روندی به سمت استفاده از یک ماژول (DIMM) تکی DDR5 برای دور زدن بدترین بحران قیمت‌گذاری رم شکل گرفته است. AMD قبلاً به ما پیشنهاد کرده بود که این گزینه‌ای است که سازندگان رایانه شخصی در حال بررسی آن هستند و این موضوع در ده‌ها سیستم از پیش ساخته شده ظاهر شده است؛ موردی که ما در هنگام توصیه محصولات، به ویژه در رویدادهای اوج خرید، با دقت از آن اجتناب کرده‌ایم. اما هنگام استفاده از یک ماژول تکی و یکی از بهترین پردازنده‌ها برای بازی، چقدر از عملکرد بازی را از دست می‌دهید؟

تصور رایج این است که شما مقدار قابل توجهی از عملکرد را از دست می‌دهید، که بر اساس ایده‌های نسل‌های قبلی DDR استوار است، جایی که استفاده از یک ماژول تکی پهنای باند شما را به نصف کاهش می‌دهد. همین امر در مورد DDR5 نیز صادق است، اما اوضاع کمی پیچیده‌تر است که بعداً به آن خواهیم پرداخت.

در سطح بالا، استفاده از یک ماژول تکی DDR5 عملکرد بازی را تقریباً به اندازه‌ای که انتظار دارید به خطر نمی‌اندازد. ما افت عملکردی حدود ۸ تا ۱۰ درصد را در پردازنده‌های اینتل و AMD مشاهده کردیم و کمتر از ۵ درصد تفاوت را با پردازنده AMD Ryzen 7 9800X3D دیدیم.

پیکربندی دو کاناله مناسب همچنان بهترین راه برای عملکرد بهینه است. با این حال، آزمایش‌های ما نشان می‌دهد که حتی یک ماژول تکی DDR5 نیز عملکردی برتر از DDR4 دو کاناله را در پردازنده‌هایی که از هر دو نسل حافظه پشتیبانی می‌کنند، ارائه می‌دهد.

استفاده از یک ماژول تکی ایده‌آل نیست و اگر قصد دارید در آینده ماژول دیگری اضافه کنید، مشکلات سازگاری را به همراه خواهد داشت (موضوعی که بعداً به تفصیل به آن خواهیم پرداخت). اما به عنوان یک راه‌حل موقت در میان افزایش قیمت‌های DRAM، یک ماژول تکی DDR5 به طرز شگفت‌انگیزی در سناریوهای بازی عملکرد خوبی دارد و در حالی که قیمت‌ها خارج از کنترل هستند، یک مسیر ورود خوب به پلتفرم DDR5 را فراهم می‌کند.

آزمایش DDR5 تک ماژول در بازی‌ها

میانگین هندسی زیر گویای همه چیز است. کاهش به یک ماژول تکی، مقداری از عملکرد را کاهش می‌دهد، اما تقریباً به اندازه‌ای که انتظار داشتم شدید نیست. با این حال، نکات مهمی در مورد نحوه آزمایش ما قبل از بررسی نتایج وجود دارد.

طبق معمول، ما در رزولوشن 1080p با ترکیبی از تنظیمات High و Ultra آزمایش کردیم و از کارت گرافیک Nvidia RTX 5090 Founder’s Edition برای به حداقل رساندن تأثیر GPU استفاده کردیم. این موضوع در اینجا حتی مهم‌تر است، زیرا ما پردازنده‌ها را ارزیابی نمی‌کنیم، بلکه حافظه‌ای را که به پردازنده تغذیه می‌کند، بررسی می‌کنیم.

ما همچنین می‌خواستیم یک سناریوی آزمایش واقع‌بینانه ایجاد کنیم. با فرض اینکه به دنبال پیکربندی 2x16GB هستید، این بدان معناست که با یک ماژول 16GB شروع کنید، نه یک ماژول 32GB. این کاری است که ما در اینجا انجام دادیم. پیکربندی‌های تک ماژول ما تنها با 16GB حافظه کار می‌کنند، در حالی که پیکربندی‌های دو ماژول با 32GB کار می‌کنند. ظرفیت در اینجا محدودیت اصلی برای آزمایش ما نیست، اگرچه اگر چندین برنامه را در کنار بازی خود اجرا کنید، مشکلات عملکردی ایجاد خواهد کرد.

پردازنده Ryzen 5 7600X بزرگترین بازنده ما بود که با یک ماژول 16GB، 10.9% از میانگین عملکرد خود را در میانگین هندسی 13 بازی ما از دست داد. در همین حال، Core Ultra 7 270K Plus 8.7% از میانگین عملکرد خود را از دست داد، در حالی که Core i5-14600K نیز به همین ترتیب 8.3% از عملکرد خود را کاهش داد. افت‌های 1% پایین در اینجا به ویژه قابل توجه هستند که با میانگین عملکرد مقیاس‌پذیر هستند و نه اینکه به طور ناگهانی سقوط کنند.

جای تعجب نیست که Ryzen 7 9800X3D بهترین عملکرد را داشت و به طور متوسط تنها 2.8% از عملکرد خود را از دست داد. همانطور که در آزمایش‌های بازی‌های فردی ما خواهید دید، Ryzen 7 9800X3D در چندین بازی عملکرد یکسانی با دو ماژول و یک ماژول تکی نشان می‌دهد. حافظه کش L3 بزرگ و سریع، تأثیر استفاده از یک ماژول تکی را به حداقل می‌رساند و به پردازنده‌های 3D V-Cache AMD یک امتیاز دیگر می‌دهد (انگار که به امتیاز دیگری نیاز داشتند).

سایر میانگین‌های هندسی ما چیز زیادی نمی‌گویند. پیکربندی تک ماژول چند وات کمتر مصرف می‌کند که منجر به کارایی کمی پایین‌تر در مقایسه با عملکرد کاهش یافته می‌شود.

007 First Light، جدیدترین بازی در مجموعه آزمایش‌های ما، مقیاس‌پذیری خوبی را در مجموعه آزمایش ما نشان می‌دهد، بنابراین نقطه شروع خوبی است. Core Ultra 7 270K Plus با یک ماژول تکی 8.9% از عملکرد خود را از دست داد، در حالی که 9800X3D 6.5% کاهش یافت. 14600K در اینجا قابل توجه است. یک ماژول تکی 7.9% از عملکرد ما را کاهش داد، اما این هنوز بهتر از DDR4 دو کاناله است و با حاشیه قابل توجه 6.8%.

این روند نیز نسبتاً ثابت است. Starfield برای پیکربندی‌های تک ماژول سخت‌گیرانه است، به طوری که 14600K 10.6% از میانگین عملکرد خود را از دست می‌دهد. حتی در این صورت، یک ماژول تکی DDR5 6.9% سریع‌تر از DDR4 دو کاناله است. پلتفرم‌های اینتل می‌توانند تا نرخ داده‌های بالا مقیاس‌پذیر باشند و ما از 7,200 MT/s برای تراشه‌های اینتل استفاده می‌کنیم. با سرعت‌های پایین‌تر، عملکرد برابر خواهد شد. با این حال، اگر به پلتفرم LGA 1700 با DDR4 فکر می‌کنید، به شدت یک ماژول تکی DDR5 را در نظر می‌گیرم، با فرض اینکه تمرکز اصلی شما بر بازی است.

Starfield مزایای 3D V-Cache را در این پیکربندی تک ماژول به وضوح نشان می‌دهد. در حالی که افت عملکرد با سایر پردازنده‌ها در این عنوان شدید است، 9800X3D تنها چند فریم کاهش یافت که 1.6% کاهش در میانگین عملکرد است.

Doom: The Dark Ages نیز به همین ترتیب برای پیکربندی‌های تک ماژول سخت‌گیرانه است. Ryzen 5 7600X 17.3% از میانگین عملکرد خود را از دست داد و 270K Plus 14% کاهش یافت. با این حال، 9800X3D به خوبی مقاومت می‌کند و تنها 4.2% کاهش میانگین عملکرد دارد. Marvel’s Spider-Man 2 (در گالری زیر) دینامیک مشابهی را نشان می‌دهد.

با این حال، افزودن 3D V-Cache عمدتاً در بازی‌هایی کمک می‌کند که ما افت‌های بزرگتری را با سایر پردازنده‌ها مشاهده می‌کنیم. چندین بازی در مجموعه ما وجود دارد که افت عملکرد بین یک ماژول تکی و پیکربندی دو کاناله جزئی بود، به ویژه در عناوین سنگین GPU. The Last of Us Part One این را در عمل نشان می‌دهد.

به همین ترتیب، افت عملکرد در Counter-Strike 2 جزئی است، تنها چند فریم حتی بالاتر از 600 FPS. حتی Core i5-14600K، که تا حد زیادی بیشترین ضربه را خورد، تنها 5.9% از میانگین عملکرد خود را از دست داد (و هنوز هم سریع‌تر از پیکربندی دو کاناله DDR4 است).

می‌توانید نتایج سایر بازی‌هایی را که آزمایش کردیم در گالری بالا مشاهده کنید، اگرچه آنها داستان مشابهی را با عناوین برجسته شده ما روایت می‌کنند. دو نکته مهم از این آزمایش این است که یک ماژول تکی و سریع DDR5 اغلب از DDR4 دو کاناله پیشی می‌گیرد و اینکه 3D V-Cache AMD می‌تواند مشکلات استفاده از یک ماژول تکی را، به ویژه در عناوین حساس به حافظه، برطرف کند.

نحوه آزمایش ما

ما روی پلتفرم آزمایشی عادی خود که برای بررسی پردازنده‌ها استفاده می‌کنیم، آزمایش کردیم، با این تفاوت که یکی از ماژول‌های رم را حذف کردیم. طبق معمول، XMP/EXPO را برای آزمایش فعال کردیم، هم در پیکربندی‌های تک ماژول و هم دو ماژول، و سرعت‌های بالاتر را برای پلتفرم‌های اینتل انتخاب کردیم. نقطه بهینه AMD حدود 6,000 MT/s است.

نرخ داده به ویژه برای مقایسه با DDR4 قابل توجه است. با DDR5 کندتر، انتظار داریم تفاوت بین DDR4 دو کاناله و DDR5 تک ماژول کاهش یابد.

علاوه بر فعال کردن XMP/EXPO، ما امنیت مبتنی بر مجازی‌سازی (VBS) را غیرفعال می‌کنیم، Resizeable BAR را فعال می‌کنیم و هرگونه ویژگی اورکلاک خودکار را که تحت پوشش گارانتی نیست، از جمله Precision Boost Overdrive AMD و پروفایل عملکرد Extreme اینتل، غیرفعال می‌کنیم.

پیچیدگی‌های DDR5

DDR5 نرخ داده‌های بسیار بالاتری نسبت به DDR4 (دو برابر یا بیشتر) دارد و این نتیجه پیچیدگی بسیار بیشتر در ماژول‌های DDR5 در مقایسه با DDR4 است. به ویژه برای این آزمایش، دو زیرکانال 32 بیتی DDR5، و همچنین گروه‌های پیش‌واکشی و بانک بزرگ‌تر قابل توجه هستند. شما با یک ماژول تکی DDR5 قطعاً نیمی از پهنای باند کلی را دریافت می‌کنید، اما این موضوع کمی ظریف‌تر از صرفاً اجرای حافظه در پیکربندی تک کاناله است.

DDR4 از یک کانال 72 بیتی استفاده می‌کند و 64 بیت از آن داده‌ها را منتقل می‌کنند (8 بیت اضافی برای ECC هستند). با DDR5، شما دو زیرکانال 40 بیتی دریافت می‌کنید که 32 بیت از آنها برای انتقال داده استفاده می‌شود. نکته مهم این است که این زیرکانال‌ها رابط Command/Address (CA) خود را دارند که به آنها اجازه می‌دهد مستقل از یکدیگر عمل کنند.

علاوه بر این، DDR5 اندازه پیش‌واکشی را به 16N دو برابر می‌کند، تعداد بانک‌ها و گروه‌های بانک را دو برابر می‌کند و طول انفجار (burst length) را از 8 بایت به 16 بایت افزایش می‌دهد. محاسبات در اینجا به اندازه کافی ساده است. با DDR4، می‌توانید 64 بیت داده را از طریق رابط با یک انفجار 8 بایتی منتقل کنید، که به شما 64 بایت داده می‌دهد و با اندازه‌های خط کش هم‌تراز می‌شود. هر یک از زیرکانال‌های DDR5 نیز می‌توانند 64 بایت داده را با عرض 32 بیت و طول انفجار 16 بایت منتقل کنند.

این یک حافظه شبه دو کاناله روی یک ماژول تکی است. دو عملیات حافظه مستقل وجود دارد که می‌تواند در هر چرخه اتفاق بیفتد، که هر دو 64 بایت داده را منتقل می‌کنند. این دلیل بزرگی است که حتی یک ماژول تکی DDR5 (به ویژه با نرخ داده بالاتر) می‌تواند از یک پیکربندی مناسب DDR4 دو کاناله نیز پیشی بگیرد.

تصور رایج در مورد استفاده از یک ماژول تکی عمدتاً از نسل‌های قبلی DDR می‌آید، جایی که شما فقط می‌توانید آن انتقال 64 بایتی تکی را در هر چرخه دریافت کنید، که نیاز به یک ماژول دوم برای داشتن دو عملیات مستقل را ایجاب می‌کند.

اجازه دهید واضح بگویم: دو ماژول DDR5 هنوز بهتر است. به جای دو عملیات در هر چرخه، می‌توانید چهار عملیات انجام دهید. تفاوت اصلی این است که برای پردازنده‌ها و بازی‌های مدرن، تنها آن دو عملیات بخش عمده‌ای از عملکرد شما را فراهم می‌کنند و شما با یک گلوگاه عملکردی عظیم مانند آنچه با تنها یک عملیات از طریق DDR4 مواجه می‌شوید، روبرو نخواهید شد. به هر حال، هنوز هم سیستم‌های زیادی با DDR4 وجود دارند.

در مورد مسئله سازگاری

مشکل اصلی در ارتقاء به پلتفرم DDR5 با یک ماژول تکی، سازگاری است. اگر اکنون یک ماژول DDR5 تهیه می‌کنید، باید برای افزودن ماژول دیگری در آینده برنامه‌ریزی کنید. متأسفانه، پاسخ‌های آسان زیادی در مورد ترکیب دو ماژول که به صورت کیت نیستند، وجود ندارد. این کار باید جواب دهد، اما ترکیب و تطبیق می‌تواند منجر به مشکلات پایداری و/یا کاهش عملکرد شود.

به طور کلی، ترکیب دو ماژول با مشخصات یکسان باید کار کند. به عنوان مثال، اگر این ماژول Patriot Viper Venom DDR5-6000 CL30 را برای شروع ساخت جدید خود خریدید و سپس یک ماژول دوم را بعداً تهیه کردید، باید کار کند. با این حال، کلمه «باید» وزن زیادی بر دوش دارد. شاید Patriot DRAM را از چندین منبع تأمین کند، یا زمان‌بندی ماژول دوم شما کاملاً با ماژول اول شما همخوانی نداشته باشد. این می‌تواند باعث مشکلات پایداری یا عملکرد شود.

تلاش‌هایی برای غلبه بر این مانع صورت گرفته است، مانند برنامه ROG Certified با مادربردهای منتخب ایسوس، اما بدون آزمایش نمی‌توان با اطمینان دانست که آیا دو ماژول جداگانه با هم کار خواهند کرد یا خیر. بهترین کاری که می‌توانید انجام دهید این است که اگر ماژول دومی اضافه می‌کنید، مطمئن شوید که حافظه‌ای با همان برند و مشخصات را خریداری می‌کنید. همچنین مطمئن شوید که رسید خود را در صورت نیاز به بازگرداندن آن، در دسترس داشته باشید.

هنگامی که ماژول دوم خود را دارید، ابتدا آن را با سرعت‌ها/زمان‌بندی‌های JEDEC (بدون XMP/EXPO) آزمایش کنید. بازی‌ها یا برنامه‌هایی را که معمولاً اجرا می‌کنید، اجرا کنید و سپس از ابزاری مانند MemTest64 برای بررسی پایداری استفاده کنید. توصیه می‌کنم رایانه شخصی خود را برای چند روز در این حالت روشن نگه دارید تا ببینید آیا BSOD، خرابی برنامه یا مشکلات عملکرد ضعیف ظاهر می‌شود یا خیر. پس از اتمام این کار، فرآیند را با فعال کردن XMP/EXPO تکرار کنید، با فرض اینکه از ماژول‌های منطبق استفاده می‌کنید (پروفایل‌های XMP/EXPO ناسازگار با هم کار نخواهند کرد).

با فرض اینکه قیمت‌های DRAM قبل از ارتقاء شما با نرخ بالایی ادامه یابد، ممکن است بخواهید در آینده به فکر سرمایه‌گذاری در یک کیت دو کاناله باشید و ماژول تکی خود را بفروشید. حتی کیت‌ها نیز می‌توانند با مشکلات سازگاری مواجه شوند، اگرچه احتمال آن بسیار، بسیار کمتر است.