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DDR5 vs.DDR4: ¿Cuánto rendimiento obtendrá con la RAM más nueva de hoy?

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Con los procesadores de escritorio de 12ª generación «Alder Lake» de Intel, tenemos el debut de un nuevo estándar de memoria en las PC de consumo: DDR5, que utilizan muchas de las placas base que admiten los nuevos chips. Una cosa que sabemos sobre DDR5 es que es «más rápido» que DDR4 en los números más comúnmente comercializados, pero esos números son solo una medida de la tasa de datos máxima teórica. (Para obtener una introducción a los aspectos básicos de DDR5, consulte ¿Qué es DDR5? Todo lo que necesita saber sobre el último estándar de memoria para PC).

Sin embargo, las aplicaciones del mundo real a menudo utilizan una sucesión rápida de pequeñas transferencias hacia y desde la memoria, donde el tiempo que se tarda en abrir y cerrar las celdas de memoria es al menos tan importante como la rapidez con la que se transfieren los datos una vez que esas celdas están abiertas. Al medir la velocidad de la memoria, los dos parámetros con los que estamos tratando son banda ancha y latencia, y los primeros DDR5, hasta ahora, no han sido precisamente bendecidos en el departamento de latencia.

¿Porqué es eso? Para empezar, casi ninguna DDR5 de alta gama (overclockeada) con grado de rendimiento ha estado disponible todavía. (De hecho, DDR5 de alguna tipo, punto, era escaso al momento de escribir este artículo a fines de noviembre de 2021. Los revendedores incluso se estaban involucrando en el procedimiento). 4800, con un índice de latencia CAS de 40 que suena lento. (Se ha anunciado la RAM DDR5 de mayor velocidad de datos, ¡pero buena suerte para encontrar alguna en este momento!) Con latencias CAS DDR4 por debajo de 20 en la memoria DDR4 de alto rendimiento, eso » CAS 40 «puede sonar preocupante.

Los números más bajos, en igualdad de condiciones, son mejores cuando se habla de cifras de latencia para la memoria. Por supuesto, la situación de latencia para DDR5 no es tan grave como ese gran número aparece a primera vista: la latencia se especifica en ciclos de reloj, por lo que cualquier cosa que tenga un ciclo dos veces más rápido requiere la mitad tiempo por ciclo de reloj, como se describe en nuestra descripción general sobre cómo comprar la RAM adecuada. Pero eso solo significa que DDR5-4800 CAS 40 solo puede ser tan rápido como DDR4-2400 CAS 20, que a su vez sería más lento que el DDR4-2400 más lento en CAS 18. Pensarías que JEDEC (el grupo de la industria que estandariza DRAM) habría esperado al menos a que sus fabricantes de memorias bajaran DDR5-4800 a CAS 36 solo para mantenerse al día con sus esfuerzos anteriores. ¡Pero hay más que eso!


Cómo probamos: DDR5 vs.DDR4

Cada 64 bits rango de la memoria DDR5 (un rango es un subconjunto de chips de memoria en un módulo de memoria) se divide en dos rangos de 32 bits, y los beneficios de latencia descritos en ese mismo artículo general se aplican de una manera ligeramente diferente. (Una vez más, consulte ese artículo para obtener una discusión de fondo mucho más detallada sobre los rangos de memoria). Con tantos factores en juego, realmente no sabíamos qué esperar cuando lanzamos varios módulos en nuestros sistemas de prueba para una versión DDR moderna.

DDR5 abajo, DDR4 arriba: toda la RAM que usamos en nuestras pruebas.

DDR5 abajo, DDR4 arriba: toda la RAM que usamos en nuestras pruebas. (Foto: Thomas Soderstrom)

Para nuestro enfrentamiento DDR5 versus DDR4, configuramos dos PC de banco de pruebas en secuencia utilizando Intel Alder Lake Core i9-12900KF (la versión sin gráficos de la CPU insignia Alder Lake Core i9-12900K) en dos placas base Z690 diferentes (una para Pruebas DDR5, una para pruebas DDR4). El resto de los componentes del banco de pruebas, además de las placas base y los módulos de memoria, se utilizaron en común. Aquí está la lista de selección de componentes que usamos …

Todos los kits de memoria DDR4 y DDR5 probados fueron kits de 32 GB, que comprenden dos módulos de 16 GB. Crucial nos proporcionó un kit de DDR5-4800 estándar de la industria para la evaluación de la tecnología actual, y Mushkin intervino con varios de sus kits DDR4 habilitados para XMP (overclockable) para permitir pruebas en múltiples velocidades de datos. Mientras que la DDR5 de Crucial opera con valores de latencia 40-39-39-77, los tiempos de Mushkin se ven mejor a medida que las frecuencias disminuyen de DDR4-4400 (19-26-26-46) a DDR4-4000 (18-22-22-42) y DDR4 -3600 (16-19-19-39) en sus tres kits Redline. Todos los módulos están organizados como rango único (64 bits), a pesar de la forma en que se divide cada rango DDR5.

Hardware de comparación de DRAM Z690

Nuestros módulos de prueba, junto con el Asrock Z690 Taichi compatible con DDR5 (Foto: Thomas Soderstrom)

La plataforma de la placa base Z690, la única que admite Alder Lake hasta ahora, incluye soporte para memoria DDR4 y DDR5. Desafortunadamente, ningún fabricante de placas base (hasta ahora, de todos modos) ha estado dispuesto a colocar ranuras DDR4 y DDR5 en el mismo tarjeta madre. Esto podría tener algo que ver con el hecho de que estas diferentes tecnologías no se pueden usar simultáneamente, pero hemos visto a varias marcas correr este riesgo en el pasado con generaciones de memoria anteriores (con placas combinadas DDR2 / DDR3, por ejemplo).

Placas base Z690 Asrock

Sándwich de placa base: Z690 Extreme WiFi 6E (DDR4) de Asrock sobre su Z690 Taichi (DDR5) (Foto: Thomas Soderstrom)

Al carecer de esa opción, tuvimos que experimentar con dos tableros casi alineados. Asrock envió dos de sus placas DDR4 y DDR5 más parecidas: la Z690 Extreme WiFi 6E (para las pruebas DDR4) y la Z690 Taichi (para DDR5).


Prueba de DDR5 frente a DDR4: mal y sucio con las diferencias de rendimiento

Dado que el estándar JEDEC DDR4-3200 es una opción de BIOS para el Z690 Extreme WiFi 6E compatible con DDR4, lo seleccionamos para formar nuestra línea de base de rendimiento en las pruebas siguientes. Aparte de eso, una configuración DDR4-3200 14-16-16-30 con configuración personalizada llena el espacio entre ella y la configuración DDR4-3600 CAS 16 XMP de Mushkin.

Pruebas de ancho de banda y latencia

Para empezar, aquí hay un resumen de las pruebas de aplicaciones sintéticas y de velocidad de memoria que realizamos …

Y en adelante al primer conjunto de resultados …

Recuerde que más ancho de banda es mejor y más latencia es peor. El kit DDR5 se queda tan atrás en latencia como avanza en ancho de banda. Se esperaba esa interacción de resultados, pero aún esperamos algunas sorpresas en las aplicaciones reales. Entonces, adelante con esos …

Pruebas de aplicaciones y juegos

Las pruebas de aplicación sintética que enumeramos anteriormente se desarrollaron así …

No hay mucho que ver en la prueba 3DMark Time Spy o en varias pruebas de PCMark 10. Los únicos valores atípicos son la memoria DDR5 que encabeza el campo DDR4 en la prueba de CPU 3DMark Time Spy y se queda un poco atrás en la simulación de edición de fotos de PCMark 10. Las diferencias entre el resto de los resultados estuvieron dentro del tipo de rangos de margen de error que se ven en las variaciones de la ejecución de prueba a la ejecución de prueba con el mismo hardware.

¡Hasta aquí las pruebas sintéticas! Veamos cómo funciona esto en las aplicaciones del mundo real. Aquí hay un resumen de las pruebas que realizamos y la configuración, cuando corresponde …

… y los resultados se resumen a continuación. En el cuadro siguiente, agrupamos varias de las pruebas cronometradas en una sola pestaña «Pruebas cronometradas» para reducir la complejidad.

El punto de referencia UL Procyon, que ejecuta una carga de trabajo constante y repetible en una instalación con licencia de Adobe Premiere Pro, muestra que más ancho de banda puede ayudar, con DDR5-4800 ganando allí. Sin embargo, los resultados de esta prueba aún indican algunas ganancias para la latencia reducida al pasar de CAS 22 a CAS 14 en DDR4-3200.

A continuación: F1 2021, el juego AAA que ejecutamos. Los resultados ilustran que el rendimiento del juego se vuelve cada vez más dependiente del ancho de banda de la memoria a medida que las imágenes de fondo se vuelven más complejas. (La elección de la pista de Bélgica del juego, con una superficie mojada, sacó a relucir la diferenciación que deseábamos). El DDR5 encabezó el campo por una pizca de 1.920 por 1.080 y el ajuste Medio. Sin embargo, una mejor latencia de la memoria aún tuvo cierto impacto, como lo demuestra la DDR5-4800 estándar que se queda ligeramente por detrás de la DDR4-4000 XMP en otras resoluciones y configuraciones probadas. Pero estuvo muy cerca.

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Por el contrario, el punto de referencia de compresión / descompresión 7-Zip Beta muestra enormes ganancias en el rendimiento de compresión de archivos con el kit DDR5. (Vea los resultados de 7-Zip en su propia pestaña). Por lo tanto, además del punto de referencia de 7-Zip incorporado, agregamos un tiempo real de compresión de archivos de 7,6 GB (un segundo resultado de 7-Zip) a nuestros puntos de referencia cronometrados.

En cuanto a las otras pruebas: Nada significativo en Cinebench R23, mientras que DDR5 gana en el banco HandBrake. Pero el más interesante de estos resultados es 7-Zip, con ese enorme archivo comprimiéndose más de un 20% más rápido en DDR5 que incluso el resultado DDR4-4000. Y, por supuesto, limpia el piso con DDR4-3200. Más diversión con los datos incluye el punto de referencia Corona que ejecuta sus rayos por segundo más altos con DDR4-4000.

Prueba de consumo de energía y resumen de rendimiento

Las placas base Asrock que usamos para nuestras pruebas pueden ser similares, pero no son idénticas, y la placa DDR5 Z690 Taichi que recibimos tiene unas características ligeramente mejores que la placa DDR4. El hecho de que la diferencia de potencia se reduzca cuando se carga la memoria indica que gran parte de esa diferencia de 8 vatios entre DDR5-4800 y DDR4-3200 se encuentra dentro de las características de la placa. La forma más fácil que pensamos para crear una mejor estimación fue restar la diferencia entre la potencia inactiva y a plena carga, dejando 293 vatios para la DDR5 y 296 vatios para la DDR4, presentando una estimación de ahorro de energía en el mejor de los casos de 3 vatios para la DDR5. No es una gran diferencia en el gran esquema de un sistema, pero lo aceptaremos.

La segunda pestaña en el gráfico anterior agrega puntos de referencia seleccionados que representan aplicaciones del mundo real, como la subprueba de inicio de aplicaciones de PCMark 10, el resultado de Premiere Pro de UL Procyon, todas las aplicaciones de nuestro gráfico de cargas de trabajo cronometradas y F1 2021. La combinación las cifras son un promedio de esos resultados. Gracias a su gran ventaja en la compresión de archivos 7-Zip, la DDR5-4800 gana sobre la DDR4-4000 en un 1,5% en general. También experimentamos con la eliminación de los puntos de referencia cronometrados de este conjunto de datos (que no se muestran aquí), y en ese escenario, el kit DDR4-4000 habría liderado en un 1.3% sin esos datos adicionales.

Qué nos dice eso: La respuesta a la pregunta «¿Qué es mejor, DDR5 o DDR4?» realmente se reduce a qué pruebas incluye (o no incluye). Pero sea cual sea su conjunto de selectores, los resultados permanecen cerca, al menos con los módulos de hoy.


Veredicto: No es una explosión (pero la DDR5 se recupera donde se detiene la DDR4)

Dejando a un lado la única aplicación que encontramos donde DDR5 realmente sobresale (7-Zip … después de todo, ¿quién comprime archivos todo el día?), DDR5-4800 opera bastante bien con DDR4-4000. Y eso es comparar DDR5 sin overclock con el perfil overclockeado de un kit DDR4. (Recuerde que la estandarización de JEDEC terminó en DDR4-3200). Además, DDR5 comienza con la misma densidad que termina DDR4, a 16 Gb (dieciséis gigabits) por IC (16 GB por rango de ocho chips). Incluso en el precio, se espera que DDR5-4800 eventualmente termine por el mismo precio superior del 60% que DDR4-4000, en comparación con DDR4-3200 estándar.

DDR4 y DDR5

(Foto: Thomas Soderstrom)

Sin embargo, eso está en el futuro. Aquellos que compren hoy encontrarán escasez de DDR5, con márgenes de ganancia de aproximadamente el 80% además de las estimaciones anteriores de «agregar 60% para DDR5», donde puede encontrar kits en existencia. (También estamos hablando de precios minoristas; ni siquiera Mira a los precios especulativos en eBay).

Esa es una píldora difícil de tragar por las ganancias mínimas que vemos hasta ahora, incluso si se tiene en cuenta la vida útil extendida de actualización que ofrecerá DDR5 a medida que envejece la nueva compilación de PC. (DDR5 es el futuro, después de todo, para las siguientes plataformas Intel). Para la mayoría de nosotros que consideramos hoy una nueva versión de PC de escritorio basada en Intel, la decisión será si construir un nuevo sistema ahora, …

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