DDR4 vs DDR5: Testissä Intel Core i9-12900K

Testasimme io-techissä Intelin uuden Alder Lake -koodinimellisen Core i9-12900K -prosessorin julkaisun yhteydessä uudella Z690-piirisarjalla ja DDR5-muisteilla. Prosessoriin integroitu muistiohjain tukee DDR5-muistien ohella kuitenkin myös DDR4-muisteja, joten testaamme tässä artikkelissa suorituskykyä niillä. Lisäksi tutustumme DDR5-muistien ominaisuuksiin ja eroihin verrattuna DDR4-muisteihin sekä testaamme eri nopeuksisia DDR4- ja DDR5-muisteja.

DDR5-muistien ominaisuudet

Kuluttajille suurimmat näkyvimmät uudistukset ovat DDR5-muistien korkeammat siirtonopeudet ja Column Address Strobe- eli CAS-latenssi. DDR-muistien siirtonopeuden virallinen yksikkö on MT/s eli MegaTransfers per second, mutta käytännössä niin muistivalmistajat kuin jälleenmyyjätkin käyttävät edelleen nopeuden määrittelyyn kellotaajuutta eli megahertsejä (MHz). DDR5-muistien siirtonopeudet alkavat 4800 Mt/s:stä eli 4800 MHz:stä ylöspäin ja CAS-latenssi on alkuun 36-40 välimaastossa. DDR5-muisteja on myynnissä julkaisun yhteydessä 16 gigatavun kokoisina muistikampoina ja kahden muistikammat settien hinnat ovat noin 300 eurosta ylöspäin. Valitettavasti DDR5-muistien saatavuus on tällä hetkellä erittäin huono, eikä niitä löydy juurikaan jälleenmyyjiltä varastosta, eikä paremmasta saatavuudesta ole tarkempaa tietoa.

• Hinta.fi, Haku: DDR5-muistit

DDR5-muistit toimivat JEDEC-standardin mukaan vakiona 1,1 voltin käyttöjännitteellä, joka on 0,1 volttia alhaisempi kuin DDR4-muisteilla (1,2V). Muistit on varustettu omalla PMIC- eli Power management integrated circuit -virransyötöllä, joka muuntaa 5 voltin jännitteen emolevyltä muisteille sopivaksi vakiona 1,1 volttiin. Muistien virransyöttö on siirretty emolevyltä muisteihin ja tavoitteena on parempi hyöytysuhde ja vakaus. Alhaisemmasta käyttöjännitteestä huolimatta testeissämme DDR5-muistit toimivat 1,25 voltin käyttöjännitteellä pitkäkestoisessa 7-Zip-pakkausrasituksessa noin 43-asteisina, kun DDR4-muistit toimivat 1,35 voltin käyttöjännitteellä 10 astetta viileämpinä 33-asteisina.

Yhdessä DDR5-muistikammassa on kaksi 32-bittistä muistikanavaa, jotka tukevat 16 purskeen pituutta, kun DDR4-muisteissa on käytössä yksi 64-bittinen kanava ja 8 purskeen pituus. Käytännössä siis yhdellä DDR5-muistilla käytössä on kaksi muistikanavaa ja kahdella muistilla neljä muistikanavaa. Ulkoisen ylimääräisen muistipiirin sijaan kaikissa muistipiireissä on integroitu ECC-virheenkorjaus, joka havaitsee ja korjaa virheet ennen niiden lähettämistä prosessorille.

Testikokoonpano

DDR5-testit ajettiin Core i9-12900K -prosessorilla Asuksen Z690-piirisarjaan perustuvalla ROG Maximus Hero -emolevyllä, johon oli päivitetty lokakuun lopulla julkaistu ja samalla tuorein 0702 BIOS-versio. Testikokoonpano varustettiin 32 gigatavulla Corsairin DDR5-5200-nopeudella ja 38-38-38-84-latensseilla toimivia Vengeance-muisteja.

DDR4-testit ajettiin Core i9-12900K:lla Asuksen Z690-piirisarjaan perustuvalla TUF Gaming Z690-Plus WiFi D4 -emolevyllä, johon oli päivitetty lokakuun lopulla julkaistu 0702 BIOS-versio. Testikokoonpano varustettiin 32 gigatavulla Corsairin DDR4-3600-nopeudella ja 16-18-18-34-latensseilla toimivia Dominator Platinum RGB -muisteja.

Core i9-12900K -prosessori toimi molemmilla emolevyillä testeissä ilman tehorajoituksia eli siitä otettiin suorituskyvyn suhteen irti maksimipotentiaali. Intelin vakio PL1=PL2-tehorajoituksen sijaan BIOS-asetuksista käytössä oli Asuksen optimoinnit, joilla saavutetaan hieman vakiota parempi suorituskyky.

Prosessoreita jäähdytettiin avonaisessa testipenkissä Noctuan NH-D15 chromax.black -coolerilla ja näytönohjaimena testeissä oli käytössä NVIDIAn GeForce RTX 3080 Ti.

Testit ajettiin kaikilla alustoilla lokakuun alussa virallisesti julkaistulla Windows 11 Pro -käyttöjärjestelmällä.

Intel Alder Lake DDR5 -kokoonpano

• Intel Core i9-12900K -prosessori 680 €
• Asus ROG Maximus Z690 Hero -emolevy 680 €
• 32 Gt Corsair Vengeance DDR5 5200 MHz (38-38-38-84) 350 €
• Hinta: 1710 €

Intel Alder Lake DDR4 -kokoonpano

• Intel Core i9-12900K -prosessori 680 €
• Asus TUF Gaming Z690-Plus Wi-Fi D4 320 €
• 32 Gt Corsair Dominator Platinum RGB DDR4 3600 MHz (16-18-18-36) 250 €
• Hinta: 1250 €

Muut komponentit

• Noctua NH-D15 chromax.black -prosessorijäähdytys
• NVIDIA GeForce RTX 3080 Ti -näytönohjain
• Corsair MP600 Pro XT 2 Tt M.2 SSD (PCI Express 4.0)
• Fractal Design Ion+ 860W Platinum
• Microsoft Windows 11 Pro 64-bit

Prosessoritestit

DDR5-5200-muistit olivat suurimmassa osassa prosessoritestejä DDR4-3600-muisteja edellä. Merkittävimmät erot DDR5:n eduksi syntyivät Handbrake-enkoodauksessa, 3DMark Time Spyn CPU-testissä, 7-Zipin pakkaustestissä ja AIDA64:n luku-, kirjoitus- ja kopointitestissä.

DDR4:n selkein etu oli keskusmuistin viiveessä eli kuinka kauan kestää, kun prosessori pyytää (read command) ja hakee tietoa keskusmuistista ja se oli DDR4-3600-nopeudella ja CAS 16 18-18 -latensseilla noin 17 nanosekuntia alhaisempi kuin DDR5-5200-nopeudella ja CAS 38 38-38-latensseilla.

Pelitestit 1920×1080-resoluutiolla

Pelitesteissä DDR4-muistit olivat vahvoilla Assetto Corsa Competizionessa, jossa suorituskyky oli 10 % parempi kuin DDR5:llä, mutta lähes kaikki muut testit menivät marginaalisesti DDR5-muistien nimiin. Eniten DDR5-muisteista hyötyi Total War Saga: Troy, jossa ruudunpäivitysnopeus oli DDR5-muisteilla 9 % parempi kuin DDR4:llä.

DDR4 vs DDR5 eri nopeuksilla ja latensseilla

Testasimme DDR4- ja DDR5-muistien eroa laajemmin ottamalla mukaan G.Skillin 16 gigatavun TridentZ RGB -muistit, jotka toimivat DDR4-3200-nopeudella ja kireillä 14-14-14-34-latensseilla. Käytössä on kaksi 8 gigatavun Single Rank -muistikampaa eli muistipiirit ovat yhdellä puolella muistikampaa, kun Corsairin 32 gigatavun DDR4-muistisetti on Dual Rank eli on yhdistettynä kaksi 8 gigatavun single rank -muistikampaa yhteen muistikampaan. Dual Rank DDR4 -muisteissa suorituskykyetu tulee suuremmasta määrästä avoimena olevia rivejä (row) kuin single rank -muistissa, tarjoten sovelluksesta riippuen paremman mahdollisuuden osumaan avoimessa riviosoitteessa.

Team Groupilta mukaan otettiin 32 gigatavua T-Force Delta RGB -muistia, jotka toimivat DDR5-6000-nopeudella ja 40-40-40-82-latensseilla. DDR5-6000-nopeudella listattuja muisteja ei ole vielä juurikaan myynnissä, mutta niiden hintataso on oletettavasti 400 eurosta ylöspäin.

• G.Skill TridentZ RGB F4-3200C14D-16GTZR
• Corsair Dominator Platinum RGB CMT64GXM4Z3600C16
• Corsair Vengeance CMK32GX5M2B5200C8-PK
• Teamgroup T-Force Delta RGB FF3D516G6000HC40ABK

Cinebench R20 -testissä DDR5-6000-muisteilla kaikkien ytimien nT-testin tulos nousi ohi DDR4-muisteista.

Adoben Lightroom Classicissa DDR5-muistit olivat täysin omilla lukemillaan ja RAW-kuvien tuonti sujui noin 20 sekuntia nopeammin kuin DDR4-muisteilla.

7-Zipissä tiedostojen pakkausnopeus oli DDR5-muisteilla yli 40 % parempi kuin DDR4-muisteilla.

Assetto Corsa Competizionessa DDR4-muisteilla ruudunpäivitysnopeus oli noin 5 % parempi kuin DDR5-6000-muisteilla.

CS:GO:n FPS Benchmarkissa erot olivat marginaaliset eli alle prosentin luokkaa DDR4- ja DDR5-muistien kesken.

Total War Saga: Troy -pelissä DDR5-muistit suoriutuivat selvästi paremmin ja ruudunpäivitysnopeus oli parhaimmillaan 12 % parempi kuin DDR4:llä.

Myös The Witcher 3:ssa DDR5-muisteilla ruudunpäivitysnopeus oli hieman parempi ja ero oli enimmillään 3 % parempi kuin DDR4:llä.

Loppuyhteenveto

Intelin uudet Alder Lake -koodinimelliset 12. sukupolven Core-prosessorit tuovat mukanaan tuen DDR5-muisteille, mutta uuden muistisukupolven alkutaival on aina hieman kankea. Tällä kertaa lisämausteena on DDR5-muistien äärimmäisen huono saatavuus. Lähes olemattoman saatavuuden lisäksi DDR5-muistien ja -emolevyjen korkea hinta sekä kohtalaisen marginaalinen hyöty suorituskyvyssä saattavat jarruttaa innokkaimpia tehokäyttäjiä uuteen muististandardiin siirtymisessä.

Isossa kuvassa Core i9-12900K:n suorituskyky DDR4- tai DDR5-muisteilla oli niin tasainen, että tällä hetkellä suorituskyvyn kannalta ei ole merkitystä, kummat muistit käyttöön valitsee. DDR4-muisteilla on mahdollista säästää euroja muistien ja emolevyn hankintahinnassa, kun taas DDR5-muisteilla on tulevaisuudessa saavutettavissa parempaa suorituskykyä kellotaajuuksien kasvaessa.

Ensimmäiset myyntiin saapuvat DDR5-muistit toimivat 4800-5200 MHz:n kellotaajuudella, mutta testien perusteella DDR4:ää parempaa suorituskykyä on luvassa vasta, kun kellotaajuudet nousee yli 6000 MHz:iin. Muistivalmistajat ovat hehkuttaneet saavuttaneensa nykyisillä muistipiireillä DDR5-7000-nopeuksia ja extreme-ylikellotustesteissä CPU-Z-kuvankaappausennätys on tällä hetkellä DDR5-8704. Seuraavien parin vuoden aikana tulemme todennäköisesti näkemään markkinoilla yli DDR5-10000-nopeudella toimivia muisteja, eikä kukaan enää haaveile DDR4:n ja kireämpien muistilatenssien perään.

Seuraavassa artikkelissa testaamme DDR5-muistien ylikellottamista kellotaajuden osalta ja muistilatenssien laskemista ja niiden vaikutusta suorituskykyyn.