermodule preislich immer noch jenseits von Gut und Böse, verglichen zu DDR2-Modulen. Die Module von G.Skill werden ab etwa 413 Euro [18] gelistet, allerdings nur von drei Lieferanten. Bei den OCZ-Modulen sieht es preislich schon besser aus. Bereits ab etwa 350 Euro werden die OCZ-Module [19] von achtzehn Lieferanten aufgeführt. Mit einem Kampfpreis von nur etwa 230 Euro will Patriot [20] offenbar schnell Marktanteile gewinnen. Immerhin bieten fünf Lieferanten die Module an. Wer schnelle Module zu einem „Schnäppchenpreis“ sucht, sollte sich die Patriot-Module ganz oben auf die Liste setzen.
In diesem Kurztest fehlen leider Spiele-Benchmarks. Allerdings skalieren die meisten Spiele eher auf einen höheren CPU-Takt, als auf den höheren Speichertakt. Inzwischen arbeiten wir an Möglichkeiten, mit Einstellungen bei FSB, CPU-Multiplikator und RAM-Teiler einen festen CPU-Takt über alle Benchmarks zu erreichen. Der Intel Core 2 Extreme QX9650 zeigt hier gutes Potenzial (zum Beispiel bei einem CPU-Takt von 3.600 MHz). Natürlich haben wir auch für Vorschläge der Leser im Kommentarthread ein offenes Ohr, so lange sie sinnvoll und realistisch sind.
