Cikkünk második részében a VRAM, a RAM-frekvencia és a DDR5 is szóba kerül

Mi a DDR5?

Az elõzõ cikk végére érve felmerülhet a kérdés, hogy hol vannak a DDR3, DDR4 és DDR5 RAM magyarázatai. Bár az elején említésre került a Double Data Rate RAM, mint fogalom, de nem vettük át a DDR RAM különbözõ generációit. Míg az alapvetõ funkcionalitásuk és mûködésük lényegében ugyanaz, minden egyes generációban jelentõsen megnövekedett mind a DRAM frekvenciája, mind az adatátviteli sebesség. Így a DDR5 jelenleg leegyszerûsítve csak a DDR4 gyorsabb változata. Az árazás ráadásul lassan kezd közelíteni a DDR4 szintjéhez, bár a korai DDR5-ös modulok még jóval nagyobb késleltetéssel készülnek, mint a DDR4-esek.

Azért ahhoz nem eléggé, hogy a legtöbb esetben rosszabbak legyenek a DDR4-nél, de eléggé ahhoz, hogy biztos legyünk benne, hogy ahogy a DDR5 késleltetése idõvel javulni fog, a DDR5 teljesítménynövekedése is skálázódni fog a késleltetésre érzékeny munkaterhelésekben. A DDR5-rõl szóló elõzõ cikkünkben bõvebben is szó esik a generációs különbségekrõl és az új memória újdonságairól, mely ide kattintva olvasható.

Mit tud a dual-channel, avagy kétcsatornás RAM?

A RAM fõ formája a DDR RAM vagy Double Data Rate RAM. Bár szerencsére ezzel a megnevezéssel manapság csak ritkán kell megküzdenünk, de technikailag Double Data Rate Synchronous Random Access Memory, azaz DDR SDRAM. A DDR (SD)RAM titkai azonban valójában ehhez az elnevezéshez kapcsolódnak. Különösen a "szinkron" rész érdekes. A DDR RAM egyik közismert elõnye, hogy képes szinkronban futni a hasonló modellekkel, hogy nagyobb sebességet és átviteli sebességet érjen el – legalábbis elméletben. Az egycsatornás RAM minden olyan RAM-konfigurációt leír, ahol csak egyetlen RAM-modul van. Lehet akár egy sokkal többre képes RAM-unk is, másik modul nélkül a Single channelre fog korlátozódni.

A kétcsatornás RAM lehetõvé teszi a DDR (Double Data Rate) RAM számára, hogy dupla adatátviteli sebességet kínáljon. Pontosabban, ez a "megduplázás" az egyetlen RAM-stick MHz-ben mért frekvencia (megahertz) és MT-ben mért sebesség (megatransfer) értékei alapján történik. A MT egy sávszélességre vonatkozó kifejezés, amelyet általában az I/O-buszok jelátviteli sebességére használnak – így ez a tökéletes egység a memória "sebesség" mérésére. Amikor egy RAM-modulhoz még egy modult adunk hozzá, ez lehetõvé teszi, hogy mindkét RAM-modul kétcsatornás konfigurációban mûködjön, ami a marketing ellenére valójában nem növeli a MHz-et, de megduplázza a MT-ek számát, vagyis az adatátviteli sebességet.

Hogy miért helytelen a megahertz használata? Minden DRAM-modulnak van egy bizonyos órajele, amelyet a stabilitás veszélyeztetése nélkül képes fenntartani. Ez a frekvencia a másodpercenkénti órajelciklusok számát jelzi, és hertzben (Hz, MHz, GHz stb.) mérik. A megahertz általános használata az adatátviteli sebesség jelölésére a memóriák korai generációiból származik – SDR vagy Single Data Rate memória. Abban az idõben a DRAM frekvenciája egyenlõ volt a memória sebességével, mivel az adatátvitel minden órajelciklusban csak egyszer történt. A dolgok azonban megváltoztak a DDR (Double Data Rate) memória megjelenésével, a modern DDR-memóriamodulok órajelciklusonként kétszer továbbítják az adatokat. Így a gyakran 3600 MHz-es DDR4 memóriaként hirdetett, 1800 MHz-es órajelen üzemelõ modul 3600 MT/s (megatranszfer/másodperc) effektív adatátviteli sebességgel mûködik.

A megatransfer setén gondolhatunk a memória-hozzáférésre úgy, mint egy vízvezetékre. Ha azt mondjuk, hogy a víz 3600 méter/másodperc sebességgel áramlik, az még nem árulja el pontosan, mennyi víz folyik át rajta. Ha ez egy vékony csõ, akkor nyilvánvalóan sokkal kevesebb vizet küldünk le rajta, mint egy vastagabb csövön – még akkor is, ha mindkettõ 3600 m/s sebességgel halad. A csõ szélességére (sugarára) van szükség ahhoz, hogy megtudjuk, pontosan mennyi víz áramlik át rajta. Hasonlóképpen a megatranszfer az adatátviteli sebességnek felel meg. Megmondja, hogy hány adatátvitel történik másodpercenként, de független a memóriabusz szélességétõl (a csõ vastagságától). Ez a szám tehát nem igazán tudja megmondani, hogy mennyi adatot küld/fogad másodpercenként, amíg nem veszi figyelembe a memóriabusz szélességét is. Ez azt jelenti, hogy egy 1 bájt széles buszon 10 MT/s sebességgel továbbító eszköz 10 megabájt/s sebességet fog nyújtani.

Vegyünk egy általános DDR4-3200-as memóriamodult. A DDR4 buszszélessége 64 bit (1 bájt 8 bit, tehát 64 bit/8 = 8 bájt) az adatok számára. A DDR4-3200 memória tehát legfeljebb 3200 MT/s*8 bájt = 25 600 MB/s sebességgel továbbítja az adatokat. A DDR4 memóriára vonatkozó JEDEC-specifikációk ugyanezt mutatják be. A memória sebességének ilyen módon történõ mérése elõnyös, mert ez az egység a memóriagenerációk között használható, mivel nem kell figyelembe venni a busz szélességét. Akkor miért használja mindenki a megahertz-et? Mivel egy 1600 MHz-es frekvenciájú DDR4 modul ugyanúgy viselkedik, mint egy 3200 (1600*2) MHz-es frekvenciájú modul, elég széles körben elterjedt, mivel mégiscsak jelezte a tényleges sebességet. Ennek ellenére ennek a szokásnak a folytatása csak még nagyobb zavart fog okozni, ha/amikor az olyan dolgok, mint a QDR memória, általánossá válnak, amelyek minden órajelciklusban 4-szeres átvitelre lennének képesek.

Most akkor a Dual Channel a jobb?

Tehát a Dual Channel valójában nem duplázza meg a frekvenciát, még akkor sem, ha a hirdetett megahertz végül ez lesz! Egy 4200 MHz-re értékelt Dual Channel DDR4 készlet valójában 2100 MHz-en fut mindkét stick-en, de együttesen körülbelül 4200 megatranszfer (MT/s, nem pedig MHz) adatátviteli sebességet tudnak produkálni másodpercenként. Az okok kissé összetettek, de fontos észben tartani – a RAM-ok alapvetõen ugyanazon a frekvencián mûködnek Single-Channel-ben, csak az adatátviteli sebességük nagyjából a felére csökken. Tehát a Dual Channel a legtöbb esetben nyer, melyet számos felhasználó tapasztalata igazol nap mint nap.

Honnan tudom, hogy a RAM-om teljes sebességgel mûködik?

A RAM sebességének maximalizálása érdekében gyõzõdjünk meg róla, hogy két- vagy négycsatornás konfigurációban fut. Ezen kívül a RAM-készlet meghirdetett sebességének feloldásához aktiváljuk az XMP (Xtreme Memory Profile) vagy azzal egyenértékû beállításokat az alaplapi BIOS-ban. Ha a RAM sebességérõl van szó, a RAM-modulok alapértelmezés szerint az adott generáció minimális szabványának megfelelõ sebességre lesznek korlátozva. Ahhoz, hogy ténylegesen elérjék a dobozon hirdetett magasabb számokat, nem feltétlenül kell manuális túlhajtásba kezdenünk, az XMP ugyanis pont erre készült. Az XMP (Extreme Memory Profiles) az a technológia, amelyet arra használnak, hogy a RAM a meghirdetett specifikációnak megfelelõen mûködjön.

Kézzel is beállíthatjuk a RAM frekvenciáját, idõzítését és feszültségét, de az XMP sokkal könnyebben elérhetõ, és a legtöbb esetben ez az ajánlott megoldás. Egyes memóriák olyan jó minõséget képviselnek, hogy a feltüntetett idõzítésnél és órajelnél is jobb értékek elérésére képesek. Ezt azonban muszáj lesz kézzel, és leginkább türelemmel kitapasztalni, ám az eredmény nem feltétlenül vezet akkora elõnyhöz, sebességtöblethez, hogy az átlagos felhasználóknak megérje bajlódni vele.

Miben különbözik a VRAM a RAM-tól?

Mi az a VRAM és miben különbözik az eddig tárgyalt RAM-tól? Már többször is szóba került, hogy határozottan sok átfedés van aközött, ahogyan a PC a VRAM-ot és a RAM-ot használja. A VRAM a "Video RAM" rövidítése, és nagyjából pontosan az, aminek hangzik. Video Random Access Memory, a grafikus processzor (GPU) vagy az integrált grafikus processzor (SoC [System on a Chip] vagy APU) által használt dinamikus memória. Ez is egy RAM, de kizárólag a GPU használja, önálló VGA esetén pedig mindenképpen a videokártyán helyezkedik el. A jelenlegi generációs játékkonzolok világában a VRAM-ot valójában RAM-ként használják, de ez PC-s környezetben nem mûködne. Az ilyen beállítások csak szabványosított hardvereken és operációs rendszereken lehetségesek, mint amilyeneket a PS5 vagy az Xbox Series X kínál.

Az önálló GPU-k esetében ez a VRAM közvetlenül a grafikus kártyához van csatlakoztatva, és ami fontos: a kapacitása abban az esetben fix, tehát nem módosítható. A VRAM a szabványos asztali RAM-októl eltérõ szabványokkal és formatényezõkkel is rendelkezik, nevezetesen a GDDR és a HBM, de a GDDR-bõl még a legfejlettebb is annyival olcsóbbnak bizonyult, hogy a piac nagyjából el is döntötte a kérdést, hogy melyiket használja. A CPU-ba integrált GPU-k esetében azonban a szabványos RAM-ot ki lehet osztani VRAM-ként való használatra, mivel a CPU kupakja alatt értelmes kapacitás amúgy sem férne el. A speciális VRAM azonban gyorsabb, mint amikor asztali RAM-ot használunk VRAM-ként, az asztali VGA-k pedig nem vehetik igénybe az eltérõ képességû asztali memóriákat, ha kifogynak a saját keretükbõl.

A játékokban a VRAM kezeli a jelenet betöltéséhez szükséges nyers adatokat. A VRAM-használat mennyisége közvetlenül a beállítások, például a felbontás és a textúra minõsége függvényében skálázódhat. Az is meglehetõsen gyakori, hogy a játékok annyi VRAM-ot foglalnak el, amennyi csak lehetséges, még akkor is, ha ez végül nem eredményez teljesítményjavulást. A VRAM-használat mennyisége közvetlenül a beállítások, például a felbontás és a textúra minõsége függvényében skálázódhat, bár az is meglehetõsen gyakori, hogy a játékok akkor is annyi VRAM-ot foglalnak el, amennyit csak tudnak, még akkor is, ha ez nem eredményez teljesítményjavulást. Az olyan esetekben, mint a professzionális 3D renderelés vagy videószerkesztés, a VRAM hasonlóan mûködik, de közel sem ilyen önkényesen. A professzionális szoftverekben a VRAM mennyisége közvetlenül a kezelhetõ projektek méretéhez és összetettségéhez igazodik.

Mi a szerepe MHz-nek?

Fent már szóba került, hogy mi a frekvencia, avagy órajel, és hogy miként viszonyul ez az adatsebességhez. De mi kell nekünk, ha játszani vagy dolgozni szeretnénk?

DDR4 frekvenciatartomány - 1600-5333 MHz.

Technikailag a hivatalos DDR4 specifikáció 3600 MHz-nél húzza meg a határt, de még ma is (2022-ben) a DDR4 készletek határait rendszeresen még magasabb frekvenciákra tolják ki. Ráadásul a legtöbb DDR4 készletet 1600 MHz helyett 2133 vagy 2400 MHz körül kezdik el árulni, ami még mindig a DDR3 sebességtartományán belül van. Bár a DDR4 szabványt hivatalosan 2021-tõl a DDR5 szabvány váltja fel, amíg a PC-tulajok nem váltanak tömegesen a modernebb platformokra, a piacon még jó ideig a DDR4-es rendszerek lesznek többségben, nem beszélve az árakról. Ezen okok miatt a DDR4-et továbbra is a jelenlegi generációs szabványnak tekintjük.

DDR5 frekvenciatartomány - 3200-6400 MHz.

Mivel a DDR5 a legutóbb bevezetett szabvány, és a tervek szerint 2025-ig az elsõdleges szabvány lesz, a 6400 MHz bizonyosan nem a legmagasabb DDR5 frekvencia, amit valaha is látni fogunk, ezt a túlhajtási kísérletek és rekordok is alátámasztják. Mivel a készletek és az elérhetõség egyre jobban alakulnak, ha jó áron találunk hozzá kompatibilis alaplapot (illetve CPU-t), akkor a DDR4-hez képest jelentõs javulást kínál a nyers sebességben. A DDR6-ot még nem jelentették be hivatalosan, de várhatóan legalább a DDR5 által kínált sebességet megduplázza majd, de ez még a jövõ zenéje.

Általnos használat és videojáték

"Asztal"

A DRAM frekvenciája elsõsorban komolyabb igénybevételt jelentõ alkalmazások esetén hallatja a hangját, az általános rendszerhasználati élmény alakításában jóval kisebb szerepe van. 2400 MHz vagy 4800 Mhz? Az asztalon kattintgatva nem igen fogjuk tudni, hogy milyen RAM dolgozik a gépünkben, a kapacitás sokkal fontosabb. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a DRAM frekvenciája egyáltalán nem számít az asztali feladatoknál. Különösen akkor, ha olyan teljesítményigényesebb dolgokat kezdünk el csinálni, mint a videohívások vagy a médiafogyasztás, a rendszer egésze jobban meg lesz terhelve, mintha csak lazán böngészgetünk egyetlen ablakban.

Fontos, hogy lehetõleg dual channel-t használjunk, tehát két azonos specifikációval bíró, együttmûködõ RAM modult. Egyetlen modul esetén már az általános felhasználói élmény is érezhetõen romolhat. Tehát elsõsorban a kapacitásra és a többcsatornás üzemmódra koncentráljunk, akkor az egyszerûbb mûveletek még a lassabb DDR4 modulokkal is megfelelõk lesznek.

Videojátékok

A DRAM-frekvencia hatása a játékteljesítményre valójában meglehetõsen frusztráló és bonyolult tud lenni, mivel a különbözõ játékmotorok ritkán teszik lehetõvé a renderelési vagy képalkotási teljesítmény összehasonlítását. Néhány játékmotorra természetüknél fogva egyáltalán nem lesz hatással a DRAM frekvencia, míg a legmodernebb játékmotorok a DDR4 és DDR5 RAM által kínált nagyobb sebességre támaszkodhatnak. A játékteljesítmény általános javulása tehát a DRAM-frekvencia növelésével érhetõ el. Még ha a szóban forgó játék átlagos FPS-értéke nem is növekszik a DRAM-frekvencia növelésével, szinte biztos, hogy a minimum (1%-os és 0.1%-os) FPS-számok javulni fognak. A magasabb órajel tehát stabilabb alapteljesítményhez vezethet.

Egy benchmarkban, illetve játéktesztek során ezeket a számokat arra használják, hogy elkülönítsék az extrém FPS-csökkenések konkrét pillanatait. Ezek akkor fordulhatnak elõ, amikor például egy adott pálya egy új része betöltõdik, ekkor a képkockaszám eltérhet attól, amit az idõ nagyobb részében tapasztalunk. Különösen CPU- vagy GPU-intenzív jeleneteket követõen is láthatunk irreálisan alacsony fps-t, amik a játék úgymond lehiggad. Ezek hasonlóan irreleváns számok, mint amikor két jelenet közötti üresjáratban az fps-számláló kilõ, a fekete képernyõt pedig többszáz fps-sel rendereli a kártya. A valós élményt nem befolyásolja. Miért olyan fontos tehát az FPS 1%-os és 0.1%-os mélypontjainak javítása? Alapvetõen, ha a RAM sebességének növelésével ezeket a számokat közelebb hozhatjuk az átlagos FPS-hez, akkor nagymértékben csökkenthetõ a játék közben tapasztalt érzékelhetõ lag, különösen az intenzív csaták során, ahol a legfontosabb a stabil teljesítmény

Azonban a nagyobb RAM-sebesség kezelésére felkészített motorok és modern játékok esetében, a benchmarkok az átlagos képkockasebesség jelentõs növekedését is megmutathatják. Alapvetõen, ha a RAM sebességének növelésével közelebb tudjuk hozni ezeket a számokat az átlagos FPS-hez, akkor nagymértékben csökkenthetõ a játék közben érzékelhetõ lag, különösen az intenzív csatajelenetek során, amikor teljes a fejetlenség. Az eddig elkészült tesztek során a DDR5 memóriák máris felmutattak némi elõnyt a DDR4 rendszerekkel szemben, mely idõvel, avagy a gyorsabb modulok érkezésével csak tovább nõ majd. Ugyanakkor számos tesztben a gyorsabb DDR5 memóriák rosszabb fps-hez vezettek, mivel a játékok valószínûleg még nem tudnak mit kezdeni az új memóriák magasabb késleltetési értékeivel.

Milyen frekvencia javasolt?

Ideális esetben a DRAM frekvenciája legalább a dobozon feltüntetett értékre legyen beállítva. Ehhez be kell ugrania a BIOS-ba, és engedélyezni kell az XMP-t, az AMP-t vagy az XMP-vel egyenértékû beállítást. Fontos, hogy az optimális CL értékek, tehát az alacsony idõzítés legalább annyira fontos tényezõ, mint a látványosan magas órajelek. Az XMP engedélyezésén vagy a kézi túlhajtáson kívül, amit a RAM és az alaplap képes kezelni, más tényezõket is figyelembe kell venni.

Ha például AMD processzort használunk, akkor a legjobb eredmény érdekében valószínûleg 3600 MHz-es RAM-ot szeretnénk használni, vagy még magasabbat. Hogy miért? A DRAM frekvencia AMD CPU esetében közvetlenebb hatással van a teljesítményre, mint az Intel processzorainál. Lényegében az AMD jelenlegi Zen architektúrájú CPU-i (és annak különbözõ iterációi, amelyek mindegyike a Ryzen és a Threadripper sorozatú processzoroknál használatos) úgy vannak felépítve, hogy közvetlenebbül függnek a RAM sebességétõl. Ennek oka az ezen processzorok által használt "Infinity Fabric", amely lényegében egy kis mennyiségû on-die memória, amelyet a CPU saját mûködéséhez használ. A játékbeli teljesítmény lényegében lineárisan javul, ahogy a RAM sebessége nõ az AMD platfomokon.

A megfelelõ órajelhez nincs tökéletes útmutató, hiszen egyes játékok érzékenyebbek rá és profitálnak belõle, míg sok másiknál minimális különbségeket láthatunk. De általában véve érvényes, hogy egy adott frekvencia estén az elérhetõ legalacsonyabb idõzítéssel bíró modulokat érdemes választani. Az aranyközépút az esetek többségében a DDR4 3200 CL16 volt és még most is sokan ezt választják, ha játékra szánt PC-t szeretnének, korrekt teljesítménnyel. Mivel ez meglehetõsen könnyen hozzáférhetõ kategória, ne spóroljunk például CL18-as, tehát várhatóan lassabb modulok megvásárlásával. A DDR5 még most is újdonságnak számít, de a lelkes felhasználók és tech-csatornák rengeteg tesztet és összehasonlítást végeznek, hogy mi jobb döntést hozhassunk.