Влияние частоты и таймингов оперативной памяти на производительность платформы Intel LGA 1156

Влияние частоты и таймингов оперативной памяти на производительность платформы Intel LGA 1156 В данном исследовании мы попробуем найти ответ на следующий вопрос - что важнее для достижения максимальной производительности компьютера, высокая частота оперативной памяти или же ее низкие тайминги. А помогут нам в этом два комплекта оперативной памяти производства Super Talent.

front.jpg

back.jpg

Давайте посмотрим, как выглядят модули памяти внешне, и какими характеристиками обладают.

Super Talent X58

Данный комплект производитель "посвятил" платформе Intel X58, о чем свидетельствует надпись на наклейке. Однако здесь сразу же возникает несколько вопросов. Как всем хорошо известно, для достижения максимальной производительности на платформе Intel X58 настоятельно рекомендуется использовать трехканальный режим работы оперативной памяти. Несмотря на это, данный комплект памяти Super Talent состоит лишь из двух модулей.

Конечно, у ортодоксальных сборщиков систем такой подход может вызвать недоумение, однако рациональное зерно в этом все же есть. Дело в том, что сегмент топовых платформ относительно невелик, и большинство персональных компьютеров используют оперативную память в двухканальном режиме. В этой связи покупка комплекта из трех модулей памяти обычному пользователю может показаться неоправданной, а если необходимо действительно много оперативной памяти, можно приобрести три комплекта по два модуля в каждом.

x58.jpg

Производитель указывает, что память Super Talent WA1600UB2G6 может работать на частоте 1600 МГц DDR при таймингах 6-7-6-18. Теперь давайте посмотрим, какая информация зашита в SPD профиле этих модулей.

x58-spd-timings.png

И опять наблюдается некоторое несоответствие реальных и заявленных характеристик. Максимальный профиль JEDEC предполагает работу модулей на частоте 1333 МГц DDR при таймингах 9-9-9-24. Впрочем, присутствует расширенный профиль XMP, частота которого совпадает с заявленной - 800 МГц (1600 МГц DDR), но тайминги несколько отличаются, причем в худшую сторону - 6-8-6-20, вместо 6-7-6-18, которые указаны на наклейке.

Тем не менее, данный комплект оперативной памяти без проблем работал в заявленном режиме - 1600 МГц DDR при таймингах 6-7-6-18 и напряжении 1,65 В. Что касается разгона, то более высокие частоты модулям не покорились, несмотря на установку повышенных таймингов и увеличение напряжения питания. Более того, при увеличении напряжения Vmem до уровня 1,9 В наблюдалась нестабильность работы и в исходном режиме.

К сожалению, радиаторы очень прочно приклеены к чипам памяти, поэтому мы не рискнули их снимать, опасаясь повредить модули памяти. А жаль, тип используемых микросхем мог бы пролить свет на такое поведение модулей.

Super Talent P55

Второй комплект оперативной памяти, который мы рассмотрим сегодня, производитель позиционирует как решение для платформы Intel P55. Модули оснащены низкопрофильными радиаторами черного цвета. Максимальный заявленный режим предполагает работу данных модулей на частоте 2000 МГц DDR при таймингах 9-9-9-24 и напряжении 1,65 В.

p55.jpg

Теперь посмотрим на зашитые в SPD профили.

p55-spd-timings.png

Наиболее производительный профиль JEDEC предполагает работу модулей на частоте 800 МГц (1600 МГц DDR) при таймингах 9-9-9-24 и напряжении 1,5 В, а профили XMP в данном случае отсутствуют.

Что касается разгона, то при небольшом повышении таймингов данные модули памяти оказались способны работать на частоте 2400 МГц DDR, о чем свидетельствует скриншот ниже.

p55--2400-10-10-10-26.png

Более того, система загружалась и при частоте модулей 2600 МГц DDR, однако запуск тестовых приложений приводил к зависанию или перезагрузке. Как и в случае с предыдущим комплектом памяти Super Talent, данные модули никак не реагировали на повышение напряжения питания. Как оказалось, лучшему разгону памяти и стабильности работы системы более способствовало увеличение напряжения контроллера памяти, встроенного в процессор. Впрочем, поиск максимально возможных частот и параметров, при которых достигается стабильность работы в таких экстремальных режимах, оставим энтузиастам.

Далее мы сосредоточимся на изучении следующего вопроса - в какой степени частота работы оперативной памяти и ее тайминги влияют на общую производительность компьютера. В частности, мы попробуем выяснить, что лучше - установить скоростную оперативную память, работающую с высокими таймингами, или же предпочтительнее использовать как можно более низкие тайминги, пусть и не при максимальных рабочих частотах.

Условия тестирования

Тестирование проводилось на стенде следующей конфигурации. Во всех тестах процессор работал на частоте 3,2 ГГц, причины этого будут объяснены ниже, а мощная видеокарта была необходима для тестов в игре Crysis.

Центральный процессор Intel Core i7 870 @ 3,2 ГГц
Система охлаждения Thermalright Ultra-120
Материнская плата Asus Sabertooth 55i (Intel P55)
Видеокарта NVIDIA GTX 295
Блок питания Enermax 850 Вт
Жесткий диск Samsung 750 Гб
Корпус Cooler Master Test bench 1.0
Операционная система Windows 7 Ultimate 32-bit

Как уже говорилось выше, мы попробуем выяснить, как частота работы оперативной памяти и ее тайминги влияют на общую производительность компьютера. Конечно, данные параметры можно просто задать в BIOS и провести тесты. Но, как оказалось, при частоте Bclk равной 133 МГц, диапазон рабочих частот оперативной памяти в использованной нами материнской плате составляет 800 - 1600 МГЦ DDR. Этого оказывается недостаточно, ведь один из рассматриваемых сегодня комплектов памяти Super Talent поддерживает режим DDR3-2000. Да и вообще, скоростных модулей памяти выпускается все больше, производители уверяют нас в их небывалой производительности, так что выяснить их реальную производительность определенно не помешает.

Для того, чтобы установить частоту памяти, скажем, 2000 МГц DDR, необходимо увеличить частоту шины Bclk. Однако при этом изменятся частоты как ядра процессора, так и его кэш-памяти третьего уровня, которая работает с той же частотой, что и шина QPI. Разумеется, сравнивать результаты, полученные в таких разных условиях, некорректно. Кроме того, степень влияния частоты CPU на результаты тестирования может оказаться куда значительнее таймингов и частоты оперативной памяти. Возникает вопрос - нельзя ли как-то обойти эту проблему?

Что касается частоты процессора, то в некоторых пределах ее можно изменять с помощью множителя. Однако при этом желательно выбирать такое значение частоты bclk, чтобы итоговая частота оперативной памяти была равна одному из стандартных значений 1333, 1600 или 2000. Как известно, в настоящее время базовая частота bclk в процессорах Intel Nehalem равна 133.3 МГц. Давайте посмотрим, какова будет частота оперативной памяти при разных значениях частоты шины bclk с учетом множителей, которые может выставить используемая нами материнская плата. Результаты приведены в таблице ниже.

Частота bclk, МГц
133.(3) 150 166.(6) 183.(3) 200
Множитель памяти Частота оперативной памяти, МГц DDR
6 800 900 1000 1100 1200
8 1066 1200 1333 1466 1600
10 1333 1500 1667 1833 2000
12 1600 1800 2000 2200 2400

Как видно из таблицы, при частоте bclk равной 166 МГц, для оперативной памяти можно получить частоты 1333 и 2000 МГц. Если частота bclk равна 200 МГц, то получаем совпадение частот оперативки при 1600 МГц, а также требуемые 2000 МГц. В остальных случаях совпадений со стандартными частотами памяти не наблюдается.

Так какую же частоту bclk в итоге предпочесть - 166 или 200 МГц? Ответ на этот вопрос подскажет следующая таблица. Здесь приведены значения частоты CPU, в зависимости от множителя и частоты bclk. Для оценки влияния таймингов нам необходимы не только одинаковые частоты памяти, но и CPU, чтобы это не влияло на получаемые результаты.

Частота bclk, МГц
Множитель CPU 133.(3) 150.0 166.(6) 183.(3) 200.0
9 1200 1350 1500 1647 1800
10 1333 1500 1667 1830 2000
11 1467 1650 1833 2013 2200
12 1600 1800 2000 2196 2400
13 1733 1950 2167 2379 2600
14 1867 2100 2333 2562 2800
15 2000 2250 2500 2745 3000
16 2133 2400 2667 2928 3200
17 2267 2550 2833 3111 3400
18 2400 2700 3000 3294 3600
19 2533 2850 3167 3477 3800
20 2667 3000 3333 3660 4000
21 2800 3150 3500 3843 4200
22 2933 3300 3667 4026 4400
23 3067 3450 3833 4209 4600
24 3200 3600 4000 4392 4800

В качестве отправной точки мы брали максимальную частоту процессора (3200 МГц), которую он может показать при базовой частоте bclk равной 133 МГц. Из таблицы видно, что в данных условиях только при частоте bclk=200 МГц можно получить точно такую же частоту CPU. Остальные частоты хоть и близки к 3200 МГц, но не точно равны ей. Конечно, в качестве исходной можно было взять частоту CPU и поменьше, скажем - 2000 МГц, тогда можно было бы получить корректные результаты при всех трех значениях шины bclk - 133, 166 и 200 МГц. Тем не менее, мы отказались от этого варианта. И вот почему.

Во-первых, настольных процессоров Intel c архитектурой Nehalem с такой частотой нет, и вряд ли они появятся. Во-вторых, снижение частоты CPU более чем в 1,5 раза может привести к тому, что он станет ограничивающим фактором, и разница в результатах практически не будет зависеть от режима работы оперативной памяти. Собственно, первые прикидки именно это и показывали. В-третьих, вряд ли тот пользователь, который покупает заведомо слабый и дешевый процессор, будет сильно озабочен вопросом выбора дорогой скоростной оперативной памяти.

Итак, мы будем тестировать при значениях базовой частоты bclk - 133 и 200 МГц. Частота CPU в обоих случаях одинакова и равна 3200 МГц. Ниже приведены скриншоты утилиты CPU-Z в данных режимах.

cpu-z-bclk133-1600-9-9-9-24.png

cpu-z-2000-9-9-9-24-1T-3200.png

Если вы обратили внимание, частота QPI-Link зависит от частоты bclk и, соответственно, они отличаются в 1,5 раза. Это, кстати, позволит выяснить, как влияет частота кэш-памяти третьего уровня в процессорах Nehalem на общую производительность. Итак, приступим к тестированию.

Результаты тестирования

Тестирование проводилось при значениях таймингов от 5-5-5-15 до 9-9-9-24, а частота оперативной памяти изменялась от 800 до 2000 МГц DDR. Разумеется, получить результаты удалось не во всех возможных сочетаниях из этого диапазона, тем не менее, полученный в итоге набор значений, на наш взгляд, является весьма показательным и соответствует практически любым возможным реальным конфигурациям.

Все тесты проводились с помощью комплекта памяти Super Talent P55. Как оказалось, эти модули способны работать не только на частоте 2000 МГц DDR, но и на частоте 1600 МГц DDR при весьма низких таймингах - 6-7-6-18. Кстати, такие тайминги нам подсказал первый комплект - Super Talent X58. Вполне возможно, что оба набора модулей используют одни и те же чипы памяти, а отличаются только радиаторами и SPD-профилями. На графиках и в таблицах результатов данный режим работы помечен как DDR3-1600 @ 6-6-6-18, чтобы не терялась "стройность" представления данных.

На графиках, приведенных ниже, каждая линия соответствует тестам при одном и том же значении частоты bclk и одинаковых таймингах. Поскольку результаты располагаются довольно плотно, чтобы не загромождать графики, числовые значения будут указываться в таблице под графиком.

Сначала проведем тестирование в синтетическом пакете Everest Ultimate.

13-Everestv5301900,MemoryRead,M.png

Тест чтения оперативной памяти показывает, что есть прирост производительности как от увеличения частоты памяти, так и от уменьшения ее таймингов. Тем не менее, даже для специализированного синтетического теста прирост оказывается не очень велик, и при таком виде графика некоторые точки просто сливаются. Чтобы, по возможности, избежать этого, мы будем менять масштаб вертикальной оси графика, чтобы максимально отобразить весь диапазон полученных значений, как это показано на графике ниже.

7-Everestv5301900,MemoryRead,M.png

Everest v5.30.1900, Memory Read, MB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   15115 14908 14336 14098
1333   14216 13693 13768 13027
1066 13183 12737 12773 12060 12173
800 11096 10830 10994 10700 10640
bclk=200 МГц 2000         18495
1600   18425 17035 18003 17602
1200   15478 15086 15467 15034

Итак, тест чтения из памяти утилиты Everest показывает, что при увеличении частоты оперативной памяти в 2 раза скорость ее работы возрастает максимум на 40%, а прирост от уменьшения таймингов не превышает 10%.

8-Everestv5301900,MemoryWrite,.png

Everest v5.30.1900, Memory Write, MB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   10870 10878 10866 10856
1333   10859 10852 10854 10869
1066 10852 10863 10851 10862 10870
800 10873 10867 10841 10879 10864
bclk=200 МГц 2000         14929
1600   14934 14936 14927 14908
1200   14931 14920 14930 14932

Удивительно, но тест записи в память утилиты Everest оказался совершенно равнодушен к изменению частоты и таймингов оперативной памяти. Зато четко виден результат от увеличения частоты кэш-памяти третьего уровня процессора на 50%, при этом скорость оперативной памяти увеличивается примерно на 37%, что весьма неплохо.

9-Everestv5301900,MemoryCopy,M.png

Everest v5.30.1900, Memory Copy, MB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   15812 15280 15269 15237
1333   15787 15535 15438 15438
1066 16140 15809 14510 14344 14274
800 13738 13061 13655 15124 12783
bclk=200 МГц 2000         20269
1600   20793 19301 19942 19410
1200   18775 20810 18087 19196

Тест копирования в памяти демонстрирует весьма противоречивые результаты. Наблюдается заметный прирост скорости от увеличения частоты bclk, а в некоторых случаях и весьма заметное влияние таймингов.

10-Everestv5301900,MemoryLatenc.png

Everest v5.30.1900, Memory Latency, ns
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   45.4 46.7 46.9 48.5
1333   48.3 48.7 50.8 53
1066 51.1 51.4 53.9 56.3 58.6
800 54.7 57.9 58.5 59.1 61.5
bclk=200 МГц 2000         38.8
1600   39.7 41 41.2 42.9
1200   42.5 44.6 46.4 48.8

Тест латентности памяти показывает в общем-то ожидаемые результаты. Тем не менее, результат в режиме DDR3-2000 @ 9-9-9-24 оказывается лучше, чем в режиме DDR3-1600 @ 6-6-6-18 при частоте bclk=200 МГц. И опять же, увеличение частоты bclk приводит к значительному улучшению результатов.

11-Everestv5301900,CPUQueen,sco.png

Everest v5.30.1900, CPU Queen, scores
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   30025 30023 29992 29993
1333   30021 29987 29992 30001
1066 29981 30035 29982 30033 29975
800 29985 29986 29983 29977 29996
bclk=200 МГц 2000         29992
1600   29989 29985 30048 30000
1200   30011 30035 30003 29993

Как видите, в данном чисто вычислительном тесте не наблюдается никакого влияния ни частоты, ни таймингов оперативной памяти. Собственно, так и должно было быть. Забегая вперед, скажем, что такая же картина наблюдалась и в остальных CPU-тестах Everest, за исключением разве что теста Photo Worxx, результаты которого приведены ниже.

12-Everestv5301900,PhotoWorxx,s.png

Everest v5.30.1900, PhotoWorxx, KB/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   38029 37750 37733 37708
1333   36487 36328 36173 35905
1066 33584 33398 33146 32880 32481
800 27993 28019 27705 27507 27093
bclk=200 МГц 2000         41876
1600   40476 40329 40212 39974
1200   37055 36831 36658 36152

Здесь прослеживается четкая зависимость результатов от частоты оперативной памяти, но от таймингов они практически не зависят. Также отметим, что при прочих равных условиях, наблюдается прирост результатов при увеличении скорости работы кэш-памяти третьего уровня процессора.

Теперь давайте посмотрим, как частота оперативной памяти и ее тайминги влияют на производительность в реальных приложениях. Сначала приведем результаты тестирования во встроенном тесте WinRar.

2-WinRar38benchmark,multi-thre.png

WinRar 3.8 benchmark, multi-threading, Kb/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   3175 3120 3060 2997
1333   3067 3023 2914 2845
1066 2921 2890 2800 2701 2614
800 2739 2620 2562 2455 2382
bclk=200 МГц 2000         3350
1600   3414 3353 3305 3206
1200   3227 3140 3020 2928

Картинка выглядит просто образцово, четко видно влияние и частоты, и таймингов. Но при этом двукратный рост частоты оперативной памяти приводит к максимум 25%-му увеличению производительности. Снижение таймингов позволяет добиться неплохого прироста производительности в данном тесте. Однако чтобы добиться тех же результатов, что и при повышении частоты оперативки на одну ступень, необходимо понизить тайминги сразу на две ступени. Также отметим, что повышение частоты оперативной памяти с 1333 до 1600 МГц дает меньший прирост производительности в тесте, чем при переходе от 1066 до 1333 МГц DDR.

1-WinRar38benchmark,single-thr.png

WinRar 3.8 benchmark, single-threading, Kb/s
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   1178 1165 1144 1115
1333   1136 1117 1078 1043
1066 1094 1073 1032 988 954
800 1022 972 948 925 885
bclk=200 МГц 2000         1294
1600   1287 1263 1244 1206
1200   1215 1170 1126 1085

В однопоточном тесте WinRar картина, в целом, повторяет предыдущую, хотя рост результатов более "линеен". Впрочем, при повышении частоты памяти на одну ступень для достижения результатов по-прежнему требуется понизить тайминги на две ступени или более.

Теперь давайте посмотрим, как сказывается изменение частоты оперативной памяти и ее таймингов на результаты тестирования в игре Crysis. Сначала поставим самый "слабый" режим графики - Low Details.

3-Crysis,1280x1024,LowDetails,.png

Crysis, 1280x1024, Low Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   184.5 183.4 182.5 181.4
1333   181.2 181.1 179.6 178.1
1066 179.6 178.0 174.9 172.1 169.4
800 172.4 167.9 166.0 163.6 165.0
bclk=200 МГц 2000         199.4
1600   197.9 195.9 195.9 193.3
1200   194.3 191.3 188.5 184.9

Как видно из графиков, влияние таймингов наиболее ощутимо при низких частотах оперативной памяти - 800 и 1066 МГц DDR. При частоте оперативки 1333 МГц DDR и выше, влияние таймингов минимально и выражается лишь в паре-тройке FPS, что составляет единицы процентов. Увеличение частоты кэш-памяти третьего уровня влияет на результаты гораздо ощутимее. Впрочем, если рассматривать абсолютные значения, то непосредственно в игре будет очень сложно почувствовать данную разницу.

4-Crysis,1280x1024,MediumDetai.png

Crysis, 1280x1024, Medium Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   96.6 97.4 97.6 94.6
1333   95.5 95.8 93.3 92.8
1066 95.7 94.0 92.5 90.1 89.6
800 91.6 89.0 88.6 86.2 86.3
bclk=200 МГц 2000         102.9
1600   104.5 103.6 103.0 101.6
1200   100.2 100.0 98.7 97.7

При включении среднего уровня графики в игре Crysis, частота оперативной памяти оказывает большее влияние, чем ее тайминги. Результаты, полученные при частоте bclk=200 МГц, независимо от частоты и таймингов памяти, по-прежнему превосходят оные при частоте bclk=133 МГц.

5-Crysis,1280x1024,HighDetails.png

Crysis, 1280x1024, High Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   76.8 76.5 76.7 74.9
1333   75.1 75.4 75.4 73.4
1066 75.1 75.4 71.9 72.0 71.0
800 71.8 69.7 69.0 68.6 66.7
bclk=200 МГц 2000         81.7
1600   80.4 80.3 80.4 79.4
1200   80.5 79.1 77.4 77.1

В целом, картина сохраняется. Отметим, что, например, при частоте bclk=133 МГц двукратное увеличение частоты оперативной памяти приводит к увеличению результатов лишь на 12%. При этом влияние таймингов на частоте bclk=133 МГц выражено несколько сильнее, чем при bclk=200 МГц.

6-Crysis,1280x1024,VeryHighDet.png

Crysis, 1280x1024, VeryHigh Details, No AA/AF, FPS
timings DDR 5-5-5-15 6-6-6-18 7-7-7-20 8-8-8-22 9-9-9-24
bclk=133 МГц 1600   57.6 57.1 57.3 56.8
1333   56.8 56.8 56.6 56.5
1066 56.7 56.9 56.3 56.1 56.1
800 55.9 55.8 55.6 55.0 54.3
bclk=200 МГц 2000         59.5
1600   59.8 59.3 59.5 59.0
1200   59.4 58.9 58.7 59.0

При переходе к наиболее "тяжелому" режиму, картина принципиально не меняется. При прочих равных условиях, полуторакратная разница в частоте bclk приводит лишь к 5%-му приросту результатов. Влияние таймингов укладывается в 1-1,5 FPS, а изменение частоты оперативной памяти оказывается лишь немногим более эффективнее. В целом, результаты расположились довольно плотно. Согласитесь, что в игре почувствовать разницу между 55 и 59 FPS весьма сложно.

Отметим, что полученные значения минимального FPS практически полностью совпадали с общей картиной результатов для среднего FPS, разумеется, на чуть более низком уровне.

Выбор оптимальной оперативной памяти

Теперь давайте рассмотрим следующий момент - как производительность оперативной памяти соотносится с ее ценой, и какое соотношение является наиболее оптимальным.

В качестве мерила производительности оперативной памяти мы взяли результаты тестирования во встроенном тесте WinRar с использованием многопоточности. Средние цены на момент написания материала брались по данным Яндекс.Маркет для одиночных модулей памяти стандарта DDR3 объемом 1 Гб. Затем для модуля каждого типа показатель производительности делился на цену, то есть, чем меньше цена и выше производительность модуля, тем лучше. В итоге получилась следующая таблица.

DDR3 CAS Latensy WinRar benchmark, MB/s Цена, руб Производительность/цена
1066 7 2800 1000 2.80
1333 7 3023 1435 2.11
1333 9 2845 900 3.16
1600 7 3120 1650 1.89
1600 8 3060 1430 2.14
1600 9 2997 1565 1.92
2000 9 3350 1700 1.97

Для наглядности, на диаграмме ниже приведены значения Performance/Price.

1-Соотношениепроизводительност.png

Удивительно, но память стандарта DDR3, работающая на частоте 1333 МГц с таймингами 9-9-9-24, оказалось наиболее оптимальной покупкой с точки зрения производительность/цена. Чуть хуже выглядит память DDR3-1066 с таймингами 7-7-7-20, а модули остальных типов демонстрируют заметно меньшие (примерно в 1,5 раза относительно лидера), но довольно схожие результаты по этому показателю.

Разумеется, что касается цен на модули памяти, то они могут сильно варьироваться в каждом конкретном случае, а со временем и рыночная ситуация в целом может несколько измениться. Впрочем, при необходимости, пересчитать колонку "Performance/Price" не составит большого труда.

Выводы

Как показало тестирование, в тех приложениях, где от изменения частоты и таймингов оперативной памяти прирост результатов проявлялся наиболее ярко, наибольшее влияние оказывало повышение частоты памяти, а снижение таймингов приводило к заметному росту результатов гораздо реже. При этом для достижения того же уровня производительности, что и при повышении частоты памяти на одну ступень, как правило, требовалось снижение таймингов на две ступени.

Что касается выбора оперативной памяти для платформы Intel LGA 1156, то энтузиасты и экстремалы, разумеется, остановят свой взгляд на наиболее производительных продуктах. В то же время, для типичных задач обычного пользователя будет вполне достаточно и памяти DDR3-1333, работающей с таймингами 9-9-9-24. Поскольку память данного типа широко представлена на рынке и весьма доступна, можно изрядно сэкономить на стоимости оперативки, при этом практически ничего не теряя в производительности.

Рассмотренный сегодня комплект памяти Super Talent X58 произвел несколько неоднозначное впечатление, а комплект Super Talent P55 очень порадовал как стабильностью работы, так и возможностями по разгону и изменению таймингов. К сожалению, на данный момент нет информации о розничной стоимости данных комплектов памяти, поэтому давать какие-то определенные рекомендации сложно. В целом, память весьма интересная, а из особенностей стоит отметить возможность работы на сравнительно низких таймингах и то, что увеличение напряжения на модулях практически не влияет на результаты разгона.

Источник: 3dnews.ru


RSS лента ВСЕГО блога с комментариями RSS лента ВСЕГО блога БЕЗ комментариев RSS лента этой КАТЕГОРИИ с комментариями RSS лента этой КАТЕГОРИИ и БЕЗ комментариев RSS лента ЭТОГО ПОСТА с комментариями к нему

Процессор Intel Core i7 980X – шестиядерный экстрим

Процессор Intel Core i7 980X шестиядерный экстрим До недавнего времени процессоры Intel развивались по проверенной временем системе Tick-Tock (тик-так), то есть по принципу маятника: на каждом "тик" на свет появляется новая, значительно переработанная архитектура, а на каждом "так" имеющаяся архитектура переводится на новый, более прогрессивный техпроцесс. Intel планирует и дальше придерживаться этого подхода, однако маятник колеблется не совсем равномерно, а потому периодически появляются некоторые "промежуточные" решения. Одним из таких продуктов является рассматриваемый нами процессор Intel Core i7 980X, который представляет архитектуру Nehalem, переводимую в рамках очередного "так" на 32-нм техпроцесс. Но в данном случае ход маятника немного отличается от обычного - переход на новый техпроцесс чаще всего дает возможность увеличить рабочую частоту процессора, но Intel выбрала другой путь и увеличила число ядер до шести. Итак, Intel Core i7 980X- первый шестиядерный процессор для настольных компьютеров, попавший в нашу тестовую лабораторию. Рассмотрим подробнее его архитектуру.

Архитектура

Процессор Intel Core i7 980X принадлежит к семейству Gulftown и является его первым и пока единственным представителем процессоров этого семейства. Принципиальных отличий от архитектуры семейства Bloomfield, на которой основаны все остальные процессоры для платформы LGA1366, в архитектуре Intel Gulftown нет. Можно считать, что Core i7 980X представляет собой тот же Bloomfield, работающий на частоте 3,33 ГГц, с увеличенным на 4 Мб кэшем третьего уровня и изготовленный в рамках 32-нм техпроцесса. Однако есть и некоторые существенные отличия.

Во-первых, благодаря технологии Intel HyperThreading, данный шестиядерный процессор может обрабатывать до двенадцати потоков данных, что на целых четыре больше, чем все остальные процессоры Core i7.

Во-вторых, Core i7 980X получил новый набор инструкций AES-NI (Advanced Encryption Standart New Instructions), состоящий из двенадцати разных инструкций, призванных ускорить все приложения, активно использующие алгоритм AES. Набор инструкций AES-NI уже используется в процессорах Clarkdale, но это первое решение для платформы LGA1366 с этим набором инструкций. Их добавление позволит значительно увеличить производительность процессора в таких задачах, как шифрование, VoIP, интернет-брандмауэры и других приложениях, активно использующих шифрование. На остальные приложения наличие AES-NI не окажет практически никакого эффекта.

В-третьих, увеличенный до 12 Мб кэш третьего уровня может положительно сказаться на производительности в играх и других приложениях, использующих большие объемы кэш-памяти. При этом остальные приложения могут несколько и потерять в производительности, так как увеличение объема кэш-памяти также привело к увеличению задержек - частота шины Uncore в новом процессоре снижена с 3,2 ГГц до 2,6 ГГц.

Наконец, в-четвертых, перевод процессора на 32-нм техпроцесс с применением транзисторов с металлическим затвором положительно сказался на его физических размерах: кристалл Gulftown имеет площадь 248 мм², в то время как кристалл четырехъядерных Bloomfield характеризуется площадью 263 мм², а кристалл Lynnfield - и вовсе 296 мм². Уменьшение норм техпроцесса должно положительно сказаться на тепловыделении процессора и его разгонном потенциале. Число транзисторов в Core i7 980X составляет 1,17 миллиарда - это первый процессор для домашних компьютеров, в котором число транзисторов преодолело планку в один миллиард.

В остальном, Core i7 980X похож на Core i7 975: одинаковая частота шины QPI, составляющая 6,4 ГТ/с, то есть 25,6 Гб/с, аналогичный встроенный контроллер памяти, позволяющий работать с памятью DDR3 1333 в трехканальном режиме. Оба процессора работают на одинаковой частоте и обладают разблокированным  множителем, значение которого может меняться в интервале от 12 до 60 (в номинале - 25, в режиме Turbo Boost - 27).

Система охлаждения

Многие покупатели топовых процессоров Intel сильно удивлялись, вынимая из коробки с процессором за несколько десятков тысяч рублей простенький алюминиевый радиатор с радиально-расходящимися ребрами и маленьким шумным вентилятором. Штатные системы охлаждения Intel практически не менялись от процессора к процессору, разве что высота ребер увеличивалась. С выпуском Core i7 980X впервые за многие годы Intel сменила подход к штатному охлаждению процессоров и укомплектовала новинку намного более серьезным кулером, получившим название Intel DBX-B Thermal Solution.

Новый кулер представляет собой радиатор башенной конструкции с четырьмя тепловыми трубками, проходящими через медное основание. С одной из сторон располагается вентилятор диаметром 100 мм с прозрачной крыльчаткой и синей подсветкой. Рассмотрим кулер немного подробнее.

Сам радиатор состоит из алюминиевых ребер средней толщины, причем расстояние между ними очень мало - вентиляторам с низкими оборотами будет сложно продуть такую конструкцию. Четыре тепловых трубки диаметром 6 мм аккуратно запаяны в ложбинках основания - технологии прямого контакта тепловых трубок с самим процессором, конечно, нет, но в этом нет и необходимости. Сверху радиатор прикрыт крышкой с выступами для тепловых трубок, на которой размещен логотип Intel.

Крыльчатка вентилятора является наиболее странным местом кулера: ее лопасти имеют слабо загнутую форму, при этом она не заключена в рамку. В результате, лишь малая часть воздушного потока отправляется непосредственно в радиатор, зато обдув околопроцессорного пространства материнской платы находится на высоте. 

 

Обработка основания кулера находится на среднем уровне: оно не зеркальное, но и без отчетливых неровностей. При этом основание немного выпуклое, что обеспечивает хороший контакт с крышкой процессора в середине, где и находится сам кристалл. Такое решение малоэффективно при условии идеально ровной крышки процессора, но в нашем случае она оказалась немного вогнутой, и тут выпуклость основания кулера пришлась очень кстати.

Intel DBX-B thermal Solution крепится к материнской плате при помощи четырех винтов с удобными головками, которые легко заворачивать пальцами. На заднюю сторону материнской платы устанавливается пластина из мягкого пластика, в которую и вкручиваются винты. Несмотря на не слишком удобное расположение винтов (до головок двух из них приходится тянуться) и на хлипкую конструкцию пластины, такое крепление - это огромный шаг вперед по сравнению со всеми предыдущими версиями креплений.

В верхней части радиатора расположен двухпозиционный переключатель. Буква "S" означает Silence, в то время как буква "P" - Performance. В первом из режимов вентилятор вращается со скоростью примерно 800-900 об/мин, а во втором - около 1800 об/мин. И если в режиме Silence вентилятор можно назвать среднешумным, то в режиме Performance он очень громкий: его шум перекрывает и вентилятор блока питания, и видеокарты, и звук от головок жесткого диска. Синюю подсветку крыльчатки отключить нельзя, но она не слишком яркая и глаза не режет.

В целом, несмотря на огромное количество недоработок, кулер Intel DBX-B намного превосходит все предыдущие системы охлаждения, которыми комплектовались процессоры Intel. К сожалению, он предназначен только для процессоров Gulftown - остальные процессоры будут комплектоваться старыми кулерами. Посмотрим, на что новая система охлаждения способна в действии - попробуем разогнать процессор.

Максимальная частота, на которой нам удалось загрузить систему при использовании воздушного охлаждения, составила почти 4,5 ГГц. На этой частоте даже получалось пройти некоторые тесты, однако стабильности не наблюдалось. Поэтому частоту пришлось снизить до 4,2 ГГц - при такой частоте все тесты исправно проходились, а процессор с установленным на нем кулером Intel DBX-B Thermal Solution не прогревался выше 65 градусов Цельсия. Однако при попытке проверить стабильность процессора в утилите OCCT, процессор Core i7 980X со штатным кулером все же прогревался до 85 градусов, а система в итоге выдавала синий экран. Несмотря на это, будем считать работу процессора на такой частоте условно стабильной, ведь нагрузки, создаваемые утилитой OCCT LinPack, в реальных приложениях не встречаются.

Температура и энергопотребление

Перейдем к тестам производительности процессора и сравним его результаты с результатами других процессоров Intel последнего поколения, но для начала оценим энергопотребление системы.

Конфигурация тестового стенда:
Процессоры Intel Core i7 980X 3,33 GHz
Intel Core i7 920 2,66 GHz
Intel Core i7 870 2,93 GHz
Системы охлаждения Intel DBX-B Thermal Solution для Core i7 980X 
Titan Fenrir для Core i7 920 и Core i7 870
Материнские платы Asus Rampage II Extreme
MSI P55-GD65, Socket LGA1156
ASUS P6T Deluxe Palm OS Edition, Socket LGA 1366
Оперативная память 3x 1GB Apacer DDR-3 2000 MHz (9-9-9-24-2T) @ 1333 MHz (7-7-7-24-1T)
2x 2 GB Corsair XMS 2 @ 1066 MHz (5-5-5-15-2T)
Жесткие диски Seagate Barracuda 7200.10 750 Gb
Samsung SpinPoint SP750
Видеокарта NVIDIA GeForce GTX 295, драйверы WHQL 186.18
Блок питания Hiper M730

 

На штатных частотах наш тестовый стенд вместе с процессором Core i7 980X потреблял всего 185 Вт, что совсем неплохо для компьютера с самым мощным десктопным процессором и двухчиповой видеокартой. Под нагрузкой при помощи утилиты OCCT энергопотребление системы значительно возросло и составило 297 Вт - это только за счет процессора, ведь тест OCCT LinPack не нагружает видеокарту.

Разгон с повышением напряжения на процессоре до 1,35 В не сильно влияет на энергопотребление системы в простое - оно составляет 192 Вт, а вот под нагрузкой энергопотребление вырастает до 344 Вт - почти на 50 Вт больше, чем без разгона.

Тестирование

Начнем, по традиции, с пакета синтетических тестов Everest Ultimate.

Первые результаты настораживают: без разгона процессор Core i7 980X проигрывает Core i7 870, работающему на меньшей частоте. Однако это объяснимо: из-за пониженной частоты Uncore увеличилась латентность подсистемы памяти, что и привело к столь невысоким результатам.

В тесте на запись в память Core i7 980X отстает уже от обоих участников соревнования, и никакой разгон не позволяет ему их догнать. С этим придется смириться, работу с памятью нельзя назвать коньком нового процессора.

Копирование в память еще раз подтверждает вышесказанное. Core i7 980X опять отстает от остальных участников, и разгон ситуацию не меняет.

 

Высокие задержки частично объясняют не слишком быструю работу с подсистемой памяти. При разгоне Core i7 980X почти догоняет самый младший процессор для платформы LGA 1366, но до более быстрого Core i7 870 ему еще далеко.

Но хватит о грустном, CPU Queen - первый тест, демонстрирующий огромное преимущество шестиядерного процессора Core i7 980X над остальными. Столь большая разница обусловлена как более высокой частотой, так и так и увеличенным количеством ядер. Почти трехкратное превосходство, конечно, возможно только в синтетических тестах, но оно все равно не может не радовать.

В этом тесте Core i7 980X уже не обгоняет остальных участников в разы, но все равно ощутимо выделяется на их фоне. Особо большого прироста разгон не дает - основной выигрыш процессор получает за счет увеличенного количества реальных и виртуальных ядер.

И снова почти двукратный перевес в пользу главного героя тестирования. Разгон еще немного увеличивает разрыв, но ключевой роли не играет.

Вот мы и добрались до самого интересного: дополнительные инструкции AES-NI показывают себя в действии. Топовый процессор для платформы LGA 1156 отстает от Core i7 980x почти в 15 раз. Вдумаемся - 15 раз, такую разницу невозможно увидеть, даже сравнивая любой другой современный процессор с престарелым Pentium 4. Если все задачи, связанные с шифрованием, получат такой же прирост в скорости, то их выполнение просто не будет влиять на работу системы. Будем надеяться, что Intel добавит новый набор инструкций во все новые процессоры, что даст им значительное преимущество при работе с шифрованием.

Двукратное опережение, конечно, не так смотрится на фоне пятнадцатикратного, полученного в тесте CPU AES, но тоже немало говорит о производительности процессора Core i7 980X в сравнении с младшими моделями.

Аналогичные результаты получаются и в тестах CPU Mandel и CPU SinJulia - примерно двукратное превосходство Core i7 980X над соперниками.

Синтетический бенчмарк CineBench R10 не так расположен к новому процессору, как Everest, однако и в нем Core i7 980X опережает остальные процессоры с заметным отрывом. Разгон значительно усугубляет ситуацию - на результаты CineBench ощутимо влияет частота процессора.

Шахматный бенчмарк Fritz Chess не поддерживает более восьми потоков, а потому все преимущества от наличия дополнительных ядер в Core i7 980X фактически нивелируются. Однако более высокая частота и большой объем кэш-памяти третьего уровня дают свой вклад, и Core i7 980X оставляет соперников далеко позади, Результаты при частоте 4,2 ГГц немного выше, но кэш-память, определенно, сыграла решающую роль.

 

Тест WPrime также показывает значительное превосходство Core i7 980X над остальными участниками тестирования. При этом значительный прирост частоты при разгоне не сильно сказывается на результатах - процессор выигрывает за счет дополнительных ядер и возросшего объема кэш-памяти третьего уровня.

 

Во встроенном бенчмарке архиватора WinRar шестиядерный процессор отстает от соперников - сказывается медленная работа с памятью, но разгон позволяет оставить процессоры Core i7 920 и Core i7 870 далеко позади.

С кодированием видео новый процессор также справляется лучше предшественников, однако в тесте x264 Benchmark разница далеко не столь велика, как в предыдущих тестах, а разгон и вовсе дает прирост, укладывающийся в рамки погрешности.

Популярный бенчмарк 3DMark Vantage в общем зачете демонстрирует заметное преимущество Core i7 980X. О превосходстве в разы тут речи не идет, однако именно при помощи нового процессора в этой дисциплине были достигнуты новые мировые рекорды.

В оценке производительности именно процессора ситуация несколько другая: Core i7 980X снова в несколько раз обходит более пожилые модели. Это не сильно сказывается на общем результате, так как ключевую роль в нем играет видеокарта.

Перейдем к реальным приложениям, в данном случае - играм. В игре FarCry 2 при оптимальных настройках и низком разрешении процессор на номинальных частотах лишь чуть-чуть опережает соперников, несмотря на более высокую тактовую частоту и возросший объем кэш-памяти. Зато разгон ставит все на свои места, и Core i7 980x вырывается вперед на 30%, что не так уж мало.

Если выставить высокие настройки детализации и качества картинки, а также увеличить разрешение, то между Gulftown и четырехъядерными процессорами разница составит те же 30%, а разгон увеличивает эту разницу до полуторакратной.

В шутере Crysis, который уже третий год занимает почетное место инструментов для бенчмаркинга, в низком разрешении отрыв Core i7 980X от Core i7 870 составляет всего три кадра в секунду. Разгон добавляет к этому разрыву еще один кадр в секунду, но настолько маленькое различие будет незаметно в процессе игры.

При повышении разрешения Core i7 980X на номинальных частотах даже проигрывает Core i7 870 - похоже, дело опять в высоких задержках памяти. Crysis - игра старая, и ни о каких двенадцати потоках в то время речи не шло, поэтому вполне естественно, что особых преимуществ от увеличенного числа ядер Intel Gulftown в этой игре не плучает.

Стратегию World in Conflict можно назвать наиболее чувствительной к мощности процессора из всех выбранных нами игр. В низком разрешении процессор Core i7 980X без разгона опережает соперников примерно на те же 30%, а благодаря разгону отрыв значительно увеличивается и составляет около 50%.

В высоком разрешении при лучшей детализации, то есть, фактически, при переходе от DirectX 9 к DirectX 10, преимущество нового процессора практически теряется - разницу в три кадра в секунду заметить очень сложно. Разгон добавляет еще два кадра в секунду, но и это весьма незначительно. Очевидно, что производительность в данной игре при высоких настройках качества ограничивается возможностями видеокарты.

Выводы

Рекомендованная цена на этот шестиядерный процессор составляет 999 долларов США. Столько же стоит и процессор Intel Core i7 975, основанный на менее прогрессивном 45-нм техпроцессе, работающий на той же частоте, но наделенный всего четырьмя ядрами и меньшим объемом кэш-памяти третьего уровня.

Но результаты тестов Intel Core i7 980X говорят сами за себя: в синтетических приложениях прирост от дополнительных ядер, увеличенного объема кэш-памяти третьего уровня и нового набора инструкций - огромен. При этом в реальных приложениях, не столь хорошо оптимизированных под многопоточность, преимущества нового процессора не так ярко выражены, но все равно достаточно велики. В плюсы Intel Core i7 980X также можно записать то, что он комплектуется неплохим кулером, способным обеспечивать стабильную работу процессора даже при существенном разгоне

Конкурентов у Intel Core i7 980x просто нет, и тем, кто планирует собирать действительно мощную систему на ближайшие два-три года, стоит обратить на новинку самое пристальное внимание.

Источник: 3dnews.ru


RSS лента ВСЕГО блога с комментариями RSS лента ВСЕГО блога БЕЗ комментариев RSS лента этой КАТЕГОРИИ с комментариями RSS лента этой КАТЕГОРИИ и БЕЗ комментариев RSS лента ЭТОГО ПОСТА с комментариями к нему

Жёсткие диски для серверов: переход с 3,5

Жёсткие диски для серверов переход с 3 5 quot на 2 5 quot Введение

На рынке накопителей происходит довольно много изменений, и одно из наиболее значимых касается перехода с вращающихся пластин на твёрдотельные накопители. Однако в сфере традиционных жёстких дисков тоже происходят изменения. Старый добрый жёсткий диск пока никуда от нас не уйдёт, поскольку его просто нечем заменить. "Самая высокая ёмкость" по-прежнему несовместима с "доступной ценой".

Жёсткие диски для корпоративного сегмента

В нашей статье мы не будем в очередной раз обсуждать тему перехода с традиционных магнитных пластин на твёрдотельные накопители. Нет, мы рассмотрим переход с 3,5" форм-фактора на 2,5" винчестеры, а также распространение меньших по размеру жёстких дисков в корпоративном сегменте. Все крупные производители жёстких дисков сегодня предлагают, по крайней мере, одну линейку 2,5" винчестеров для корпоративного рынка, а некоторые уже объявили о прекращении поддержки высокоскоростных 3,5" винчестеров на 15 000 об/мин. SSD обеспечивают большую производительность, а менее скоростные 3,5" жёсткие диски - ёмкость до 2 Тбайт. Модели же в промежутке, похоже, переходят на 2,5" форм-фактор по причинам, которые мы постараемся выяснить в нашей статье.

Магическое слово в сфере корпоративных хранилищ - это "плотность", под которой обычно подразумевается доступная ёмкость хранения в определённых физических габаритах. Плотность начинается с уровня жёсткого диска, где под ней подразумевается плотность хранения данных на квадратном дюйме поверхности или на пластине. При переходе на системный уровень появляется плотность в расчёте на объём - сколько информации вы сможете хранить в сервере 1U, 2U, 4U или даже в стойке целиком?

Плотность хранения данных взаимосвязана с возможностью увеличения производительности подсистемы хранения данных, что тоже поднимает вопрос о переходе с 3,5" на 2,5" форм-фактор. Действительно, производительность массивов RAID масштабируется при увеличении числа используемых жёстких дисков, поэтому очевидно, что большее количество 2,5" винчестеров даст серьёзное преимущество по сравнению с небольшим массивом из 3,5" HDD. В статье мы рассмотрим производительность, энергопотребление, ёмкости и некоторые сферы применения, например, blade-серверы. Наконец, 2,5" форм-фактор является доминирующим для SSD, что открывает путь для простой и удобной модернизации. Но позвольте начать с обсуждения флэш-технологий.

Флэш повсюду?

В ближайшие годы твёрдотельные накопители появятся во многих клиентских ПК и серверах, поскольку для операционной системы и набора приложений особенно большой ёмкости не требуется. Однако текущий бум технологии SSD связан либо с low-end сегментом, где ёмкость и производительность не так важны, либо с high-end производительным сегментом.

Позвольте вкратце напомнить потенциальные преимущества технологии флэш-памяти.

Самая высокая производительность ввода/вывода: если жёсткие диски корпоративного класса могут обеспечивать несколько сотен операций ввода/вывода в секунду (IOPS), то приличные SSD могут выдавать тысячи операций. Это критично для многих корпоративных применений.

Высокая пропускная способность: жёсткие диски сегодня дают, максимум, 200 Мбайт/с, хотя SSD с лёгкостью превышают данный уровень. Флэш-накопители также дают намного более высокую и стабильную среднюю пропускную способность, чем HDD.

Снижение расходов на обслуживание: поскольку данные динамически распределяются по каналам и ячейкам флэш-памяти контроллером, дефрагментировать SSD не требуется. Дефрагментация может даже ухудшить производительность.

Эффективность энергопотребления: жёстким дискам требуется до 20 Вт энергии, а SSD обычно потребляют очень небольшое количество энергии, как правило, всего несколько ватт. В результате эффективность энергопотребления, выраженная в пропускной способности на ватт или производительности ввода/вывода на ватт, может быть весьма впечатляющей.

Хорошо продуманные SSD могут дать высокую пропускную способность, лучшую эффективность энергопотребления и производительность ввода/вывода, намного превосходящую жёсткие диски. Впрочем, жёсткие диски для массового рынка, которые используются, как минимум, в трёх четвертях всех поставляемых систем и серверов, не могут быть заменены SSD, несмотря на потенциал твёрдотельных накопителей.

Ниже мы вкратце привели список существующих проблем.

Ёмкость: современные SSD для корпоративного рынка дают от 32 до 256 Гбайт, в то время как HDD корпоративного класса имеют ёмкость до 600 Гбайт. А высокоёмкие хранилища теперь можно собирать из 2-Тбайт винчестеров, сертифицированных для корпоративного сегмента.

Цена: цены на SSD для корпоративного рынка начинаются примерно там, где заканчиваются цены на high-end жёсткие диски для этого же рынка.

Валидация: многие жёсткие диски уже валидированы для тех или иных окружений, в то время как SSD - (пока) нет. Это касается совместимости и надёжности, а также предсказуемости производительности.

Итог будет очевидным: технология SSD может действительно давать преимущества, но вам придётся начинать всё с нуля, если требуется правильная реализация.

2,5" против 3,5": примеры накопителей

Сначала хотелось бы напомнить, что 2,5" жёсткие диски корпоративного класса имеют большую высоту, чем 2,5" винчестеры для потребительского рынка. Последние доступны с высотой 9,5 мм (ноутбуки) или 12,5 мм (портативные накопители), но все HDD корпоративного класса имеют высоту 15 мм. Это связано с тем, что им обычно требуется вмещать три физические пластины. То же самое верно и для 12,5-мм 2,5" винчестеров, но увеличение скорости вращения шпинделя до 10 000 об/мин или даже до 15 000 об/мин накладывает свои ограничения. Да и следует помнить, что пластины внутри 2,5" и 3,5" жёстких дисков корпоративного класса на самом деле имеют одинаковый диаметр, то есть основным преимуществом 3,5" винчестера по сравнению с 2,5" является возможность вмещать четыре или даже большее количество пластин. Как видим, это касается максимальной ёмкости, которая, как мы уже упоминали выше, не является приоритетом для данных жёстких дисков корпоративного класса.

3,5" Fujitsu MBA3147RC (15 000 об/мин, 147 Гбайт)

Fujitsu MBA3147RC

Для сравнения производительности разных форм-факторов мы взяли жёсткий диск Fujitsu MBA3147RC. Этот накопитель является хорошим примером 3,5" высокопроизводительного жёсткого диска корпоративного класса. Он оснащён буфером 16 Мбайт, интерфейсом SAS на 3 Гбит/с и имеет время наработки на отказ (MTBF) 1,4 миллиона часов. Toshiba, купившая Fujitsu в прошлом году, не планирует выпускать 600-Гбайт 3,5" жёсткий диск, в результате чего линейка MBA заканчивается на отметке 300 Гбайт. Другие популярные продукты - это линейки Hitachi Ultrastar 15K и Seagate Cheetah 15K. Следует отметить, что другие, более новые 3,5" жёсткие диски на 15 000 об/мин дают намного более высокую пропускную способность, но производительность ввода/вывода остаётся на одинаковом уровне, поскольку головки чтения и записи нельзя ускорять бесконечно. Всё же физические ограничения существуют. Более скоростные 3,5" жёсткие диски будут давать от 150 до 200 Мбайт/с.

Fujitsu MBA3147RC

Fujitsu MBA3147RC

2,5" Toshiba MBF2600RC (10 025 об/мин, 600 Гбайт)

Toshiba MBF2600RC

Перед нами один из новейших 2,5" жёстких дисков корпоративного класса. Линейка MBF от Toshiba предлагает ёмкость до 600 Гбайт в 2,5" форм-факторе. Это один из первых жёстких дисков SAS с интерфейсом 6 Гбит/с, который даёт в два раза более высокую пропускную способность, чем у предшественника. Впрочем, в реальности это не так и важно, поскольку производительность передачи данных с пластин не превышает 147 Мбайт/с. Накопитель даёт большую пропускную способность, чем наш 3,5" винчестер Fujitsu, взятый для сравнения, но уступает новейшим жёстким дискам на 15 000 об/мин. Производительность ввода/вывода во многом определяется скоростью вращения шпинделя, от которой зависит задержка на вращение. Схожие продукты доступны от Hitachi (C10K300) и Seagate (NS.2), но только Seagate и Toshiba сегодня поставляют модели с ёмкостью 600 Гбайт.

Toshiba MBF2600RC

Toshiba MBF2600RC

2,5" против 3.5": производительность и энергопотребление

2,5

Довольно важно сравнить производительность и энергопотребление у 2,5" и 3,5" накопителей. Индекс корпоративной производительности, приведённый выше, базируется на результатах проведённых нами тестов, в нём пропускная способность и производительность ввода/вывода имеют вес 40%, а производительность PCMark Vantage - 20 процентов. Вы можете перейти к разделу тестов, чтобы сравнить отдельные результаты, но картина общей производительности вполне чёткая: новое поколение 600-Гбайт моделей в 2,5" форм-факторе со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин даёт вполне приличную пропускную способность до, примерно, 150 Мбайт/с, но оно не может обойти 3,5" жёсткие диски на 15 000 об/мин по производительности ввода/вывода. Впрочем, небольшое падение производительности вполне приемлемо, учитывая преимущества 2,5" форм-фактора по сравнению с 3,5", которые мы рассмотрим чуть ниже.

2,5

Не менее интересно взглянуть на энергопотребление в сценарии нагрузки ввода/вывода рабочей станции. Если жёстким дискам на 15 000 об/мин требуется от 7,8 Вт в режиме бездействия до 12,4 Вт при максимальной активности ввода/вывода, то 600-Гбайт 2,5" жёсткий диск Toshiba MBF2600RC урезает это энергопотребление наполовину. Во время интенсивной нагрузки ввода/вывода он потребляет всего 7,1 Вт, что впечатляет. А в режиме бездействия - всего 3,5 Вт.

Наконец, поговорим об эффективности. Энергопотребление снижается намного сильнее, чем производительность, поэтому мы вправе ожидать от 2,5" жёстких дисков большую производительность в расчёте на ватт.

2,5" против 3,5": ёмкость и цена

Нужно учитывать и некоторые другие факторы, прежде чем говорить о ёмкости и плотности. Как правило, производители жёстких дисков пытаются создавать модели с разумным числом вращающихся пластин. Накопители на одной пластине наиболее интересны для потребительского и клиентского рынков, где важны минимальные расходы.

Множество пластин используются для получения более высоких ёмкостей или для достижения нужной ёмкости на проверенной временем технологии и плотности записи. Впрочем, быстрые 3,5" жёсткие диски с большим количеством пластин пытаются сочетать высокую производительность с высокой ёмкостью, что часто сопровождается повышением цены. 3,5" жёсткий диск на 7200 об/мин дёт в три раза большую ёмкость примерно за треть себестоимости, а SSD завоёвывают производительный сегмент.

Остаётся средний уровень ёмкости - его как раз дают продукты для корпоративного массового рынка. И здесь лучше всего себя показывает 2,5" форм-фактор. Да, придётся смириться с небольшим падением производительности, но энергопотребление, эффективность и цена хорошо сбалансированы. Кроме того, один продуктовый цикл часто бывает достаточным, чтобы компенсировать падение производительности. Существующие плотности записи позволяют выпускать 2,5" жёсткие диски на 10 000 об/мин с 200 Гбайт ёмкости на пластину. В итоге Seagate и Toshiba смогли представить модели с ёмкостью 300, 450 и 600 Гбайт. Как мы ожидаем, вскоре за ними последует и Hitachi.

С точки зрения ёмкости

Учитывая, что в одном и том же стоечном пространстве можно уместить намного больше 2,5" винчестеров, чем 3,5", то мы получаем намного более высокую плотность хранения и эффективность энергопотребления на гигабайт. Два 2,5" 300-Гбайт жёстких диска корпоративного класса на 10 000 об/мин в правильном массиве RAID обойдут один 600-Гбайт 3,5" винчестер на 15 000 об/мин. В то же время цена и энергопотребление останутся примерно сравнимыми.

С точки зрения производительности

Если мы посмотрим на сценарий 3,5" против 3,5", то для повышения производительности, ёмкости или эффективности необходимо использовать несколько винчестеров. В крупных корпоративных хранилищах используются не только отдельные жёсткие диски, но и HDD, объединённые в разделы JBOD. Позвольте привести простой пример.

Подсистема хранения должна обеспечивать минимум 1000 операций ввода/вывода в секунду для файлового сервера и должна иметь ёмкость не меньше 3 Тбайт. Идеальным вариантом можно считать хранилище 1U с четырьмя 3,5" винчестерами. Если брать 600-Гбайт жёсткие диски на 15 000 об/мин, то мы получим требуемую производительность, но не добьёмся требуемой ёмкости. Система 2U могла бы увеличить чисто дисков, но и расходы при этом тоже возрастут. Альтернативой можно считать хранилище 1U, которое может вместить десять 2,5" винчестеров. В нашем примере вы можете установить шесть 2,5" 600-Гбайт жёстких дисков на 10 000 об/мин. В массиве RAID 5 они обеспечат требуемую ёмкость и производительность при меньших суммарных затратах, меньшем энергопотреблении и намного более высокой эффективности энергопотребления по сравнению с 3,5" решением.

Наконец, давайте рассмотрим разницу в цене, если вы захотите установить SSD. Один накопитель, скорее всего, даст требуемую производительность, но нам придётся использовать не меньше 24 SSD по 128 Гбайт каждый, чтобы получить желаемую ёмкость. При этом мы даже не обеспечим избыточность хранения, да и получающееся решение будет массивным. Нам придётся продумать массив RAID, найти подходящие RAID-контроллеры и оснастки, чтобы использовать 24 (или более) SSD.

Стоечные серверы

Давайте поговорим о том, сколько накопителей могут работать в серверах типичных стоечных форм-факторов. Следующие цифры базируются на моделях с передней загрузкой устройств. Впрочем, конечно, бывают и стоечные серверы, в которых используется загрузка накопителей сзади. Кроме того, бывают и другие опции, например, две системы внутри одного blade-корпуса, добавление или исключение оптического привода, более функциональная панель с интерфейсами ввода/вывода и так далее. Таким образом, в зависимости от конкретного продукта, у него может быть и меньше отсеков, чем приведено в списке.

Стоечный сервер 3,5" отсеки для приводов 2,5" отсеки для приводов
1U 4 10
2U 12 24
3U 16 -
4U 36 -

Стоечные серверы

Серверы 2U могут вместить 20 2,5" жёстких дисков при их горизонтальной установке, либо 24 накопителя, если они установлены вертикально. Кроме того, оснастки и отсеки для 2,5" жёстких дисков требуют намного меньше места, чем для сравнимых 3,5" решений, поскольку накопители меньше по всем трём измерениям.

Стоечные серверы

Решения 3U обычно поддерживают 16 3,5" жёстких дисков. Честно говоря, мы не встречали решений 3U и более крупных, в которых работает ещё большее количество 2,5" жёстких дисков, поскольку даже в сервер 2U можно установить 24 накопителя.

Специальные решения

Специальные решения

Некоторые специальные решения позволяют вместить большую вычислительную мощность в очень ограниченное пространство. Хорошим примером можно считать Supermicro SC809T-1200B, сдвоенную систему 1U, которая обеспечивает четыре 2,5" отсека для каждого внутреннего сервера. Поскольку на передней панели необходимы элементы управления, в подобную систему нельзя вместить максимум из десяти 2,5" жёстких дисков.

Blade-серверы

Жёсткие диски для корпоративного сегмента

На фотографии выше показана небольшая стойка 12U, вмещающая три устройства: систему 4U снизу, blade-шасси 7U с 10 модулями посередине и сервер 2U сверху. Как правило, blade-серверы устанавливаются в шасси 7U, причём допускается установка до 10 blade-серверов и разнообразных модулей. Если обычные стоечные серверы включают блоки питания и поддержку сети, то у blade-серверов общее питания и сеть. Конечно, blade-серверы являются наиболее эффективным способом увеличения плотности вычислений в серверном окружении.

И здесь проявляется серьёзное преимущество 2,5" жёстких дисков по сравнению с 3,5" моделями: последние просто не уместятся в отдельные blade-серверы, то есть все blade-серверы должны оснащаться 2,5" винчестерами. Это экономит не только место, но и энергию. Действительно, в полное шасси с 10 blade-серверами можно установить до 60 2,5" жёстких дисков. Умножьте 60 на потребление 7,1 Вт у Toshiba MBF2600RC под интенсивной нагрузкой ввода/вывода, и вы получите типичное энергопотребление 426 Вт. Напротив, то же количество 3,5" винчестеров потребует шасси не меньше 9U и 744 Вт питания.

Многие blade-серверы поддерживают три или шесть 2,5" винчестеров (для сдвоенных blade), что позволяет настроить массив с избыточностью и приличной производительностью.

Тестовая конфигурация

Системное аппаратное обеспечение
CPU Intel Core i7-920 (45 нм, 2,66 ГГц, кэш L2 8 Мбайт)
Материнская плата (Socket 1366) Supermicro X8SAX, Revision: 1.1, чипсет: Intel X58 + ICH10R, BIOS: 1.0B
Память 3 Гбайт DDR3-1333 Corsair CM3X1024-1333C9DHX
Системный HDD Seagate NL35 400 Гбайт, ST3400832NS, 7200 об/мин, SATA/150, кэш 8 Мбайт
Блок питания OCZ EliteXstream 800 Вт, OCZ800EXS-EU
Тесты
Измерение производительности h2benchw 3.12
PCMark Vantage 1.0
Производительность ввода/вывода IOMeter 2006.07.27
Fileserver-Benchmark
Webserver-Benchmark
Database-Benchmark
Workstation-Benchmark
Streaming Reads
Streaming Writes
Системное ПО и драйверы
Операционная система Windows Vista Ultimate SP1
Драйверы чипсета Intel INF Chipset Installation Utility 9.1.0.1007
Графические драйверы AMD Catalyst 8.12
Intel Matrix Storage Drivers 8.7.0.1007

Диаграммы передачи данных

Диаграммы передачи данных

Диаграммы передачи данных

Пропускная способность и производительность интерфейса

Пропускная способность и производительность интерфейса

Пропускная способность и производительность интерфейса

Пропускная способность и производительность интерфейса

Пропускная способность и производительность интерфейса

Пропускная способность и производительность интерфейса

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность ввода/вывода и время доступа

Производительность приложений PCMark

Помните, что PCMark Vantage - это не серверный тест. Однако он полезен для выявления разницы между жёсткими дисками для разных сегментов рынка. Результаты теста больше зависят от пропускной способности, чем от производительности ввода/вывода.

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Производительность приложений PCMark

Температура, энергопотребление и эффективность

Температура, энергопотребление и эффективность

Температура поверхности дисков не очень отличается, поскольку 3,5" винчестер способен рассеивать своё тепло по намного большей поверхности.

Температура, энергопотребление и эффективность

Энергопотребление в режиме бездействия 3,5 Вт по сравнению с 7,8 Вт является существенным преимуществом.

Температура, энергопотребление и эффективность

Да и при нагрузке пиковой пропускной способностью 6,1 Вт у 2,5" накопителя - это существенно лучше 11,3 Вт.

Температура, энергопотребление и эффективность

Энергопотребление 2,5" винчестера Toshiba MBF2600RC под небольшой ограниченной нагрузкой весьма близко к режиму бездействия. 3,5" Fujitsu MBA3147RC на 15 000 об/мин при данной нагрузке находится ближе к пиковому энергопотреблению.

Температура, энергопотребление и эффективность

Пришла пора посчитать эффективность? 2,5" жёсткий диск даёт в два раза больше производительности на ватт при нагрузке максимальным потоковым чтением, чем скоростной 3,5" винчестер.

Температура, энергопотребление и эффективность

В сценарии нагрузки ввода/вывода разница по эффективности не такая существенная, но результаты у 2,5" жёсткого диска Toshiba почти удваиваются.

Заключение

Наверное, было бы слишком банально сказать, что 2,5" жёсткие диски лучше, чем 3,5" винчестеры. Форм-фактор 2,5" нельзя назвать превосходным во всех отношениях, следует всё же учитывать разницу в плотности хранения данных, да и в скорости вращения шпинделя. В целом, 3,5" жёсткие диски на 7200 об/мин останутся весьма важными для систем с высокой ёмкостью, а 2,5" производительные жёсткие диски найдут в ближайшие годы широкое применение в серверах. SSD тоже становятся всё более интересными, но пока, в основном, это касается окружений с высокой производительностью или модернизации накопителей на 15 000 об/мин.

Без сомнения, высокая скорость вращения шпинделя и самые современные технологии дают очень высокую пропускную способность. Но производительность ввода/вывода всё равно ограничена физической производительностью головок чтения/записи. Поскольку ускорять их работу до бесконечности не получится, они естественным образом ограничивают производительность ввода/вывода. Диаметр пластин 3,5" и 2,5" винчестеров для корпоративного сегмента остаётся постоянным, поэтому и производительность ввода/вывода меняется слабо. В нашем тестировании 3,5" жёсткий диск Fujitsu на 15 000 об/мин оказался быстрее 2,5" модели Toshiba на 10 000 об/мин только по той причине, что он имеет более высокую скорость вращения шпинделя, которая приводит к уменьшению задержки вращения.

Пару слов об интерфейсе: выбор SAS 6 Гбит/с или 3 Гбит/с может быть важен для подключения оснасток и систем JBOD к контроллеру или host-адаптеру, но для отдельных накопителей это не имеет значения.

Что касается корпоративных окружений, то легко увидеть, что, как правило, вы можете уместить в два раза больше 2,5" жёстких дисков в стоечное пространство для 3,5" винчестеров. Blade-серверы не поддерживают 3,5" винчестеры вообще из-за их физических габаритов. Поскольку ёмкость и производительность ввода/вывода почти идентичны между 3,5" и 2,5" жёсткими дисками корпоративного уровня, но энергопотребление и габариты у 2,5" моделей намного меньше, в итоге мы получаем удвоение эффективности и плотности хранения данных при переходе на 2,5" винчестеры.

По материалам: www.thg.ru


RSS лента ВСЕГО блога с комментариями RSS лента ВСЕГО блога БЕЗ комментариев RSS лента этой КАТЕГОРИИ с комментариями RSS лента этой КАТЕГОРИИ и БЕЗ комментариев RSS лента ЭТОГО ПОСТА с комментариями к нему

Прыг: 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Скок: 10 20 30 40

Анонсы статей по темам:

Оглавление категорий:

Сервисы:

апрель, 2018
пн вт ср чт пт сб вс
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30            


Похожие ресурсы:

Copyright © 2009 Версия компьютеры
Сейчас 21 апреля 2018, 03:01
Система авторегистрации в каталогах, 
           статьи про раскрутку сайтов, web дизайн, flash, photoshop, хостинг, рассылки; форум, баннерная сеть, каталог сайтов, услуги 
           продвижения и рекламы сайтов

Рейтинг популярности - на эти заметки чаще всего ссылаются: