Comparatif : quelle RAM choisir sur CPU Intel, AMD, et APU Ryzen ?

De la RAM DDR4-4000 à toute épreuve

Le prix des barrettes mémoire DDR4 est au plus haut depuis plusieurs mois, et pour ne pas se ruiner inutilement, le choix de la RAM est devenu une question importante pour assembler une configuration équilibrée. Une RAM pas chère, mais trop lente, va brider les performances de la machine, et une RAM trop rapide n’apportera parfois rien. Nous avions déjà publié un comparatif de mémoire vive pour la première génération de Ryzen, mais ce comparatif est cette fois plus complet, pour les derniers CPU Intel et AMD Ryzen 2000, APU inclus !

Nous avons choisi deux kits de mémoire pour effectuer ce comparatif : de la RAM très rapide en DDR4-4000 Hall Of Fame Extreme pour les CPU Intel et Ryzen 2000, et un kit G.SKill Sniper X DDR4-3400 pour l’APU Ryzen 2400G, dont le contrôleur mémoire est limité en fréquence.

Nous avons aussi décrypté le casse-tête de la gestion des timings chez AMD et les fabricants de carte mère. Une discipline beaucoup plus complexe que prévue, malgré les certifications, surtout marketing, des kits de mémoire sur plateforme AMD.

Nous allons comparer le gain en performance d’une augmentation de la fréquence mémoire accompagnée d’une optimisation des timings, à la fois en jeu et dans les applications professionnelles. On verra au passage que les plateformes à base de CPU AMD réagissent différemment de celles à base de processeurs Intel.    

De la DDR4-4000 de luxe

Si les modules mémoires sont donc identiques à ce que propose la concurrence, c’est au niveau du look que ces barrettes se démarquent. Elles feront le bonheur des Modders, mais aussi celui des overclockers grâce à leur plaque de refroidissement de 2 mm d’épaisseur en aluminium. Pour être précis, il s’agit d’un alliage AL6062 à base d’aluminium, de magnésium et de silicium, et qui permet de travailler facilement le matériau par procédé CNC ou gravure au laser. 

L’effet blanc céramique est obtenu par électrophorèse, un procédé inhabituel qui permet à KF2 de se démarquer de la concurrence. Le logo est lui gravé au laser. Le choix du matériau, son épaisseur et sa forme permettent aussi aux modules mémoire de tenir le choc à des tensions allant au-delà de 1,4 V grâce à un refroidissement adéquat.

Les modules mémoire ont été sélectionnés pour garantir leur bon fonctionnement à 1,4 V à une fréquence DDR4 de 4000 MHz et des timings CL19-25-25-45. Les timings et latences sont enregistrés dans des profils, mais peuvent bien sûrs être adaptés, pour peu que la carte mère le permette. Le fabricant assure en outre avoir fait passer un triple test de torture aux modules pour s’assurer de leur fiabilité.

Comme pour les cartes mères, le nombre de couches et la résine utilisée jouent un rôle important. S’il vaut mieux faire une croix sur les 3000 MHz sur les PCB ayant moins de six couches, on compte sur ces barrettes pas moins de dix couches, un design optimisé et des points de contacts en or. L’or permet surtout et d’exclure tout risque de corrosion et garantit un contact optimal avec la carte mère sur le long terme.    

Système de test

Tests mémoire sur plateforme Intel

L’avantage du système Intel, c’est qu’on peut faire fonctionner les barrettes à la fréquence spécifiée. Le tout est de savoir ce que cela signifie en termes de performance. Nous utilisons notre banc de test habituel (voir à la page précédente) avec le refroidisseur Chiller pour le CPU.

Comme la fréquence officielle conseillée par Intel est de 2666MHz, ce sera notre fréquence de référence. Nous faisons ensuite tourner nos tests applicatifs avec des fréquences allant de 2133 à 4000 MHz. Nous normalisons enfin les résultats obtenus dans les différents scénarios sous forme d’un indice exprimé en pourcents.

Le passage de 2133 MHz à 2400 MHz apporte comme on pouvait s’y attendre le gain le plus net. Mais on voit aussi le gain presque linéaire obtenu grâce à l’augmentions de la fréquence, pour peu qu’on se donne la peine d’adapter les timings. À la plus haute fréquence, on obtient donc presque 20 % de performances supplémentaires par rapport à la fréquence recommandée par Intel. On perd aussi presque 10 % si on n’utilise que des modules DDR4-2133.    

Le gain de performance est plus limité en jeu. Nous avons essayé d’effectuer notre test sur un système équilibré (sans limitation CPU ou GPU sévère) avec une GeForce GTX 1080 Ti en QHD. On enregistre un gain de seulement 9%, avec un plafond de verre aux plus hautes fréquences. Au contraire, dans les fréquences inférieures, la perte de performance est plus significative avec une pénalité de 9%. On voit donc bien l’importance d’opter en jeu au moins pour de la DDR-2400.

Tests mémoire sur AMD Ryzen 2700X

Les CPU Ryzen d’AMD ne sont pas capables de monter à une fréquence mémoire de 4000 MHz, mais ils s’en rapprochent lentement avec une fréquence DDR4 de 3466 MHz stable sur notre plateforme Ryzen 2700X et X470.

Notre système de test AMD à base d’un Ryzen 7 2700X a une fréquence recommandée de 2933 MHz, un peu plus qu’Intel. Nous avons aussi changé l’écart de fréquence entre deux mesures car nous ne pouvions pas utiliser les mêmes réglages que pour Intel. On obtient un gain maximum de 6% dans les tests applicatifs, un peu moins que les 10% obtenus par Intel, mais toujours non négligeables.

En jeu, le gain est plus modeste que chez Intel, avec un maximum de 4 %. Les timings moins agressifs sont en grande partie responsables de cette maigre amélioration, que ce soit dans les jeux ou dans les applications de productivité. La question des timings, justement, nous allons en parler dans les prochaines pages…

Test sur APU Ryzen/Vega : système de test

Nous venons de voir que les Core i7-8700K et Ryzen 7 2700X profitaient d’une hausse de la fréquence de la mémoire qui les accompagne, avec des performances CPU et gaming qui augmentaient. Nous avons toutefois voulu savoir si cela s’appliquait aussi à un APU Ryzen et son IGP Vega intégré, et surtout dans quelle mesure. Pour cela, nous avons utilisé un Ryzen 5 2400G, un APU regroupant quatre coeurs (avec SMT, soit huit threads) et une partie graphique Vega 11.

Configuration de test

La mémoire utilisée est différente de précédemment, mais il était de toute façon utopique de vouloir atteindre, avec le contrôleur DRAM de notre petit APU, des fréquences similaires à celles qu’il est possible d’atteindre avec le Ryzen 7 2700X, encore moins celles des CPU Intel.

Timings RAM sur Ryzen : le casse-tête expliqué

Nous voulions réaliser ces tests sur une plateforme X470, mais les premiers essais se sont montrés plutôt problématiques : même à des fréquences DRAM basses, la plateforme (équipée du dernier BIOS ou de la version précédente) était instable dès que nous sollicitions l’IGP. Après avoir soupçonné un temps notre Ryzen 5 2400G, puis notre kit G.Skill, il s’est en réalité avéré que c’était la carte mère qui posait problème. Nous avons alors basculé vers un autre modèle, une Asus ROG Strix X370-F Gaming…

Notre kit G.Skill Sniper X est compatible Ryzen, comme le confirme un bel autocollant sur le packaging. Il semblerait pourtant que les plateformes Ryzen soient encore plutôt capricieuses, peut-être à cause de leur gestion des profils XMP (une technologie Intel, pour rappel). Pourtant, MSI comme Asus proposent une gestion automatique des timings DRAM, respectivement via les fonctions A-XMP et D.O.C.P. présentes dans leurs UEFI respectifs.

En pratique, il nous a tout de même fallu récupérer les durées en ns de chaque type de latence, puis les convertir ensuite manuellement en timings via une formule magique avec un simple calcul (Timing = Latence en ns / Clock Cycle Time). A titre d’information, voici un résumé des latences en ns et timings calculés correspondants pour notre kit G.Skill Sniper X DDR4-3600 CL16, qu’il convient ensuite d’arrondir à l’unité en prenant en compte certaines règles (par exemple tRC doit impérativement être supérieur ou égal à la somme tRAS + tRP).

Une fois ces timings obtenus, il ne nous reste plus qu’à configurer l’UEFI en conséquence. Ainsi, les timings ont été ajustés pour obtenir à peu près la même latence en ns et la fréquence de fonctionnement de la mémoire devient le seul paramètre variable au cours des tests.

Nos réglages

Voici les principaux timings décodés automatiquement (les valeurs en italique correspondent aux timings optimisés par les fonctions «Try It!» et «Ai Tuner» de MSI et d’Asus) par les cartes mères MSI X470 Gaming Plus et Asus ROG X370-F Gaming pour chaque fréquence, et les timings manuels que nous avons appliqués directement à partir des latences XMP en ns.

Notez que de manière surprenante, certains timings ne sont pas forcement ajustés automatiquement par les cartes mères lorsque l’on diminue la fréquence de la mémoire vive. Ce comportement ne sera pas optimal avec certains kits dotés de profils XMP uniquement pour leur fréquence de fonctionnement la plus élevée : à des fréquences plus basses, les timings automatiquement appliqués seront bien trop relâchés.

* Boot impossible
**Les réglages CAS 13 et 15 ne sont pas possibles : même réglés ainsi dans l’UEFI, on obtient au final respectivement des CAS 14 et 16.
***A cette fréquence, nous avons du pousser la tension SoC à 1,2V pour parvenir à lancer une partie des benchs.

Tests mémoire sur APU Ryzen 2400G

Maintenant que nous avons réussi à stabiliser la plateforme Ryzen, au moins jusqu’à une fréquence DRAM de 3200 MHz, découvrons quel est l’impact sur les performances. Nous savons déjà que l’architecture Zen(+) est très dépendante de la fréquence de la mémoire vive, voyons si les performances de l’IGP augmentent de la même manière. Nous avons pour cela utilisé notre collection classique de jeux, avec deux réglages différents (Ultra et Medium).

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Absolument tous les jeux voient leurs nombre d’images par seconde augmenter au fur et à mesure que la fréquence de la mémoire s’élève, modulo la marge d’erreur classique dans ce genre de tests. Notons que certains jeux ont refusé de terminer la séquence de bench, voire de se lancer, à une fréquence DDR4 de 3400 MHz. Ce n’est toutefois pas totalement surprenant, AMD ne garantissant un fonctionnement de ses Ryzen 2 qu’avec une fréquence DRAM maximale de 2933 MHz.

Moyenne d’IPS en Full HD (Ultra et Medium)

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En faisant le moyenne du nombre d’IPS atteint dans les six jeux testés, on arrive à avoir une bonne idée du pourcentage de gain (ou de perte) moyen par rapport à de la DDR4-2933, la mémoire plus rapide officiellement atteignable avec les APU Raven Ridge.

De la DDR4-3200 n’apporte ainsi que 3,2% à 5% en moyenne en terme de performances en Full HD, selon le niveau de détails. A l’inverse, la différence entre de la DDR4-2133 et de la DDR4-2933 atteint 12% environ ! La DDR4-2133 et la DDR4-2400 sont clairement à éviter, la différence de performances au niveau de l’IGP par rapport aux vitesses plus élevées étant trop importante.

Conclusion

Quelle RAM pour Intel ?

Chez Intel, c’est un peu du « sans limite ». De quoi réellement exploiter le kit de RAM DDR4-4000 KFA2 Hall Of Fame Extreme que nous avons eu en test, du moins dans les applications de station de travail. Le contrôleur mémoire du 8700K s’avère étonnamment souple et efficace. De sorte qu’il apporte jusqu’à 20 % de performances en plus en station de travail, c’est énorme pour exploiter son CPU au maximum. La progression est linéaire en fonction de la fréquence de la RAM, de sorte que la seule limite sera votre portefeuille, si vous souhaitez travailler avec votre PC.

En revanche, dans les jeux, les gains sont plus modestes. Il faudra donc faire plus attention à la fréquence de la RAM, ses timings bien sûr. Selon nous, le bon compromis performances-prix gaming se situe au niveau de la DDR4-3200, les gains de performances étant plus faibles quand on passe en 3600 ou 4000, alors que les prix de ces kits explosent.

Quelle RAM pour CPU et APU Ryzen ?

Chez AMD, c’est déjà beaucoup plus compliqué, le contrôleur mémoire des Ryzen étant bien plus capricieux. Le processeur (CPU et APU) ne réagit pas de manière identique face à la fréquence de la RAM. Les gains de performances sont globalement plus faibles, tandis que les difficultés à configurer correctement la RAM (de manière vraiment stable) augmentent de manière exponentielle. On pourra même dire que pour l’instant, et malgré les certifications annoncées, les cadences supérieures au DDR4-2933 sont tout simplement impossible à garantir en termes de stabilité. Il faudra bricoler les timings, les tensions, et s’armer de patience, parfois sans résultat 100 % stable.

Que ce soit pour les CPU ou les APU Ryzen 2000 que nous avons testés ici, évitez d’abord les kits en DDR4-2133 et DDR4-2400, qui brident les performances des ces processeurs de manière trop frustrante. Le bon compromis consiste en fait à rester sur la fréquence maximale standard assurée par AMD : DDR4-2933. Inutile de percer son portefeuille pour acheter plus rapide.