Kuluttajille suunnatut ddr4-muistit tulivat ensimmäistä kertaa tarjolle Intelin tehoharrastajille tarkoitettujen Haswell-E-suoritinten ja niiden X99-piirisarjan kanssa puolitoista vuotta sitten.

Muistit olivat aluksi todella kalliita, mutta hinnat ovat laskeneet nopeasti sen jälkeen, kun ddr4 pääsi Intelin Skylake-arkkitehtuurin myötä valtavirtaa edustaviin tietokoneisiin. Ddr4 tulee ennen pitkää korvaamaan ddr3-sukupolven muistit, mutta siirtymä kestää pitkään.

Skylake-emolevyt eivät tue perinteisiä ddr3-muisteja, vaan vaihtoehtoina ovat ddr4 ja joissakin tapauksissa vanhemman sukupolven pienemmällä käyttöjännitteellä toimiva lpddr3-versio. Niinpä muistit menevät konepäivityksen yhteydessä lähes aina uusiksi.

1,5 tai 1,65 voltin jännitteellä toimivaan ddr3:een verrattuna ddr4-muisti toimii alemmalla 1,2 voltin jännitteellä. Sen kellotaajuudet ovat korkeammat: ddr3:n tyypillinen kellotaajuus on 667–800 MHz, ddr4:llä vähintään 1067 MHz.

Koska ddr-muistit siirtävät dataa sekä kellojakson nousevalla että laskevalla osalla, ddr-muistien teholliset kellotaajuudet ilmoitetaan kaksinkertaisina: ddr3:n tyypillinen tehollinen kellotaajuus on 1333 tai 1600 MHz, ddr4:n taas vähintään 2133 MHz.

Puhtaasti kellotaajuuksia tuijottamalla ddr4 näyttäisi olevan selvästi nopeampi kuin edeltäjänsä, mutta aivan kuten suorittimissakin, todelliseen saavutettuun suorituskykyyn vaikuttavat myös monet muut asiat.

Mikrobitin vertailussa olivat mukana Kingston HyperX Fury DDR4 2133 MHz 8 Gt × 2, Corsair Vengeance LPX DDR4 2400 MHz 8 Gt × 2 sekä G.Skill Ripjaws Gaming 4 DDR4 3000 MHz 4 Gt × 4.

Eroa edeltäjään

Muisteissa suorituskykyyn vaikuttaa suoraan kellotaajuuden ohella latenssi eli se aika, joka kuluu muistiohjaimen käskystä lukea tai kirjoittaa tietty muistipankki siihen, että pankin sisältämä data saapuu moduulin ulostulonastoille. Tätä niin kutsuttua cas-latenssia mitataan nanosekunneissa, ja se on ddr4-muisteissa tyypillisesti selvästi suurempi kuin ddr3:ssa. Niinpä esimerkiksi 1600 megahertsin ddr3:n ja 2133 megahertsin ddr4:n välinen todellinen kaistanleveysero on hyvin pieni, ja todellisia etuja ddr4:stä aletaan saada vasta selvästi korkeammilla kellotaajuuksilla.

Ddr4-moduulit ja niiden emolevypaikat ovat fyysisesti erilaisia kuin ddr3:n. Nastojen määrä on kasvanut 240:stä 288:aan. Lisäksi ddr4-kampojen paikalleen asettamiseen vaadittava voima on selvästi pienempi kuin aiemmin, mikä vähentää asennusvirheistä johtuvien vaurioiden mahdollisuutta. Ddr4-paikoissa vain toisella sivulla on avattava lukituskynsi.

Toisin kuin peräti neljää muistikanavaa tukeva Intel X99 -piirisarja, Intelin Skylake-suorittimille tarkoitetut piirisarjat eivät tue kuin kahta muistikanavaa. Niinpä on käytännössä samantekevää, onko muisti emolevyllä kahtena vai neljänä kampana. Kaksi kampaa on kuitenkin selvästi suositeltavampi kuin yksittäinen kampa, sillä vain yhtä muistikanavaa käytettäessä muistin kaistanleveys putoaa selvästi. Tässäkään tapauksessa ero ei tosin useimmiten ole päivittäisessä käytössä havaittava.

Teoria ja käytäntö

Käytännössä kaikki ddr4-muistit ja niitä tukevat emolevyt sisältävät tuen Intelin xmp 2.0 -tekniikalle. Sen avulla emolevyn bios- tai uefi-varusohjelmisto valitsee muistikammoille automaattisesti suurimmat vakaasti toimivat kellotaajuudet ja ajoitukset. Tämä säästää parhaimmillaan paljon vaivaa, koska muistin suorituskyvystä on helppo saada mahdollisimman paljon irti ilman asetusten muuttelua ja testausta.

Testituloksemme osoittavat selvästi, että suuremmilla kellotaajuuksilla toimiva keskusmuisti on teoreettisissa mittauksissa selvästi nopeampaa. Todelliset, sovelluksissa saavutettavat nopeusparannukset ovat kuitenkin häviävän pieniä, vaikka kellotaajuus kasvaisi miltei kolmanneksella.

Erojen pienuus johtuu siitä, että tietokoneessa suorituskyvyn pullonkaula on käytännössä aina jossakin muualla kuin muistin kaistanleveydessä. On paljon todennäköisempää, että sovellus joutuu odottamaan suorittimen tai näytönohjainpiirin laskennan valmistumista tai tiedon lukua massamuistilta kuin tiedon saapumista keskusmuistista.

Mihin sitten laittaa rahansa?

Paras ostos miltei kaikille uutta tai päivitettyä pöytäkonetta mieliville on edullinen 2133 megahertsin keskusmuisti.

Vaikka hintaero 2400, 2600 ja 3 000 megahertsin muisteihin on pieni, ei lisäeuroille käytännössä saa useimmissa tapauksissa lainkaan vastinetta.

Oikeastaan ainoa kotikäyttäjän tyypillisissä sovelluksissa tapaama poikkeus tästä säännöstä on pelaaminen suorittimen sisäistä näytönohjainpiiriä käyttäen. Koska suorittimen sisäinen piiri hyödyntää suoraan keskusmuistia, sen merkitys on tavanomaista suurempi.

Testeissämme nopeampi muisti tarjosi parhaimmillaan havaittavan, miltei kymmenen prosentin parannuksen ruudunpäivitysnopeudessa. Erillistä näytönohjainta käytettäessä muistin tarjoama tehoetu kuitenkin käytännössä häviää, sillä näytönohjain hyödyntää omaa muistiaan järjestelmän keskusmuistin sijasta.

Yli kolmen gigahertsin kellotaajuuksilla toimivien muistikampojen hinnat alkavat nousta rajusti, ja kaikkein vauhdikkaimmista 3,9 gigahertsin muisteista pyydetään täysin järjettömiä, 3 000 megahertsin kampoihin nähden jopa viisinkertaisia hintoja. Moisten rahasummien maksaminen on saavutettuun etuun nähden puhdasta hulluutta.

Koko testi vertailuineen julkaistu Mikrobitin numerossa 5/2016.