Intels neue 11.Generation von CPUs ist nun schon seit einigen Wochen käuflich zu erwerben, wenn auch seit kurzem erst offiziell. Und so habe auch ich mir einen i7 11700K ergattert und einmal vorab angesehen, was uns mit der neuen Generation so für Neuerungen erwarten, besonders im Hinblick auf RAM-Tuning und Overclocking. Leider konnte ich anfangs keine verlässlichen Ergebnisse präsentieren, da vor kurzem noch neue Microcode- und damit BIOS-Versionen veröffentlicht wurden, sogar für Z590-Mainboards, die ja eigentlich schon seit Anfang des Jahres auf dem Markt sind. Aber sei’s drum, heute ist es endlich so weit!
Im heutigen Artikel möchte ich beleuchten, was sich mit der 11ten Generation in Sachen Übertaktung des Arbeitsspeichers getan hat. Denn obwohl mit Rocket Lake nach wie vor der selbe 14 nm Herstellungsprozess wie seit Skylake verwendet wird, hat Intel bei der internen Architektur einiges umgekrempelt. Primär weniger und dafür größere Kerne, mit mehr Leistung und Unterstützung für AVX512, und ein überarbeiteter Speichercontroller sollen es bei dieser Generation richten und Intel die Gaming-Krone zurückbringen. Ob dies Intel auch gelungen ist, verrät euch Igor im großen Rocket Lake Review, mit teils überraschenden Erkenntnissen!
Augen auf bei der Gang-Wahl!
Besonders interessant ist bei den neuen CPUs, was sich beim Integrated Memory Controller (IMC) geändert hat und welche neuen Eigenheiten es beim Speicher-Übertakten mit Rocket-Lake zu beachten gilt. Wie es bereits schon im Vorfeld durch zahlreiche Quellen bekannt wurde, setzt Intel nun ebenfalls auf ein Gearing, also eine Übersetzung zwischen Speichercontroller (IMC) und Arbeitsspeicher, in Form von Gear 1 (1:1) und Gear 2 (1:2), sehr ähnlich den 1:1 und 1:2 Modi bei AMD Ryzen CPUs zwischen UCLK und MCLK.
Das Prinzip ähnelt dem des Getriebes beim Auto, nur dass man eben nur 2 Gänge hat und während der Fahrt den Gang nicht wechseln kann, sondern sich vorher entscheiden muss. Wenn wir in dieser Analogie bleiben, eignet sich für niedrige Geschwindigkeiten und besseres Ansprechverhalten der erste Gang besser, wobei dieser aber nur genutzt werden kann, bis der Speichercontroller oder Motor in unserem Beispiel sein „Drehzahllimit“ erreicht.
Dieses „Drehzahllimit“ setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen und wird bei Rocket Lake im Gear 1 zwischen DDR4-3733 und -3866 erreicht. Offiziell spezifiziert Intel die unterstütze maximale Frequenz im Gear 1 sogar noch ein gutes Stück niedriger, nämlich DDR4-3200 bei den i9-11900 K(F) SKUs und DDR4-2933 bei allen anderen SKUs. Wenn wir uns ansehen, woraus sich der Speichertakt noch zusammensetzt, nämlich der Reference Clock (abhängig von der Baseclock) und der QCLK Ratio, dann wird auch das Limit greifbarer.
Die grundlegende Formel für den RAM-Takt setzt sich wie folgt zusammen:
MCLK = Reference Clock x Gear x QCLK Ratio / 2 (Dual Data Rate)
Wir müssen natürlich wie immer beachten, dass “DDR” für Dual Data Rate steht und der tatsächlich anliegende Takt die Hälfte beträgt. Wie schon bei vorherigen Generationen gibt es bei der Reference Clock des Speichercontrollers eine Auswahl zwischen dem Multiplikator 1.00 und 1.33 und damit einem effektiven Takt aus 100 oder 133 MHz. Multipliziert damit wird zum einen das neue Gearing – also der Faktor 1 oder 2 – und zum anderen die eben genannte QCLK Ratio, einer Zahl zwischen 6 und 31. Und genau diese QCLK Ratio ist abhängig von der Silizium Lotterie und bestimmt wie hoch der IMC einer jeweiligen CPU den RAM takten kann. Je nach Chip-Güte und verwendetem RAM liegt diese nämlich bei maximal bei 28-29.
Darüber hinaus können schnellere Taktraten beim RAM nur noch im Gear 2 erreicht werden, in dem die Taktrate des Speichercontrollers und dessen Belastung grob gesagt halbiert wird. Rein rechnerisch kann man dann mit diesem zweiten Gang die doppelten Taktraten erreichen, nämlich DDR4-7466 bis DDR4-7533. Natürlich sind dies nur theoretische Werte, die mit DDR4 im täglichen Betrieb nicht zu erreichen sind, aber die Skala wird mit diesem neuen IMC-Design schon mal nach oben verschoben, auch in Vorbereitung auf kommende CPU-Generationen und DDR5.
Sehen wir uns das am besten mal an ein paar theoretischen Beispielen an:
DDR4-3600 = 1800 MHz:
- 100 MHz x 1 x 36 / 2 (funktioniert praktisch nicht, da QCLK Ratio nicht größer als 31 sein kann)
- 100 MHz x 2 x 18 / 2 (funktioniert)
- 133 MHz x 1 x 27 / 2 (funktioniert)
DDR4-4000 = 2000 MHz:
- 100 MHz x 1 x 40 / 2 (funktioniert praktisch nicht, da QCLK Ratio nicht größer als 31 sein kann)
- 100 MHz x 2 x 20 / 2 (funktioniert)
- 133 MHz x 2 x 15 / 2 (funktioniert)
Möchte man also seinen Arbeitsspeicher z.B. bei DDR4-4000 betreiben, muss man mit Intel Rocket Lake den Gear 2 Modus wählen, daran führt schon mal kein Weg und auch kein Binning vorbei. Wie sich dies auf die Leistung auswirkt und welche weiteren Auswirkungen Single- und Dual-Rank-Konfigurationen haben können, sehen wir uns auf den folgenden Seiten an. Aber neben dem Gearing gibt es auch noch ein paar weitere Neu- und Feinheiten, auf die wir im Anschluss noch zu sprechen kommen.
Pages:
- 1 - Neuerungen bei Intel Rocket Lake
- 2 - Test-Hardware und Methodik
- 3 - Synthetische Benchmarks - AIDA64 und Geekbench3
- 4 - Gaming-Performance in Cyberpunk 2077
- 5 - Empfehlungen und Fazit
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FritzHunter01
Moderator
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#1Mar 31, 2021
Hallo Xaver,
mega geiles Review! Vielen Dank im Namen der Community für die investigative Arbeit!
Etwas überrascht war ich schon, dass der 3200 MHz CL14-14-14-36 hier so extrem gut abliefert. Klar, die Timings sind sehr wichtig, aber das es so einen Unterschied macht, das hatte ich nicht auf dem Schirm...
Aber gut zu wissen, denn 3200 CL14 bekommt man "noch" recht günstig. Warnung an alle, die Preise für Ram werden weiter steigen, somit solltet ihr jetzt zuschlagen!
MfG
Fritz
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B
BloodReaver
Mitglied
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#2Mar 31, 2021
Hallo,
Sehr interessantes Review! Auch von meiner Seite vielen Dank. Vor allem so rasch nach release :)
Eine Frage, mein 11900K sollte morgen bei mir Zuhause ankommen. Bereits im Februar habe ich mir das Ramkit F4-4000C16D-32GTZR bestellt.
Einfach aus dem Grund, dass ich nicht das Risiko eingehen wollte am Ende noch auf den Ram zu warten aufgrund der aktuellen Situation.
Was würdest du empfehlen - den Ram mal im XMP Profil (Gear 2) einzustellen oder ihn mit 3733MHZ (Gear 1) mit etwas schärferen Timings zu betreiben?
Welche Programme würden sich da am besten eignen - dies mal zu testen? Sorry was Ram-OC angeht weiss ich wo der XMP Button ist, mehr nicht :D
Mainboard ist das MSI MEG Z590 ACE.
Danke im Voraus :)
Gruss
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FritzHunter01
Moderator
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#3Mar 31, 2021
Aus dem Artikel geht klar hervor, dass Timings wichtiger sind als MHz...
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skullbringer
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#4Mar 31, 2021
Ganz so einfach ist es leider nicht, da sich wirklich jede Applikation und jedes Spiel anders verhält bzgl. seiner Vorlieben an RAM und CPU. Für solche, die niedrigere Latenzen eher bevorzugen wäre natürlich ein Underclocking sinnvoll, etwa auf 3733 CL14, andernfalls würde 4000 CL16 im Gear 2 mit höherer Latenz aber auch höherem Durschsatz besser performen.
Da dein Kit F4-4000C16D-32GTZR aber Dual-Rank ist hast du damit schon einen Vorteil beim "Multitasking", wodurch sich ein Großteil des Latenznachteils von Gear 2 egalisieren würde.
Meine Empfehlung: Mit dem XMP Profil solltest du in jedem Fall 95% der Leistung aus dem Kit bekommen. Wenn dir die restlichen 5% an Leistung auch noch haben möchtest, hilft nur benchmarken und selber messen, für genau die Games oder Applikationen, die du eben nutzt.
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B
BloodReaver
Mitglied
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#5Mar 31, 2021
Vielen Dank :)
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B
Bambina
Mitglied
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#6Mar 31, 2021
So ganz erschließt sich mir der Sinn (oder Unsinn ?) des neuen Speichercontrollers der 11xxx CPUs noch nicht. Auf der Vorgängerplattform lief doch auch Speicher schneller als 3733 MHz noch im 1:1 (gear1 ) modus, auch wenn es da noch nicht so hieß. Oder liege ich da falsch?
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skullbringer
Veteran
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#7Mar 31, 2021
Im Prinzip stimmt das schon, aber der IMC seit Skylake war relativ groß (physikalisch auf dem Package) und ineffizient. Um Platz und Powerbudget für die neuen größeren Cypress Cove Kerne zu schaffen, musste Intel ja eh schon 2 Kerne abschneiden und den IMC kam jetzt eben auch unters Messer.
Da passt die Analogie mit dem Automobil wieder, Stichwort "Downsizing" - Verbrauch und Platz sparen und mit technischen Innovationen dann die Leistung mindestens wieder auf das vorherige Niveau steigern.
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B
Bambina
Mitglied
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#8Apr 01, 2021
Okay. Ich sehe es trotzdem als Rückschritt, da läßt man einen Teil der Performance durch die neuen Kerne wieder liegen. Ein Schitt vor, ein halber zurück.
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B
BloodReaver
Mitglied
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#9Apr 02, 2021
Moin moin,
Hab mein System zusammengebaut. Als erstes hab ich mal einen Aida64 Benchmark gestartet. Was sagst du über die Werte?
Hab halt leider nur die Trial version.
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Grüsse & schöne Ostern :)
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skullbringer
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#10Apr 02, 2021
Knapp 60 GB/s Read sind für DDR4-4000 XMP Plug-and-Play schon ziemlich gut. Lass dich von dem etwas höheren Latenz-Wert nicht beunruhigen, denn der Test reagiert ziemlich sensibel auf andere Hintergrund-Prozesse. Und den Vorteil von Dual-Rank könntest du bei AIDA64 eh nur im Copy-Test sehen.
Besseren DDR4 als diesen 4000 CL16 DR B-Die gibt's momentan nicht auf dem Markt, also alles richtig gemacht! 👍
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G
Guest
#11Apr 03, 2021
Hallo, vielen Dank für den tollen Beitrag.
Bezüglich Intel Rocket Lake S JEDEC 3200 Standard:
Laut JEDEC Website und Wikipedia gibt es 3 verschiedene standards für 3200, welcher davon ist für RKL-S bestimmt? Ich würde zu test- und vergleichszwecken gerne erst einmal alles nach strikten Intel spezifikationen laufen lassen. Welche timings sollte ich dafür verwenden?
DDR4 SDRAM - Wikipedia
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en.wikipedia.org
| DDR4-3200W DDR4-3200AA DDR4-3200AC | 400 | 1600 | 3200 | PC4-25600 | 25600 | 20-20-20 22-22-22 24-24-24 | 12.5 13.75 15 |
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G
Guest
#12Apr 04, 2021
Danke für das nützliche Review, der Gear2 Modus wird dann vermutlich erst ab DDR4 4400 wirklich interessant.
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B
BloodReaver
Mitglied
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#13Apr 27, 2021
Moin @skullbringer
Ich hab mich mal dran versucht den Ram zu übertakten. Aber mehr als die "Memory try" funktion trau ich mich noch nicht ran.
Bild oben zeigt die 3600Mhz Version und Bild unten die XMP 4000 Mhz variante.
Zu was würdest du jetzt eher tendieren wenn der Schwerpunkt beim gaming liegt?
Und vielleicht noch eine persönliche Einschätzung wie du zu den Werten allg. stehst wäre nett :) (3600Mhz Variante)
Vielen Dank
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skullbringer
Veteran
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#14Apr 28, 2021
DDR4-4000 Gear 2 und DDR4-3600 Gear 1 wird sich in deinem Fall leistungstechnisch nicht viel nehmen, da das Kit ohnehin schon Dual-Rank ist und dadurch der Impact des Gears geringer ausfällt. Zudem müsste man das wirklich für die jeweilige Applikation oder das jeweilige Game ausprobieren und messen, FPS und Frametimes, erst dann zeigt sich ob mehr Bandbreite oder geringe Latenz wichtiger ist. Und das ist eben bei so gut wie jeder Applikation oder jedem Game anders, teils sogar bei Games mit der selben Engine, je nachdem wie deren Features konkret genutzt werden.
Dein RAM Kit mit diesem Binning DDR4-4000 CL16-19-19-39 ist nebenbei so ziemlich das hochwertigste an Dual-Rank B-Die, was man im normalen Handel so bekommen kann, also sehr gute Wahl! Hier wäre je nachdem welches Mainboard du hast mit Gear 2 wohl noch einiges mehr an Luft nach oben, z.B. DDR4-4400 CL17 sollte machbar sein mit dem Kit. Hier wäre dann auch die Latenz in etwa gleich zu DDR4-3600 CL16, aber die Bandbreite dafür deutlich höher, und somit in jedem Usecase ein Leistungsplus drin.
Aber RAM OC ist natürlich eine recht delikate Angelegenheit und wenn du dir unsicher bist und kein Spielsystem dafür hast, wo im Zweifel mal das ganze Windows sterben darf, würde ich ehrlichgesagt empfehlen beim XMP Spec zu bleiben. Ich hab z.B. extra SSDs mit eigener Windows Installation für RAM OC, mit denen ich alle Settings teste, ausgiebig auf Stabilität teste und erst dann lasse ich das System auf mein normales OS mit wichtigen/sensiblen Daten los.
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B
BmwM3
Neuling
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#15May 20, 2021
danke für den Artikel!
Durch die Infos habe ich nun auch meine 2x 16GB G.Skill RipJaws CL16 19 19 39 F4-3600C16D-32GVKC zum laufen gebracht,
hatte VCCSA und VCCIO zu hoch.
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M
MopsHausen
Urgestein
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#16May 21, 2021
Einige haben bestimmt schon ordentlich Erfahrungen mit RKL und diversen IC`s und dem IMC machen können, evtl. kann die ein oder andere Frage beantwortet werden.
Wie siehts den mit euren Erfahrungen bei RKL mit Vollbestückung aus gibts da Nennenstwerte Einschränkungen im Vergleich zui den Vorgängern( bei RKL und Cascade lake X ist mir zumindest bei 4XSR nix aufgefallen )?
Wie verhalten sich bei Idleverbrauch und Hitzeentwicklung bei ~3600Mhz G1 lese da viel wiedersprüchliches von o gott bis nicht signifikant.
Bei welcher Speicherverzögerung landet man Erfahrungsgemäß ca. mit durchschnitts E Dies @ 3600 C16 lockere sub timings ?
Bin am überlegen aus Bastellust den 10400 im 2. System gegen einen 11700k zu tauschen , Speicher hätte ich 3 Kits zum rumfummel wobei das E Die kit wohl weiter verwenden würde.
-4x8Gb Micron E Die laufen zur Zeit mit dem 10400 @ 4000 16-21-21-39 , 3200 14-17-14-37 gingen Testweise auch
-4x8Gb Sasmung B Die laufen zur Zeit mit dem 10900x im QC @ 4000 16-16-16-36 bleiben aber auch eher dort
-4x8GB Samsung D Die ( DR Riegel )laufen auf dem 5820k 2666Mhz 14-14-14-34 ( Memcontroller macht nicht mehr mit im QC )
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Onkel.Tom
Mitglied
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#17May 29, 2021
Grundsätzlich kann man sagen, 2 Module DR, sind das Optimum. Mit 4 Modulen DR, ist der Speicherbus überfordert und im schlimmsten Fall wird alles wieder langsamer oder die Timings muß man runterschrauben.
Oder man kauft 4xSR. Das ist ja das gleiche wie 2xDR.
Der Satz "je mehr Ranks, je besser" stimmt nur bis insgesamt 4R bei den mainstream CPUs. Bei Threadripper und HEDT natürlich nicht.
Beim Thema Stromverbrauch kann man zwischen 3200 und 4000 von 5W mehr ausgehen bei zwei Modulen. Im Grunde sehr wenig. Aber die erhöhte Spannung treibt halt auch den Stromverbrauch hoch.
E Dies hatte ich noch nie. Wie gut die sind kann man bestimmt raus finden...
Im Grunde ist der Test wirklich gut von Igor. Kleinere Timings bringen immer mehr als schnelleres Ram in der Bandbreite. Habe jetzt meine Samsung b-dies von 3200-CL14 auf 3800-CL16 laufen. Die Latenz ging von 65ns auf 56ns runter.
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B
BloodReaver
Mitglied
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#18Jun 03, 2021
Mit deinem Ergebnis wiedersprichst du aber ja deiner Aussage. Deine Timings sind gestiegen die Latenz aber gesunken? :)
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Martin Gut
Urgestein
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#19Jun 03, 2021
3800 MHz CL 16 ist ein etwas schnelleres Timing als 3200 CL 14. Man muss immer die Timings durch die Taktrate teilen um sie vergleichen zu können.
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