DDR3-Speicher aus Intel- und AMD-Sicht

28. Juni 2007 / von Leonidas / Seite 2 von 2

Nutzvoll ist DDR3-Speicher erst dann, wenn entweder der Front Side Bus der Prozessoren entsprechend hoch genug ist, was wie gesagt momentan nicht in Intels Plänen steht - oder aber wenn der Speicher von einem in der CPU integrierten Speicherinterface direkt angesprochen wird und damit der limitierende Umweg über einen Front Side Bus ausgeschlossen ist. Dann kann DDR3-Speicher umgehend seine höhere Bandbreiten ausspielen, das vorgesagte zu den Limitierungen von DDR3 gilt dann ebenso umgehend nicht mehr.

Allerdings wird es in die CPU integrierte Speicherinterfaces, welche DDR3-Speicher ansprechen können, nicht vor dem nächsten Jahr geben. Seitens AMD sind im zweiten Halbjahr hierzu die Sockel-AM3-Prozessoren geplant, welche DDR2 und DDR3 ansprechen werden können. Bei Intel wird man hierbei hingegen auf die nächste Prozessorenarchitektur namens "Nehalem" warten müssen, welche wohl zum Jahreswechsel 2008/09 ansteht. Bis zu diesem Zeitpunkt ist DDR3-Speicher komplett nutzbefreit - man gewinnt nichts, sondern gibt schlicht nur mehr Geld aus. Um das nochmals klarzustellen, wann was von DDR3 zu erwarten ist:

Wie gut zu sehen, wird es noch mindestens ein Jahr dauern, ehe DDR3 interessant wird. Diesen Zeitraum dürfte DDR3-Speicher allerdings sowieso benötigen, um von den derzeit viel zu hohen Preisen herunterzukommen. Gerade da die entsprechenden AMD-Prozessoren sowohl DDR3 als auch DDR2 ansteuern werden können, wird sich DDR3-Speicher zumindestens bei AMD-Prozessoren auch einem Preis/Leistungs-Kampf mit DDR2-Speichern stellen müssen. Die Preise für DDR3 müssen dann also "allgemeinverträglich" sein, sonst bleibt der Bandbreitenvorteil von DDR3 nur auf dem Papier bestehen und es wird weiterhin DDR2-Speicher verbaut.

Sehr entschieden wollen wir zudem an dieser Stelle allen Darstellungen entgegentreten, wonach DDR3 jetzt möglicherweise noch keinen Vorteil bringen mag, dieses sich mit der Zeit aber ändern wird. Diese Darstellung, selbst wenn sie pro forma richtig sein mag, suggeriert allerdings auch, daß jetzt gekaufter DDR3-Speicher irgendwann einmal seine Vorteile ausspielen können wird - genauso wie eine jetzt gekaufte Direct3D10-Grafikkarte mit dem vermehrten Auftreten entsprechender Spiele ihre Vorteile wird anbringen können.

Genau dieses Gleichnis trifft auf DDR3-Speicher allerdings nicht zu: Jetzt gekaufter DDR3-Speicher wird immer keinen Leistungsvorteil gegenüber DDR2-Speicher erbringen, daran wird auch die Zeit nichts ändern. Der Grund für den nicht vorhandenen Leistungsvorteil liegt ja nicht darin, daß der DDR3-Speicher schlecht wäre, sondern daß der Speicher durch die aktuellen Prozessoren limitiert wird. Erst die neuen Plattformen in Form der kommenden DDR3-unterstützenden Prozessoren werden dies grundsätzlich ändern. Die durchaus vorhandene Regel, daß sich einige neue Hardware erst entwickeln muß und dann im Laufe der Zeit ihre wahre Stärke zeigt, trifft auf DDR3-Speicher eben nicht zu: DDR3 wird mit den aktuellen CPU-Architekturen auch in Zukunft nicht schneller werden.

Wie überall gibt es natürlich Ausnahmen - Fälle also, wo DDR3-Speicher auch jetzt schon sinnvoll eingesetzt werden kann. Diese beziehen sich derzeit natürlich ausschließlich auf Intels Prozessoren, da AMDs aktuelle Prozessoren durch ihr integriertes Speicherinterface bekanntermaßen an DDR2-Speicher gebunden sind.

Als erstes wären hier die Overclocker zu erwähnen, wobei dies eher in Richtung von Extreme-Overclocking geht als denn um Übertaktung "für den Hausgebrauch". Denn wenn man bei extremem Overclocking-Versuchen den Front Side Bus der Prozessoren maßlos in die Höhe treibt, kann man eventuell in Regionen kommen, wo der Speichertakt von DDR2-Speicher nicht mehr ausreicht, um den Prozessor optimal mit Speicherbandbreite zu versorgen.

Allerdings läßt sich das ganze gleich wieder hart einschränken: Mit gutem Overclocker-Speicher sind auch mit DDR2 schon Speichertaktraten von bis zu 625 MHz (DDR2/1250) erhältlich - und auch diese dürften sich ja auch noch ein wenig übertakten lassen. Doch selbst von DDR2/1250 ausgehend wäre immerhin ein Front Side Bus von 625 MHz QDR (FSB2500) realisierbar - dies sind Regionen, wo sich nur noch eine Handvoll von Spitzen-Overclockern bewegen dürften. Im Normalfall lassen sich Intels derzeitige Prozessoren sowieso nicht so weit treiben, für den normalen Übertakter hat dieser Punkt also keinerlei Relevanz.

Zudem läßt sich generell beim Thema Overclocking dazusagen, daß man natürlich auch mit niedrigeren Speichertaktraten auf hohe FSB-Taktraten kommen kann. Viele gute Mainboards bieten heutzutage die Option, den Speicher auch asynchron niedriger zum Front Side Bus zu takten. Dies verschenkt zwar ein paar geringfüge Prozentpunkte an Performance, doch damit kann der Speicher dann zweifellos nicht mehr den Overclocking-Spaß behindern. In der Summe kann somit gelten: Bis auf wirklich seltene Ausnahmen ist (natürlich entsprechend hochklassiger) DDR2-Speicher kein Hindernis beim Übertakten.

Der zweite Punkt geht in Richtung integrierte Grafik. Hier liegt der einzige andere Abnehmer der im Mainboard-Chipsatz seitens des Speichers anliegenden Bandbreite, im Normalfall teilt sich die integrierte Grafik die zur Verfügung Bandbreite dann dynamisch mit der CPU. Wenn hierbei mehr an speicherseitiger Bandbreite zur Verfügung steht, wird die CPU natürlich nicht unbedingt mehr wollen, sondern das komplette "Plus" kommt dann allein der integrierten Grafik zugute.

Damit können sich im Idealfall erhebliche Leistungsgewinne erzielen lassen. Stattet beispielsweise ein OEM-Hersteller ein System mit FSB1066-CPU nur mit DDR2/533-Speichern aus, so gelangt davon sehr grob gerechnet nur 4 GB/sec bei der integrierten Grafiklösung an. Bestückt man das ansonsten gleiche System mit einer FSB800-CPU und dafür DDR3/1600 (absolutes Idealbeispiel), könnte die integrierte Grafiklösung gleich satte 21 GB/sec an Bandbreite abbekommen.

Allerdings hat diese Idee einen grundsätzlichen Haken: Bei integrierter Grafik zählt die Performance nun einmal nur stark sekundär. Kein OEM-Hersteller wird also auf die aus Performance-Sicht sicherlich richtige Idee kommen, ein OEM-System mit besonders schnell getaktetem DDR3-Speicher auszustatten. Gerade bei solchen Systemen geht es primär um den Systempreis, insofern wird sich der OEM-Hersteller hüten, das System an einem Punkt teurer zu machen, den man marketingtechnisch schlecht ausnutzen kann (daß die Grafik "superschnell" ist, kann man auch mit dem schlechtstmöglichen Speicher einfach so behaupten).

Schließlich wäre ein Leistungsgewinn für die integrierte Grafik auch schon jetzt mit schnell getaktetem DDR2-Speicher möglich: Ein System mit FSB1066-CPU und DDR2/800-Speicher könnte ganz grob gerechnet auf 8 GB/sec für die integrierte Grafik kommen, was für deren Leistungsfähigkeit schon allerhand und wohl sogar komplett ausreichend wäre. Allerdings gibt es faktisch keine solchen OEM-PCs, wo dieserart mitgedacht wurde - wie gesagt, bei integrierter Grafik zählt deren Performance einfach nicht. Daß sich hier theoretisch mit DDR3-Speicher ein wohl sogar erheblicher Leistungsgewinn erzielen läßt, spielt für die Praxis keine Rolle, denn in dieser baut niemand solcherart Systeme.

Drittens könnte die hohe mittels DDR3-Speicher erzielbare Bandbreite für Mainboard-Chipsätze mit SingleChannel-Speicherinterface interessant sein. Alle obigen Rechnungen gehen natürlich von Mainboard-Chipsätzen mit DualChannel-Speicherinterfaces aus. Bei einem SingleChannel-Speicherinterface sieht die Welt natürlich gleich wieder ganz anders aus, dann benötigt ein FSB1066-Prozessor gleich DDR2/1066 oder DDR3/1066, um optimal bedient zu werden - bei einem FSB1333-Prozessor wäre dann DDR3/1333 passend. Hier könnte sich auch unter der aktuellen Prozessoren-Architektur von Intel ein Anwendungsgebiet ergeben, wo wirklich nur noch DDR3-Speicher einsetzbar ist.

Allerdings gibt es derzeit Mainboard-Chipsätze mit SingleChannel-Speicherinterface nur noch als Auslaufware im LowCost-Bereich. Neue Mainboard-Chipsätze dieser Bauklasse wird es wohl von keinem der Chipsatz-Hersteller mehr geben - sie sind heutzutage einfach nicht mehr vermarktbar. Insofern ist das ganze eine eher nur theoretische Option, welche in unserer heutigen Welt, wo ein technisches Downgrade kaum noch an den Käufer zu bringen ist, egal ob es technisch sinnvoll oder nicht, keine Relevanz mehr erlangen wird.

Beim vierten Punkt geht es um Notebooks und deren Akkulaufzeit, welche man mittels DDR3-Speicher erhöhen kann. Da DDR3-Speicher mit weniger Spannung betrieben wird, verbraucht dieser naturgemäß weniger Strom - auf dem gleichen Takt sollen es 25 Prozent weniger gegenüber DDR2 sein. Für Notebooks hört sich dies prinziell interessant an, auch wenn der Speicher gewöhnlich nicht zu den großen Verbrauchern im Schlepptop gehört - aber die Hersteller nehmen diesbezüglich im gewöhnlichen erst einmal alles mit, was mitzunehmen ist und hoffen dann darauf, das Kleinvieh auch Mist macht.

Insofern spricht hierbei technisch nicht viel dagegen, DDR3 im Notebook für eine längere Akkulaufzeit einzusetzen. Wenn, ja wenn Intel hierbei mitziehen und entsprechende Mainboard-Chipsätze anbieten würde. Allerdings wird es erst Mitte 2008 entsprechendes von Intel geben. Warum Intel dies erst so spät ansetzt, ist uns vollkommen unklar - womöglich sind hierbei gar andere Chipsatz-Hersteller fixer. Bis aber entsprechende Mainboard-Chipsätze vorliegen, bleibt die durchaus gute Idee von DDR3 im Notebook reine Theorie.

Anzumerken wäre hierzu noch, daß die Notebook-Hersteller natürlich die DDR3-Speicher im Notebook entsprechend der verwendeten CPU eventuell untertakten müssen. Denn wenn eine FSB1066-CPU verbaut ist und man diese optimalerweise mit DDR2/533 paart, dann würde DDR3/800-Speicher zwar besser klingen, jedoch nicht mehr Leistung bringen und vor allem die Akkulaufzeit noch steigern und nicht senken (bei wie gesagt 25 Prozent Unterschied auf gleichem Takt). Im konkreten Beispiel müsste der DDR3-Speicher auf DDR3/533 untertaktet werden, um den Vorteil bei der Akkulaufzeit zu erhalten - bleibt zu hoffen, daß die Notebook-Hersteller so clever sind, dies zu beachten.

Und letztlich wäre an dieser Stelle noch der Punkt der Speicherlatenzen zu erwähnen, welche schließlich mit höheren Taktfrequenzen immer weiter absinken und damit eine höhere Performance ergeben, selbst wenn die höhere Bandbreite nicht ausgenutzt werden kann. Allerdings wird an dieser Stelle immer wieder gern vergessen, daß DDR3-Speicher ja von Anfang an erst einmal mit etwas höheren Latenzen einsteigt und ein Hauptteil des höheren möglichen Taktes dafür verwendet werden wird, dieses wieder auszugleichen.

Während also im DDR2-Bereich derzeit auch noch ohne hohe Preisaufschläge für ausgewachsene Overclocker-Module DDR2-Speichermodule mit Latenzzeiten von 10ns problemlos erhältlich sind (DDR2/667 mit CAS3, DDR2/800 mit CAS4), starten die ersten DDR3-Speicher mit etwas höheren Latenzzeiten: DDR3/800 mit CAS6 (15ns) und DDR3/1066 auf CAS7 (13,1ns). Sicherlich bringen dann im DDR3-internen Vergleich höhere Taktungen wieder geringere Latenzzeiten hervor - allein, damit wird man allerhöchstens das mit DDR2 vorgegebene niedrige Niveau erneut erreichen, jedoch voraussichtlich nicht unterbieten können.

Wie ziemlich gut zu sehen, hat sich bei der reinen Latenzzeit im Laufe der Entwicklung eigentlich nichts getan - auf ihren Endausbaustufen liegt die Latenzzeit bei allen Speichersorten dann doch wieder gleich. Wesentliche Sprünge hin zu niedrigeren Latenzzeiten sind sowieso nicht zu erwarten, da dies dann langsam an technische Limits innerhalb der Speicherchips selber stößt. Mit den immer besser werdenen Latenzen im DDR3-Bereich wird dieser Speicher somit nur den Rückstand zu DDR2 aufholen, jedoch voraussichtlich hierbei nichts besser machen als bei DDR2.

Und selbst wenn: Für merkbare Performancegewinne müssten die Latenzzeiten geradezu erheblich sinken, da der Einfluß der Speichertimings im gewöhnlichen nur für wenige Prozentpunkt an Performance steht. Genau das ist dann aufgrund der schon vorerwähnten technischen Limits wieder sehr unwahrscheinlich, Latenzzeiten unterhalb von 7,5ns (erreicht bei DDR400 mit CAS1.5 und DDR2/800 mit CAS3) sind also auch mit DDR3 nicht zu erwarten.

In der Summe ergeben auch diese Ausnahmen kein wirklich befriedigendes Bild, weil es zumeist bei der reinen Theorie bleibt. Derzeit ist DDR3-Speicher weder allgemein noch in Nischen irgendwie interessant, sondern rein rausgeworfenes Geld, da einem nicht vorhandenen Leistungsvorteil ein erheblicher Mehrpreis gegenübersteht. Selbst in der Zukunft wird jetzt gekaufter DDR3-Speicher wie vorstehend begründet nicht zu Leistungsvorteilen führen, denn erst mit dem Wechsel der Plattformen bzw. Prozessoren ergibt sich überhaupt der Sinn von DDR3. Und bis genau zu diesem Zeitpunkt kann man mit der Anschaffung von DDR3-Speichern bzw. entsprechenden Mainboards (gilt auch für Kombi-Boards) in aller Ruhe abwarten.

Und abschließend nochmals: Dieser Artikel soll DDR3-Speicher nicht schlechtmachen. Die Technik von DDR3 ist gut, die Speicherhersteller haben sich hier absolut nichts vorzuwerfen. Aber DDR3 muß nun einmal mit den vorhandenen Plattformen im CPU/Mainboard-Markt leben und wird derzeit durch die Limitationen der FSB-gebundenen Intel-Prozessoren ausgebremst. DDR3-Speicher mag somit von der Theorie her eine bessere Leistung haben, kann diese aber derzeit schlicht nicht ausspielen und sollte daher aus Käufersicht uninteressant sein.