Memory controller e RAM: seconda parte
Dal momento che si tratta della prima recensione che riguarda una piattaforma Intel Nehalem, abbiamo deciso di eseguire un'analisi abbastanza approfondita del binomio Memory controller - RAM. Le novità introdotte sono molte, tra cui:
-
Integrazione del memory controller on-die
-
Utilizzo del Triple Channel in luogo del Dual Channel che, peraltro, rimane supportato
-
Nuova gestione dei parametri di funzionamento del memory controller
Ufficialmente Nehalem supporta solo memorie fino alle DDR3 1333 1,5 Volt secondo lo standard JEDEC. Tuttavia questa scheda madre ci consente di andare anche oltre, processore permettendo. Il perché di quest'ultima affermazione nasce dal fatto che il memory controller (incluso nella definizione di “uncore”) ha una frequenza indipendente dal quella dei quattro processori fisici (il “core” in senso stretto). Non è detto che i vari processori riescano a tollerare le medesime frequenze di uncore che, in ogni caso, devono essere almeno il doppio della frequenza delle memorie DDR3. Ad esempio, per memorie DDR3 a 1600 Mhz, l'uncore deve necessariamente funzionare almeno a 3200 Mhz o più. Ora ci occupiamo di studiare il comportamento del sistema al variare di quattro parametri fondamentali:
-
Frequenza dell'uncore
-
Frequenza delle RAM
-
Timing delle RAM
-
Frequenza del processore
Frequenza CPU fissa, frequenza e timigs RAM fissi, frequenza uncore variabile
| Impostazioni | Tabella dati |
| Processore: Default Frequenza RAM: 1333 Mhz Timigs RAM: 7-7-7-20 1T | |
All'aumentare dell'uncore, il bandwith cresce in modo continuo ed abbastanza cospicuo. Il nostro processore non permetteva il boot per frequenze dell'uncore superiori a 3466 Mhz con tensione del QPI entro valori di sicurezza.
Anche le latenze ne traggono giovamento, anche se non in misura eccessiva. A fronte di quasi 1 Ghz di aumento, abbiamo un miglioramento delle latenze di circa un 9 %.
Frequenza CPU fissa, frequenza RAM fissa, frequenza uncore fissa, timigs RAM variabili
| Impostazioni | Tabella dati |
| Processore: Default Frequenza RAM: 1333 Mhz Frequenza uncore: 3200 Mhz | |
Al variare dei soli timing, la bandwith si modifica, ma in misura abbastanza contenuta. Le prestazioni della copia in memoria, ovvero lo spostamento di un pacchetto di dati da una cella all'altra della RAM che non implica spostamento di dati verso la RAM o verso il controller, rimangono chiaramente immodificate.
In termini di latenza, i timing si fanno sentire molto di più che non la frequenza dell'uncore. Tra un estremo e l'altro delle nostre misurazioni, siamo a circa un 20 % di discrepanza.
Frequenza CPU fissa, timing RAM fissi, frequenza uncore fissa, frequenza RAM variabile
| Impostazioni | Tabella dati |
| Processore: Default Frequenza uncore: 3200 Mhz Timigs RAM: 8-8-8-20 2T | |
In questo caso le misurazioni sono purtroppo limitate. Questo è dovuto all'impossibilità di salire oltre i 3400 Mhz circa di uncore. Lo step di DDR3 1833, avrebbe richiesto una frequenza di uncore pari a oltre 3600 Mhz, cosa che la nostra CPU non tollerava.
L'aumento della bandwith è decisamente notevole all'aumentare della frequenza delle memorie. Dato l'andamento un po' parabolico tendente ad un asintoto, sembra quasi che a basse frequenze le RAM facciano un po' da collo di bottiglia.
Le latenze calano vertiginosamente all'aumentare della frequenza. Un raddoppio di quest'ultima, si traduce in una riduzione del 34 %.
Frequenza RAM fissa, timing RAM fissi, frequenza uncore fissa, frequenza CPU variabile
| Impostazioni | Tabella dati |
| Frequenza uncore: 3200 Mhz Frequenza RAM: 1600 Mhz Timigs RAM: 8-8-8-20 2T | |
Le variazioni della frequenza del processore sono ottenute mediante la modifica del moltiplicatore, a partire dalla frequenza di default.
La frequenza del Core, che è strettamente correlata seppur indipendente da quella dell'uncore, incide molto in termini di bandwith. Va anche affermato che queste prove sono state fatte in downclock (con moltiplicatore 15x la CPU operava a 2 Ghz), per cui è probabile che con un Base Clock superiore, la variazione di moltiplicatore non si faccia sentire a questi livelli.
Le latenze invece non vengono modificate se non entro una percentuale abbastanza ridotta.
Integrazione dati
Ora vediamo di visualizzare meglio l'incidenza dei tre parametri presi in esame su bandwith e latenze.
La pendenza della curva relativa alla frequenza delle RAM è decisamente maggiore delle altre tre.
Lo stesso quadro si ripete anche per le latenze.
In conclusione, su piattaforma Nehalem, la frequenza delle RAM riveste un ruolo primario sia in termini di bandwith che in termini di latenze. A nostro avviso, al secondo posto va considerato l'uncore clock. Il motivo di questa preferenza risiede nel fatto che per diminuire molto i timing delle RAM a frequenze elevate delle stesse, si rende necessario aumentare di molto il v-DIMM, cosa che Intel ha fortemente sconsigliato (almeno oltre i 1,65 Volt), per via di un possibile danno alla CPU.
Queste ultime osservazioni infine, spiegano perché il mercato si stia spostando sempre di più verso chip di RAM in grado di operare a frequenze elevate con tensioni di alimentazione contenute e con timing piuttosto rilassati.
La questione relativa alla frequenza del processore a nostro avviso ha senso solo se noi prendiamo in esame ampie variazioni di frequenza. Il range di overclock per un daily use di questi processori ad aria è piuttosto ristretto tra i vari esemplari (non più di 400 Mhz), per cui non consideriamo l'aumento di frequenza del processore un elemento più critico rispetto ad altri per il raggiungimento di bandwith elevate. Chiaramente il discorso cambia in caso di overclocking estremo.
