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AMD Ryzen 3000 : faut-il craquer pour de la DDR4 à haute fréquence ?

2 : Bande passante mémoire et cache L3 3 : Latences mémoire, cache L3 et et inter-coeurs 4 : Performances : encodage H.265 5 : Performances en jeu 6 : Performances : frametimes en jeu 7 : Performances : Blender, 7-zip 8 : Conclusion

Intro et méthode de test

La sortie des premiers Ryzen et de la nouvelle architecture Zen d’AMD avait été l’occasion de tester l’impact de la fréquence de la mémoire sur les performances. L’arrivée de Zen 2 et des nouveaux Ryzen 3000 va nous permettre de vérifier dans quelle mesure les avancées technologiques et les optimisations apportées à l’architecture améliorent les performances du côté de la mémoire.

Image 1 : AMD Ryzen 3000 : faut-il craquer pour de la DDR4 à haute fréquence ?

Nous avons donc repris notre Ryzen 7 3700X et avons fixé sa fréquence de fonctionnement à 4,2 GHz sur tous les cœurs. Les fonctionnalités Performance Boost et PBO ont été désactivées afin que les fréquences des différents cœurs ne fluctuent pas au cours des tests. Les différentes limites de consommation ou de puissance (PPT, TDC, EDC) ont en outre été repoussées afin de maintenir dans tous les cas cette fréquence de 4,2 GHz. Le reste de la configuration de test est la suivante :

Carte mère Gigabyte X570 Aorus Master
(Bios F5e – AGESA 1.0.0.3AB)
CPU AMD Ryzen 7 3700X @4,2 GHz (PBO désactivé)
DRAM Corsair Vengeance RGB Pro 4 x 8 Go DDR4-4400 CL18
(deux barrettes utilisées seulement)
GPU NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti
(pilotes 431.36)
Alimentation Thermaltake Thougpower iRGB Plus 1050W
Refroidissement AlphaCool Eisbaer 280
Système d’exploitation  Microsoft Windows 10 Home 1903
(18362.207)
Image 2 : AMD Ryzen 3000 : faut-il craquer pour de la DDR4 à haute fréquence ?

De la DDR4-4400 réglée aux petits oignons

Côté mémoire, Corsair nous a confié un impressionnant kit de 4 x 8 Go de mémoire DDR4-4400 en CL 18 provenant de sa gamme Vengeance RGB Pro. Nous n’avons toutefois utilisé que deux barrettes de ce kit afin de mettre toutes les chances de notre côté en matière de montée en fréquence. Car oui, c’est bien là l’une des avancées majeures du contrôleur mémoire des nouveaux Ryzen : on va enfin pouvoir s’amuser avec de la DDR4 à haute fréquence !

Image 3 : AMD Ryzen 3000 : faut-il craquer pour de la DDR4 à haute fréquence ?

Les caractéristiques de ces modules de mémoire vive vont nous permettre de simuler les performances à de nombreuses fréquences et latences, de la DDR4-2933 en CL12 à la DDR4-4400 en CL18. Certifié XMP, ce kit n’est toutefois pas officiellement compatible avec les plateformes Ryzen. Il nous a d’ailleurs donné un peu de fil à retordre lorsqu’il ne fonctionnait pas à sa fréquence optimale, et il nous a donc fallu régler les timings manuellement, à partir de la durée des cycles d’horloge pour chaque fréquence et des timings (en ns) inscrits dans le SPD des modules de RAM. En pratique, cela donne les timings (principaux) suivants, à rentrer dans le BIOS de notre carte mère Gigabyte :

Fréquence DDR4Durée cycle d’horloge (ns)CLRCDRPRASFAWRCRFC1RFC2RFC4RRDLRRDS
2933 (1466)0.68212171731324851338123586
3400 (1700)0.58814202035375659544227297
3600 (1800)0.556152121384059630468288107
3733 (1866)0.536152222394161653485299108
4000 (2000)0.500162424424466700520320118
4400 (2200)0.455182626464872770572352129

Zen 2 : mclk, uclk, fclk ?

Nous avons vu dans notre dossier dédié aux nouveaux Ryzen 9 3900X et Ryzen 7 3700X que ces processeurs sont capable de gérer la RAM en 1:1 avec le contrôleur mémoire (et l’Infinity Fabric) jusqu’en DDR4-3600, permettant de réduire les latences et donc d’améliorer les performances. Mais ils peuvent aller plus haut (jusqu’en DDR4-5100 en test interne) en découplant les fréquences. Le contrôleur mémoire tourne alors avec un ratio de 2:1, tandis que l’Infinity Fabric plafonne à 1800 MHz. Il est possible de modifier ce palier et d’overclocker le contrôleur mémoire et la fréquence de l’Infinity Fabric, mais cela fera l’objet d’un autre dossier.

Fréquences OCFréquence mémoire (mclk)Fréquence contrôleur mémoire (uclk)Fréquence Infinity Fabric (fclk)
Jusqu’en DDR4-3600111
Exemple en 3400 MT/s1700 MHz1700 MHz1700 MHz
A plus de 3600 MT/s211800 MHz fixe
Exemple en 4400 MT/s2200 MHz1100 MHz1800 MHz

Sommaire :

  1. Intro et méthode de test
  2. Bande passante mémoire et cache L3
  3. Latences mémoire, cache L3 et et inter-coeurs
  4. Performances : encodage H.265
  5. Performances en jeu
  6. Performances : frametimes en jeu
  7. Performances : Blender, 7-zip
  8. Conclusion