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DDR2- und DDR3-Arbeitsspeicher im Vergleichstest

Autor: doelf - veröffentlicht am 25.09.2007 - Letztes Update: 18.01.2008
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UPDATES:

  • 18.01.2008: Kingston KVR1066D3N7K2/2G DDR3-1066 CL7-7-7-20
  • 14.11.2007: Corsair TWIN3X2048-1800C7DF DDR3-1800 CL7-7-7-20
  • 31.10.2007: Super Talent W1866UX2G8 DDR3-1866 CL8-8-8-24
  • 31.10.2007: Super Talent W1600UX2G9 DDR3-1600 CL9-9-9-21
  • 06.10.2007: Patriot PC2-8500 Enhanced Latency DDR2-1066 CL5-5-5-15
  • 04.10.2007: GeIL Ultra PC2-6400 2x 1 GByte DDR2-800 CL4-4-4-12
  • 02.10.2007: Super Talent T1000UX2G5 2x 1 GByte DDR2-1000 CL5-5-5-15
  • 29.09.2007: A-Datas Extreme Edition 2x 1 GByte DDR2 1066+(5) CL5-5-5-15
  • 27.09.2007: Mushkin XP2-8500 2x 1 GByte DDR2-1066 CL5-5-4-12

Während DDR-Arbeitsspeicher der ersten Generation so langsam vom Markt verschwindet, macht sich seit der Einführung des Intel P35 Chipsatzes die DDR3-Generation bereit, die aktuell noch marktbeherrschenden DDR2-Module abzulösen. Wir werden uns in diesem Test Module von DDR2-800 bis DDR2-1111 sowie DDR3-1066 bis DDR3-1866 ansehen. Während DDR1-Riegel mit 2,50 Volt (+/-0,20 Volt) betrieben werden und DDR2-Module noch 1,80 Volt (+/-0,10 Volt) benötigen, gibt sich DDR3-Arbeitsspeicher mit 1,50 Volt (+/-0,075 Volt) zufrieden. Diese Absenkung der Spannung ist notwendig, um wieder Luft für höhere Taktraten bei zeitgleich schrumpfenden Strukturgrößen zu bekommen, eine Absenkung des Stromverbrauchs bedeutet sie jedoch nur bedingt.

Während diese Spannungen auf dem Papier bzw. in den Spezifikationen der JEDEC zu finden sind, setzen die Speicherhersteller bei ihren Premium-Produkten - wie bereits seit Jahren - lieber auf niedrige Latenzen und höhere Taktraten bei zugleich deutlich angehobener Spannung. So stoßen aktuelle DDR2-Module nicht selten in Regionen von bis zu 2,4 Volt vor, während schneller DDR3-Speicher den Strombedarf von DDR2-Modulen erreicht und teilweise sogar übertrifft. Da die JEDEC für DDR2-Arbeitsspeicher nur Taktraten von bis zu 400 MHz (DDR2-800) spezifiziert hat, handelt es sich bei allen schneller getakteten Modulen um selektierte DDR2-667 oder DDR2-800 Chips, welche durch das Anlegen höherer Spannungen auch für höhere Geschwindigkeiten validiert werden konnten. Die Kehrseite dieser Spannungsanhebung ist ein Anstieg der Abwärme sowie eine geringere Lebensdauer der Speicherchips, welcher die Hersteller durch aufwendige Kühlprofile entgegenwirken wollen. Oberhalb von DDR2-1066 und 2,20 Volt wird mitunter sogar eine aktive Kühlung notwendig. Dies lässt wiedrum die Bauhöhe mancher Speicherriegel deutlich anwachsen, so dass es zu Kompatibilitätsproblemen mit einigen CPU-Kühlern kommt.

Zudem steigen mit dem Speichertakt auch die Anforderungen an das Mainboard: So muss das BIOS der Hauptplatine die höheren Taktraten und Spannungen zur Verfügung stellen. Oftmals kann der schnellere Arbeitsspeicher nur dann ausgenutzt werden, wenn zugleich auch Prozessor und Chipsatz übertaktet werden. Damit steigen dann wieder die Beanspruchung der Spannungswandler des Mainboards und die Hitzeentwicklung im System deutlich an, so dass CPU- und Chipsatzkühler ausreichend dimensioniert sein müssen. Ein weiterer Problempunkt ist die Signalqualität der Hauptplatine. Nur wenn der Hersteller hier sauber gearbeitet hat, können schnelle Speichermodule zuverlässig arbeiten. Dabei gilt für den Benutzer: Weniger ist mehr. Statt einer Maximalbestückung, welche üblicherweise bei vier Speicherriegeln - also zwei Modulen pro Kanal - liegt, sollte man sich auf zwei Riegel - ein Modul pro Kanal - beschränken. Bei Mainboards des Herstellers ASUS wird zudem die Möglichkeit geboten, die Latenz des Speichercontrollers von 2T auf 1T herabzusetzen. Während dies bei DDR2-800 Arbeitsspeicher zumeist möglich ist, zeigen sich bei Verwendung schnellerer DDR2-Module schnell Instabilitäten. Wir werden uns im Rahmen der Benchmarks ansehen, ob die 1T Command Rate überhaupt Vorteile bietet.

Was nun die Taktsprünge zwischen den einzelnen Entwicklungsstufen der SD-RAM-Technologie betrifft, müssen wir an dieser Stelle noch ein wenig ins Detail gehen. Angehoben wurden nämlich lediglich der Takt des Businterfaces, nicht aber die Taktung der einzelnen Speicherzellen. Bei DDR2-Speicher taktet die Zelle mit dem halben Takt des Speicherbusses, im Vergleich zu DDR1-Speicher wurde allerdings die Anzahl der gleichzeitig aktiven Zellen von zwei auf vier verdoppelt. Somit können pro Taktzyklus bei DDR2-Speicher vier Bits, bei DDR1-Speicher aber nur zwei Bits abgerufen werden. Betrachten wir nun DDR3-Module, so sind sogar acht Zellen zugleich aktiv. Im Gegenzug arbeiten die Zellen nur mit einem Viertel der Taktung des Businterfaces. Obwohl die Spannung bei DDR3 weiter abgesenkt wurde, kann man also nicht von einem gesunkenen Stromverbrauch sprechen. Die höhere Taktung des Businterfaces sowie die steigende Anzahl der zugleich aktiven Zellen heben den Spannungsvorteil weitgehend wieder auf.

Das Testsystem:
Für unseren Speichertest verwenden wir Intels aktuelle Top-CPU, den Core 2 Extreme QX6850 Prozessor mit vier Kernen, 3,0 GHz Taktrate sowie FSB1333. Schneller Speicher zahlt sich auf den aktuellen Intel-Plattformen nur dann aus, wenn auch der Frontsidebus so hoch wie möglich taktet, ansonsten bremst dieses Nadelöhr die theoretisch mögliche Speicherbandbreite gnadenlos aus. Als Chipsatz kommt Intels P35 zum Einsatz, da die Premium-Variante X38 zu Beginn dieser Testserie noch auf sich warten ließ. Wir haben uns für zwei Mainboards des Herstellers ASUS entschieden, da dieser einige höhere Taktraten nativ unterstützt und die Nutzung der 1T Command Rate freigeschaltet hat. Hier die Testsysteme im Detail:

  • Gehäuse: 19" Servergehäuse
  • Netzteil: be quiet! BQT P6-Pro 530 Watt
  • Mainboards: ASUS P5K Premium (DDR2), ASUS Blitz Extreme (DDR3) und ASUS P5K3 Deluxe
  • CPU: Intel Core 2 Extreme QX6850 (Quad-Core, 3 GHz, FSB1333)
  • CPU Cooler: Scythe Kama Cross
  • DDR2-RAM Module:
    • A-Data Extreme Edition DDR2 1066+(5) DDR2-1066 (5-5-5-15)
    • Corsair Dominator CM2X1024-8500C5D DDR2-1066 (5-5-5-15)
    • Corsair Dominator CM2X1024-8888C4D DDR2-1111 (4-4-4-12)
    • GeIL Ultra PC2-6400 DDR2-800 (4-4-4-12)
    • Mushkin XP2-8500 2x 1 GByte DDR2-1066 (5-5-4-12)
    • Mushkin XP2-6400 2x 1 GByte DDR2-800 (4-4-3-10)
    • Patriot PC2-8500 Enhanced Latency DDR2-1066 (5-5-5-15)
    • Super Talent T1000UX2G5 DDR2-1000 (5-5-5-15)
  • DDR3-RAM Module:
    • Corsair TWIN3X2048-1800C7DF DDR3-1800 (7-7-7-20)
    • Kingston KVR1066D3N7K2/2G DDR3-1066 (7-7-7-20)
    • Super Talent W1866UX2G8 DDR3-1866 (8-8-8-24)
    • Super Talent W1600UX2G9 DDR3-1600 (9-9-9-21)
  • Grafikkarte(n): MSI NX7900GT-VT2D256E mit ForceWare 162.18
  • Primary Master: DVD-ROM Toshiba
  • Primary Slave: -
  • Serial-ATA: Maxtor MaxLine III 250 GB SATA
  • OS: Windows XP Pro SP2 + Patches Stand Juli 2007, DirectX 9c Stand Juli 2007

Im Rahmen der Benchmarks wurden die fett hervorgehobenen Komponenten eingesetzt.

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