Mardi, 07 Juillet

Dernière mise à jour07/07/2015 02:46:44 AM GMT

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Dossier : CPU Vs DDR2, influence des timings et de la fréquence

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{menu Introduction}
Introduction

Un test sur la mémoire vive chez 59Hardware c’est relativement rare, d’ailleurs il n’y en a eu qu’un seul sur des barrettes atypiques équipées de caloducs, les OCZ Reaper X.  L'objet de ce dossier ne sera pas de s'attarder sur un kit en particulier, mais de regarder l'influence de la mémoire sur les performances de la machine.

Dans ce dossier l'ensemble CPU et carte mère restera toujours le même, seules les réglages de la mémoire vont changer : différentes vitesse (266, 400 et 533Mhz) avec différents timings (4-4-4-12 et 6-6-6-18). Nous mesurerons ainsi l'effet de chacun des paramètres sur les performances globales de la machine. Nous verrons à travers le test que les écarts vont être très grands suivant les tests et il sera intéressant de regarder de comparer certains couples comme 400Mhz en Cas 4 et 533Mhz en Cas 6. Quel sera le vainqueur ? La réponse dans notre dossier d'aujourd'hui.

Phenom II X4 955


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Protocole de test

Pour ce test, nous avons repris notre protocole de test des CPU, cela aura l’avantage de pouvoir comparer les différents modules sur différents CPU et de croiser les résultats.  Pour le moment nous nous concentrons sur les processeurs de chez AMD à travers le Phenom II X4 955. Un seul CPU, un jeu de barrettes mémoire mais au final cinq réglages différentes.

Trois fréquences mémoire : 266 Mhz, 400Mhz et 533Mhz, avec deux timings différents : 4-4-4-12 et 6-6-6-18. La seule combinaison que nous n'avons pas pu tester est une fréquence de 566Mhz avec des timings de 4-4-4-12, notre kit refusant de fonctionner avec ces réglages.

Récapitulatif des configurations testés :

Phenom II X4 955

DDR2-533 (266 Mhz) Cas 4-4-4-12
DDR2-533 (266 Mhz) Cas 6-6-6-18

DDR2-800 (400 Mhz) Cas 4-4-4-12
DDR2-800 (400 Mhz) Cas 6-6-6-18

DDR2-1066 (533Mhz) Cas 6-6-6-18

Plate-forme de test (AM2+) :

CPU : Phenom II 955
Carte mère : MA790GP-DS4
Carte graphique : Palit Radeon HD 4870
4giga de DDR2
Windows Vista SP1 64 bits

Phenom II X4 955
Phenom II X4 955

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Synthétique - Super Pi

Super Pi est le logiciel incontournable des benchs parties ! Il s’agit simplement de calculer des décimales de Pi. Nous l’avons intégré à notre panel de test plus pour sa popularité que son utilité. Les CPU de chez Intel ont toujours été largement devant à ce petit jeu-là.

SuperPi dans son test 1Mo ne fait que très peu de différence entre tous les kits mémoire.  Une 1/2 seconde d'écart entre le premier et le dernier c'est peu, trop peu pour être réellement significatif. Passons rapidement au test 8Mo.

Dans sa version 8Mo le test met à plus rude épreuve nos différents réglages. Le plus lent est logiquement la mémoire à 266Mhz en Cas 6. En tête, deux configurations sont au coude à coude : 400Mhz en Cas 4 et 533Mhz en Cas 6.

{mospagebreak} {menu Bench Imagerie -- Photoshop CS4 --}
Imagerie – Photoshop CS4

Nous utilisons la dernière version disponible à l’heure actuelle du logiciel de traitement d’image de chez Adobe : Photoshop CS4. Le test consiste à chronométrer le temps d’exécution d’un script prédéfini. L’image est un Jpeg de 3500*2333 pixels, viennent ensuite s’appliquer des changements de modes, des contours, des effets, des traitements par calques, … Le temps total est reporté sur le graphique.

Sous Photoshop très peu de différences entre tous les modes, à peine plus d'une seconde d'écart. Même si les écarts sont faibles Photoshop semble plus sensible à la fréquence qu'aux latences. Une 1/2 seconde de moins pour la DDR2 à 533Mhz tandis qu'en 400Mhz il y a une égalité entre Cas 4 et Cas 6.

{mospagebreak} {menu Bench Imagerie -- Cinebench R10 --}
Imagerie – Cinebench R10

Cinebench de chez Maxon possède un benchmark intégré. Deux modes sont disponibles : avec un seul core ou bien avec tous les cores présents (4 pour les quad et les X4 et 8 pour les Core i7). Les deux résultats sont reportés, c’est l’occasion de vérifier le bon fonctionnement des cœurs.

 En n'utilisant qu'un seul Core sur les quatre dont dispose le Phenom II X4. Encore une fois une égalité presque parfaite entre de la DDR2 à 533Mhz en Cas 6 et de la DDR2 à 400Mhz en Cas 4. Par contre avec de la mémoire à 266Mhz en Cas 6 c'est plutôt lent avec un écart pour le coup assez significatif.

Avec les quatre coeurs activés les deux premiers réglages sont à égalité : 533Mhz en Cas 6 et 400Mhz en Cas 6. En queue de tableau par contre nous retrouvons les deux réglages en cas 6.

{mospagebreak} {menu Bench Imagerie -- Blender --}
Imagerie – Blender

Sous Blender, nous mesurons le temps pour effectuer un rendu d’une scène que nous avons préparée. Petite précision, ce logiciel est Open source et disponible sur beaucoup de plates-formes : Windows, Linux, SGI , Beos, Solaris, FreeBSD et MacOSX. Nous reportons donc sur le graphique le temps d’exécution en seconde du rendu.

Blender semble être complètement insensible à nos différents réglages, 0.2 secondes d'écart au maximum entre tous les modes. Aucune différence significative donc, passons au test suivant.

{mospagebreak} {menu Bench compression -- DivX 6.8 --}
Vidéo - Compression DivX

Pour le compression DivX, nous avons utilisé Virtual Dub avec une source en Mpeg2. Le format de sortie était un DivX avec un bitrate de 1200 et une résolution HD de xxx par xxx. L’encodage à été fait en 1 seule passe. Le résultat est le temps en seconde pour réaliser cet encodage d’une vidéo de 5 minutes. Les optimisations multithreading et SSE2/4 étaient activées en fonction de ce qui était disponible suivant les CPU, SSE4 pour Intel contre SSE2 pour AMD en fait !

La compressions en Divx à l'aide de Virtualdub semble plus sensible à la vitesse de la mémoire qu'aux réglages des latences. Il y a en effet très peu d'écart entre les réglages à fréquences égales.

Encore une fois dans ce bench il y a une égalité presque parfaite entre de la mémoire à 533Mhz en Cas 6 et de la mémoire à 400Mhz en Cas 4.

{mospagebreak} {menu Bench compression -- X.264 --}
Vidéo - Compression X.264

Nous avons utilisé le X.264 plutôt que le H.264 car le premier a l’avantage d’être libre et d’offrir de très bons rendus. Pour l’encodage, nous avons utilisé un Avisynth et Megui, deux passes sont effectuées et le temps de chaque passe sera reporté sur le graphique.

Continuons avec la compression en utilisant cette fois le CoDec X.264. Ici encore une fois il semble que l'encodage vidéo soit plus sensible à la vitesse qu'aux timings. Autant le passage  de 266Mhz à 400Mhz fait gagner une seconde, autant il y a un léger tassement avec un passage de 400Mhz à 533Mhz. 

La deuxième passe reprend la même tournure que la première avec des résultats malgré tout plus resserrer. 

{mospagebreak} {menu Bench compression -- Winrar --}
Compression – Winrar

Sous Winrar, nous avons lancé la compression de plusieurs fichiers, la qualité de compression a, à chaque fois, été réglée sur "meilleur". Nous reportons le temps nécessaire dans le graphique.

Voilà donc un programme qui semble extrêmement sensible aux réglages mémoire. Des écarts très importants entre tous les modes, le plus rapide n'a mis que 125 secondes à compresser nos fichiers tandis que pour le plus lent il aura fallu presque 50% de temps en plus avec 179 secondes.

Que ce soit la fréquence ou les timings la compression tire profit à chaque fois des améliorations. Une fois n'est pas coutume mais un léger tassement commence à pointer son nez entre de la RAM à 533Mhz en Cas 6 et de la mémoire en Cas 4 à 400Mhz.

{mospagebreak} {menu Bench compression -- 7-Zip --}
Compression - 7-Zip

7-Zip possède un benchmark intégré, nous l’avons utilisé et rapporté l’indice de performance qu’il nous a donné pour chaque CPU. Ensuite une compression a été lancé avec le taux réglé sur "Ultra". Le temps nécessaire a de nouveau été reporté dans le graphique.

 Les résultats sous 7-Zip sont relativement ressemblant à ceux de Winrar avec des différences importantes entre tous les réglages. Une fois n'est pas coutume mais cette fois-ci  c'est le réglage à 400Mhz en Cas 4 qui passe devant, de très peu, la mémoire à 533Mhz en Cas 6. Par contre cette fois-ci les timings semblent plus importants puisque de la DDR2 à 266Mhz en Cas 4 passe devant de la mémoire à 400Mhz en Cas 6.

Encore une fois dans ce dossier les tests relatifs à la compressions sont ceux qui profitent le mieux de l'augmentation de la fréquence de la mémoire et de la baisse des timings.

Le benchmark intégré donne pour sa part des résultats légèrement différents de nos mesures en pratique puisque la vitesse de la mémoire semble être le point déterminant ; bien qu'a 533Mhz en Cas 6 la différence avec de la mémoire à 400Mhz en Cas 4 la différence n'est pas énorme.

{mospagebreak} {menu Bench calcul -- Maple 12 --}
Calcul - Maple 12

Sous Maple 12, nous avons utilisé deux feuilles de calcul différentes et mesuré le temps nécessaire pour la réalisation de chaque feuille. J’ai été chercher dans mes cours quelques restes d’exercices, le feuille 1 correspond aux entiers de Hammings tandis que la feuille 2 parlera des suites Conway.

Sous Maple, encore une fois, les feuilles de calculs ne réagissent pas de la même manière, loin de là. La première feuille fait la part belle à la vitesse tandis que la deuxième feuille semble relativement peu intéressée par la chose.

Les résultats sont tout de même intéressants et on arrive à des différences jusque 23 secondes sur le premier test. Encore une fois Cas 4 à 400Mhz et Cas 6 à 533Mhz sont au coude à coude.

{mospagebreak} {menu Bench calcul -- Hachage MD5 --}
Calcul - Hachage MD5

Dans ce test, nous avons mesuré le temps qu’aura mis l’ordinateur pour calculer les empreintes MD5 de 308915776 mots. Pourquoi 308915776 ? Eh bien d’abord pourquoi pas ! Nous avons choisi ici les possibilités de mot de 6 caractères n’utilisant que des minuscules.

Tiens un nouveau résultats identique à ce qu'on avait obtenu sous Blender, inutile d'épiloguer des heures le hachage MD5 n'a strictement rien à faire de la mémoire qu'il utilise.

{mospagebreak} {menu Bench calcul -- Cryptage DES --}
Calcul  - Cryptage DES

Ici, nous avons utilisé un logiciel de déchiffrage de mot de passe, il possède un benchmark intégré et nous avons récupéré l’indice de performance qui correspond aux codes DES.

Le décrypyage de clé DES n'est pas complètement insensible au changement, bien que les résultats restent très proches ; tellement proches qu'aux incertitudes de mesures près ils sont identiques.

{mospagebreak} {menu Bench Linux -- Programation PHP --}
Linux - serveur PHP

Passons maintenant quelques temps sous Linux, plus précisément sous Ubuntu Server. La version utilisée porte le doux nom de « Jaunty Jackalope », il s’agit de la version 9.04. Ce premier test consiste à mesurer le temps d’exécution d’un script PHP. Le script comporte plusieurs boucles avec des tests et des calculs mathématiques.

Cette fois-ci aucune différence entre tous nos réglages, les performances restent strictement identiques (aux incertitudes près).  Regardons les autres tests sous Linux voir un peu si la tendance reste la même.

{mospagebreak} {menu Bench Linux -- Serveur de BDD Mysql --}
Linux - serveur Mysql

Pour mesurer les performances du serveur Mysql, nous avons utilisé le benchmark intégré. Le résultat de ce bench sera donc le temps en seconde nécessaire à faire les 10 phases de ce bench qui utilise les fonctions courantes des bases des données.

 

Le temps d'exécution du test du serveur Mysql est légèrement plus rapide avec de faibles latences, par contre l'augmentation de la vitesse ne semble pas être vraiment déterminant.

{mospagebreak} {menu Bench Linux -- Nbench --}
Linux – Nbench

Nbench a été développé par le magazine Byte et effectue différentes mesures du CPU. Nous donnerons les trois indices finaux : mémoire, CPU et FPU. La version utilisée ici est le 2.2.3

Les scores sur les entiers ou sur les nombres à virgules flottantes ne changent pas malgré les différents réglages de la mémoire.

Le score mémoire change très légèrement avec la diminution des latences mais pas suffisemment pour être réellement significatif. Des résultats somme toute très proches les uns des autres.

{mospagebreak} {menu Bench Jeux -- Far Cry 2 --}
Jeux - Far Cry 2

Retournons à Vista pour mesurer les performances de nos CPU dans les jeux. Pour commencer Far Cry2. Nous avons utilisé le benchmark intégré au jeu, quatre modes ont été utilisés. Tout d’abord en 800*600 avec les détails au minimum pour laisser toute liberté au CPU de s’exprimer et éviter d’être limité par le GPU. Ensuite en 1280*1024 et 1680*1050 toujours avec les détails au minimum. Pour finir nous avons utilisé un mode plus adapté à la carte graphique avec du 1680*1050 et tous les détails au maximum. L’occasion de regarder qui limite qui et si un gros CPU arrange les choses.

Logiquement les basses résolutions, qui ne sont pas limitées par la carte graphique, sont plus sensibles aux performances de la mémoire.  Ici encore la vitesse semble être l'élément le plus déterminant, de la DDR2 à 533Mhz en Cas 6 donnant de meilleurs résultats que de la DDR2 à 400Mhz en Cas 4.

Encore une fois l'écart entre de la DDR2 à 400 en Cas 4 et de la DDR2 à 533Mhz en Cas 6 n'est pas énorme : 1 ou 2 images par seconde au maximum.

Dans une plus haute résolution avec les détails au maximum  les écarts se resserrent (comme c'était déjà le cas avec les comparatifs de CPU). La DDR2 à 533Mhz passe de justesse à 39 Fps (38.6Fps pour être précis) et les écarts sont donc trop faibles pour être réellement significatifs.

{mospagebreak} {menu Bench Jeux -- Crysis Warhead --}
Jeux : Crysis Warhead

Sous Crysis Warhead, nous avons repris le même protocole que pour Far Cry 2. Du 800*600 avec les détails au minimum, puis 1280*1024, 1680*1050 et enfin un mode plus réaliste avec des détails élevés.

Même topo avec Crysis Warhead qu'avec Far Cry 2 : dans les faibles résolutions des différences existent et la DDR2 à 533Mhz en Cas 6 est très légèrement supérieur à la DDR2 à 400Mhz en Cas 4. Avec plus de détails et des résolutions plus élevées les scores se resserrent et la différence n'est plus vraiment notable, en tout cas pas assez pour être significative.

{mospagebreak} {menu Indices de performances}
Indice de performances

Nous sommes arrivés au bout de tous nos tests, l'heure est venue de faire le point sur les résultats. Pour commencer un tableau récapitulatif ou chaque logiciel bencher compte pour 1.

Des gains existent et sont bien notables ! Le plus mauvais réglage est très logiquement de la mémoire à 266Mhz en Cas 6-6-6-18, difficile de faire pire. Ensuite se tiennent relativement proches deux autres réglages : 400Mhz en Cas 6 et 266Mhz en Cas 4 avec tout de même un avantage à la mémoire tournant la plus vite. Terminons par un phénomène que nous croisons souvent dans les benchs : une égalité entre de la mémoire à 533Mhz en Cas 6 et de la mémoire à 400Mhz en Cas 4.

Nous avons ici reporté les gains maximum apportés par les différents réglages. Sans aucune surprise l'ordre est le même que précédemment mais avec des différences largement plus grandes. L'écart monte jusque plus de 43% pour de la mémoire à 533Mhz en Cas 6. Tous ses gains ont été obtenus sur les tests de compression de fichiers, pour le reste les différences sont largement plus nuancés avec des gains (largement) plus faibles.

Nous avons refait un tableau récapitulatif en enlevant les benchs de compression de fichiers histoire de voir les résultats obtenus. Le but étant de limiter l'influence de ce bench mais pas d'en minimiser l'importance, tout le monde ne va pas régler ses barrettes juste pour compresser un série de fichiers... Voyons les résultats.

Les gains sont largement moins importants qu'avant, plusieurs pourcents partent en fumée sans les tests de compression de fichiers. L'ordre est même changé avec une importance des latences plus marquées. Par exemple de la mémoire à 266Mhz en Cas 4 devient, dans le cadre de ce comparatif, plus rapide que de la mémoire à 400Mhz en Cas 6. Idem pour de la mémoire à 533Mhz en Cas 6 qui passe derrière de la mémoire à 400Mhz en Cas 4 qui devient finalement la plus rapide dans ce récapitulatif partiel.

{mospagebreak} {menu Conclusion}
Conclusion

L'heure de la conclusion a donc sonnée, voyons ce que nous avons pu obtenir comme résultats à travers tous ces tests. Tout d'abord l'influence de la mémoire est loin d'être identique suivant les programmes, très loin même ! Dans certains cas le gain peut monter jusque plus de 40% tandis que d'en d'autres il restera à 0% avec des performances en tout points identiques.

Pour ce qui est de la pratique seuls les tests de compression ont donné des écarts très importants entre les kits, les autres tests restant avec des résultats somme toute assez proches.  Au final, et en moyenne dans notre pool d'applications testées, le meilleur réglage  ne donnera que 7% de mieux que de la mémoire à 266Mhz en Cas 6, pas de quoi transcender les foules plus que cela.

Même si les écarts ne sont pas énormes un autre résultat est intéressant à regarder : la différence de performances entre de la mémoire à 266Mhz en Cas 4 et de la mémoire à 400Mhz en Cas 6. De même pour de la mémoire à 400Mhz en Cas 4 et de la mémoire à 533Mhz en Cas 6. Dans les deux cas les résultats sont très très proches, et le passage à de la mémoire plus rapide mais avec des latences plus grandes n'apporte pas de gains significatifs supplémentaires (à part quelques benchs comme la compression encore une fois).

Phenom II X4 955

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