Speicher-Skalierung auf dem Core 2 Duo

7. November 2006 / von Madkiller (Benchmarks) & Leonidas (Text) / Seite 1 von 4

   Einleitung

Im Gegensatz zu AMD ist für Intel die Nutzung der DDR2-Speichertechnologie keine Neuheit - sie geht bei Intel gar bis ins Jahr 2004 zurück, als mit dem Sockel 775 sowohl PCI Express als auch DDR2 in den Markt gebracht wurden. Zwar musste DDR2 seinerzeit von Intel noch mächtig gepuscht werden, da es - allerdings Technologie-bedingt - nicht so viel schneller war wie erwartet, mit der Zeit konnte sich der neue Speicher aufgrund fallender Preise sowie verfügbar werdender besserer Speicher (bezüglich Taktfrequenzen und Timings) allerdings doch breit auf dem Markt durchsetzen.

Auch dem seinerzeitigen Pentium 4 Prozessor tat der neue Speicher letztlich, wenn auf hoher Taktfrequenz und mit anständigen Timings betrieben, recht gut und konnte aus dieser bekannt Bandbreiten-lastigen CPU immer noch gewisse Prozentpunkte an Mehrleistung herauskitzeln. Und hier dürfte dann auch der größte Unterschied zum aktuellen Intel-Prozessor Core 2 Duo/Extreme liegen: Wohl aufgrund dessen Abstammung aus dem Pentium M und damit letztlich (weitläufig) vom Pentium III hergeleitet, ergaben die bisherigen Tests eigentlich eine deutlich geringere Abhängigkeit vom eingesetzten Speicher als noch beim Pentium 4 zu beobachten - trotz wieder einmal bei Intel gesteigertem FrontSideBus (auf generell FSB1066).

Allerdings erscheinen wirklich hohe Speichertaktungen beim Core 2 Duo auch nicht wirklich sinnvoll, liegt hier zwischen der zur Verfügung stehenden Speicherbandbreite und dem Prozessor wie gesagt noch der FrontSideBus, welcher die beim Prozessor ankommende Speicherbandbreite effektiv limitiert. So kann beispielsweise ein FSB1066 maximal 8 GB/sec an Daten übertragen, was bereits von DDR2/533-Speicher an einem DualChannel-Speicherinterface erreicht wird (ebenfalls 8 GB/sec). Setzt man nun schnelleren Speicher ein, sollte rein theoretisch der FrontSideBus limitieren - rein praktisch hat sich aber die Erkenntnis durchgesetzt, daß ein gewisser Überhang auf der Speicherseite trotzdem noch zu einer gewissen Mehrperformance führt.

Dies läßt sich jedoch nicht mehr beliebig steigern: Im konkreten Beispiel wäre DDR2/667-Speicher mit einer Bandbreite von 10 GB/sec die (etwas) schneller Wahl, eine weitere Steigerung der Leistung durch DDR2/800 oder höhere Speichertaktungen ist jedoch - beim gewählten FrontSideBus von FSB1066 - nicht zu erwarten. Gerade da die aktuellen Core 2 Duo/Extreme Prozessoren allesamt mit einem FSB1066 antreten, sind somit Speichertaktungen jenseits der 333 MHz Speichertakt (DDR2/667) für solche Systeme eigentlich Overkill, da dort die Mehrleistung noch höherer Speichersorten überhalb von DDR2/667 und außerhalb des Overclocking-Betriebs weitestgehend verpuffen (es ergibt sich ein gewisser Effekt durch die dann niedrigeren Latenzen, dieser ist jedoch kaum erwähnenswert).

Trotzdem bietet sich natürlich auch bei dieser neuen CPU ein Test der Speicherskalierung an - ganz besonders, nachdem wir jenes bereits für den AM2-basierenden Athlon 64 X2 vorgenommen haben. Dieser Vergleich ist um so mehr interessanter, als daß DDR2 nun inzwischen wirklich breit im Markt angekommen ist und es eine Vielzahl an verschiedenen Taktfrequenzen und Speichertimings zu erstehen gibt - gleichzeitig aber die meisten Core 2 Duo Systeme von Werk aus mit doch recht niedrigen Speichertaktraten und zumeist eher mäßigen Speichertimings ausgeliefert werden. Das Ziel dieses Artikels liegt natürlich wieder darin, zu ermitteln, wie (gleichgetaktete) Core 2 Duo Prozessoren auf unterschiedliche DDR2-Speicher unter Spielen reagieren - sowohl bezüglich der Taktraten als auch der Speichertimings.

Zur konkreten Ausführung unseres Tests wurden wie schon im letzten Prozessoren-Vergleich verschiedene Messungen unter zweifellos CPU-limitierten Settings vorgenommen (Auflösung 800x600, kein AA und kein AF), um allein den Ausschlag zu messen, welche die CPU in Zusammenspiel mit dem Speicher zu leisten im Stande ist. Genauso zweifellos nicht wurde damit die Performance unter realen Einsatzbedingungen vermessen - dies ist ein theoretischer Vergleich über die Leistungsfähigkeit von verschiedenen Speicherkonstellationen, kein Test der absoluten Praxis.

Dieser Artikel setzt sich damit natürlich derselben Kritik aus, welche schon der zitierte Artikel "Intel Core 2 Duo vs. AMD Athlon 64 X2" abbekam: Die erzeugten Zahlen entsprechen nicht der (vermeintlichen) Realität in Spielen, wo die Performance-Unterschiede zwischen den Prozessoren (und für diesen Artikel die Performance-Unterschiede zwischen den Speicherkonstellationen) durch häufig vorkommende Grafikkarten-Limitierungen (vermeintlich) deutlich geringer ausfallen als von uns ausgemessen. Unserer Meinung nach liegt in der Forderung nach realitätsgebundenen Benchmarks bei CPUs allerdings ein genereller Irrtum vor, zu welchem wir hier bereits ausführlich Stellung genommen haben.

Nachdem man die Gründe für die von uns gewählte Testkonstellation an dieser Stelle nachvollziehen kann, wollen wir noch kurz ein Blick auf das Testsystem werfen, welches grob folgende Hardware umfaßt:

• Intel Core 2 Duo E6400 (Allendale, 2.13 GHz)
• Asus P5W DH Deluxe (Intel 975X)
• 2x 1 GB OCZ "Platinum XTC Revision 2" DDR2/800 (Ratings: 4-4-4-15 @ DDR2/800)
• Creative Audigy2 (Sound-Details waren auf Maximum mit EAX 5.1)
• Sapphire Radeon X1900 XT 512MB auf 625/725 MHz, Catalyst 6.9 (A.I. low)
• Microsoft Windows XP Home, Service Pack 2 (inklusive DirectX 9.0c)
• Benchmark-Settings: 800x600 auf maximalen Details ohne Anti-Aliasing und anisotropen Filter

Das genaue Testsystem kann auch hier nachgeschlagen werden, es ist zum vorzitiertem Prozessoren-Vergleich identisch. Ebenfalls aus diesem Artikel entstammen die für unsere Messungen benutzten Savegames aus den Spielen Age of Empires III, GTR 2, Half-Life 2: Episode 1, The Elder Scrolls IV: Oblivion und Titan Quest.

Den vorgenannten OCZ-Speicher haben wir letztlich auf folgenden unterschiedlichen Settings getestet:

• 1866 MHz CPU-Takt, FSB1066 (266 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 1:1 = 266 MHz Speichertakt (DDR2/533) @ 4-4-4-12
  (entspricht dem E6300 mit den üblichsten Timings; ist auch die Basis für die Skalierungswerte)
• 2133 MHz CPU-Takt, FSB1066 (266 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 1:1 = 266 MHz Speichertakt (DDR2/533) @ 4-4-4-12
  (entspricht dem E6400 mit den üblichsten Timings; ist die Basis für die ganzen RAM-Settings-Vergleiche)
• 2133 MHz CPU-Takt, FSB1066 (266 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 1:1 = 266 MHz Speichertakt (DDR2/533) @ 5-5-5-15
  (Test verschiedener Timings, um deren Performanceunterschiede aufzuzeigen)
• 2133 MHz CPU-Takt, FSB1066 (266 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 1:1 = 266 MHz Speichertakt (DDR2/533) @ 3-3-3-9
  (Test verschiedener Timings, um deren Performanceunterschiede aufzuzeigen)
• 2133 MHz CPU-Takt, FSB1422 (355 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 4:3 = 266 MHz Speichertakt (DDR2/533) @ 4-4-4-12
  (so haben wir den selben CPU- und RAM-Takt, wie bei einem E6400 - aber mit einem anderen CPU-Multiplikator: das soll aufzeigen, wie effizient der Speicherkontroller mit dem asynchronen FSB:RAM-Takt zurechtkommt)
• 2133 MHz CPU-Takt, FSB1066 (266 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 4:3 = 200 MHz Speichertakt (DDR2/400) @ 4-4-4-12
  (um aufzeigen zu können, um wieviel die Pro/MHz-Leistung durch den niedrigeren asynchronen RAM-Takt einbricht)
• 2133 MHz CPU-Takt, FSB1066 (266 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 4:5 = 333 MHz Speichertakt (DDR2/667) @ 4-4-4-12
  (um aufzeigen zu können, um wieviel die Pro/MHz-Leistung durch den höheren asynchronen RAM-Takt steigt)
• 2333 MHz CPU-Takt, FSB1333 (333 MHz FSB-Takt), Verhältnis FSB zu RAM 1:1 = 333 MHz Speichertakt (DDR2/667) @ 4-4-4-12
  (als Skalierungsbasis: wenn wir diese Werte mit denen des E6300 vergleichen, ergibt sich, wie gut das Spiel bei möglichst exakt 25 Prozent (1866 zu 2333 MHz CPU-Takt, 266 zu 333 MHz FSB-Takt) höherer CPU-Leistung skaliert; damit konnten auch die Zahlen für sämtliche Pro/MHz-Leistungsvergleiche ermitteln werden)

Wie gut im Vergleich zum entsprechenden Artikel für den AM2-basierten Athlon 64 X2 zu sehen, ergeht sich dieser Test zur Speicherskalierung auf dem Core 2 Duo nicht allein nur in Vergleichen verschiedener Speichertaktraten und -timings. Durch den bei Intel-Prozessoren nach wie vor bestimmenden FrontSideBus ist auch das Verhältnis dieses FSBs gegenüber dem Speichertakt ein gewichtiges Thema.

Vorab sei an dieser Stelle noch den Firmen Intel und Sapphire für die unkomplizierte Stellung von Testsamples für unsere neuen Teststationen gedankt.

   Speicherskalierungs-Benchmarks

Ohne größere Worte und Kommentierungen wollen wir hier fix die einzelnen Benchmarks posten, welche wir angestellt haben. Die Auswertung dieser Zahlen wird dann zusammengefaßt im nächsten Kapitel erfolgen.