[RAM feat DDR3] Existem diferenças entre memórias de um mesmo kit? Testes e resultados

Fala pessoal, tudo bom?

Todo mundo que já precisou comprar um kit de memória ou que já leu algum artigo sobre o assunto, deve ter percebido que apesar de existirem modelos vendidos em avulso, esses componentes normalmente são oferecidos no formato de kits visando uso em dual channel e que obviamente, são compostos por dois pentes cujas especificações são idênticas, ou seja, se não houver limitação por parte de placa-mãe ou CPU, aquele par deve funcionar bem na configuração padrão de fabrica, entretanto, quando o assunto é overclock, mesmo dois kits aparentemente idênticos, com mesmas especificações e utilizando os mesmos chips, podem apresentar diferenças no resultado final, o que é perfeitamente normal e algo que também ocorre com CPUs, GPUs, etc e está ligado as variações do processo de fabricação, sendo conhecida no meio como a “loteria do silício”.

Porém até então estava falando de variações existentes entre dois kits de memória distintos, todavia, de mesmo modelo/especificação, mas e se reduzirmos essa amostra a apenas um kit? Será que existe alguma diferença quantitativa no que diz respeito a capacidade de overclock entre pentes de um mesmo kit? Para responder essas perguntas, irei “binar” alguns kits de memória DDR3 equipados com chips Powerchip (PSC) X-series que marcaram a sua era para no final, chegarmos a essas respostas. Para os que não estão familiarizados com esse termo, “binning” se refere ao processo de testar amostras em condições padronizadas para determinar a qualidade delas quando submetida a aquela conjuntura, algo similiar ao que foi feito com os Ryzen 5 3600 antes do seu lançamento,

Alguns podem questionar ter usado memórias antigas para isso, entretanto, o investimento necessário para realizar um teste como esse usando memórias DDR4 é alto e a única forma de tirar isso do papel seria com apoio de algum fabricante, de todo modo, também perderia a oportunidade de lhes apresentar esses fantásticos kits DDR3 clássicos, sendo assim, vamos as apresentações! 😉

Começando pelos kits da G.Skill, temos a disposição três kits F3-17600CL7D-4GBPIS (2x2GB) e um F3-16000CL7D-4GBFLS (2x2GB), o primeiro sendo conhecido por G.Skill PI 2200 7-10-10-28 1.65V e voltado ao uso em plataformas Intel e o segundo o Flare 2000 7-9-7-24 1.65V direcionado a uso em plataformas AMD com processadores Phenom II X6 (Thuban), que relativo aos Deneb e quando instalado em uma placa-mãe apropriada, era capaz de atingir frequências de memória na casa dos 2000~2050MHz com estabilidade. Apesar dessa distinção e da pequena diferença nas especificações, ambos os kits utilizam os mesmos chips/pcb e funcionam a contento em ambas as plataformas, ainda que seja necessário usar frequências mais baixas que o padrão nas PI se tiver usando na plataforma AMD da época.

Essas memórias vinham em caixas de papelão de dimensões bastante razoáveis, o que costuma ser algo incomum de ver com esses produtos, entretanto, isso foi feito assim para acomodar os G.Skill Turbulence, que são aqueles clássicos fans para memória que acompanhavam os modelos high-end antigamente e no caso da Flare, acompanha o Turbulence II com 2 fans e na PI, é o Turbulence com um único fan.

Apesar desses acessórios terem caído em certo desuso, eles ainda tem sua utilidade na hora de fazer overclock nas memórias, em especial se estiver usando chips com sensibilidade um pouco maior a temperatura, como eram os PSC e são os Samsung B-Die hoje em dia, portanto, se você ainda dispõe de um desses G.Skill Turbulence e gosta de brincar de overclock nas memórias, trate-o com bastante carinho pois trata-se de algo que ainda pode ter sua utilidade. 🙂

O próximo kit é uma Corsair Dominator GTX4 2533MHZ 9-11-10-30 (1x2GB), que apesar de ter chamado de “kit”, trata-se de um módulo avulso que pelo que pude apurar, era vendido apenas diretamente pela Corsair por “módicos” $360 por unidade com cada chip anteriormente binados e após isso, testado em uma plataforma com um i7 8xx (Lynnfield) e uma P67 da Gigabyte também escolhidos a dedo, portanto, trata-se de um produto extremamente exclusivo e que infelizmente, disponho apenas de um módulo, entretanto, decidi inclui-lo nos testes mesmo assim para ver se isso é realmente bom como anunciava o fabricante na época.

Por fim, o kit da ADATA Gaming 2000 9-9-9-24 1.55V~1.75V (2x2GB), que apesar do nome, é de longe o produto com a aparência mais discreta nesse artigo, com dissipadores pretos que mal excedem a altura do pcb e sem iluminação de qualquer natureza, algo que atualmente caracteriza qualquer produto que se diga “Gamer”, independente da sua qualidade.

De todo modo, como diz o velho ditado: “Quem vê cara não vê coração” e aqui nós vemos o coração, que no caso desse kit da ADATA, usam os Powerchip X-Series assim como os demais. <3

Na galeria abaixo, trago-lhes algumas fotos de um desses pentes G.Skill PI sem o dissipador, no caso, esses módulos estão com esse aspecto estranho no PCB pois isso é isolamento com esmalte, sim, essas memórias já foram utilizadas para overclock extremo pelo dono anterior e desde então continuam firmes e fortes. Os chips “PSC X” podem ser identificados pela letra “X” no começo daquele código ao lado da bolinha no canto inferior do encapsulamento, sendo que todos que possuem esse “X” devem ter caracteristicas semelhantes no que diz respeito ao seu comportamento.

Ainda que esse não seja exatamente o escopo desse artigo, as “PSC X” possuem as seguintes caracteristicas:

1. Em temperatura ambiente, costumam escalar com tensões de até 1.95V, indo um pouco além com temperaturas negativas.
2. Nesses chips, o tRCD é o único timing que não escala com tensão, portanto, um possível critério para binar rapidamente essas memórias seria ver quais pentes são capazes de passar no post com uma frequência de 2600MHz 8-11-8-28, pois esses de certo são de melhor qualidade do que os que não conseguem. Normalmente o valor do tRCD é dado no mínimo por tRCD=tCL+3, podendo aumentar a diferença em relação ao tCL.
3. Outro critério razoável para “binagem”, é verificar os módulos que são capazes de completar algum benchmark exigente (SuperPI 32M ou Geekbench 3) rodando @ 2666 8-12-8-28 com subtimings apertados no ar e apesar desse procedimento ser mais demorado, foi o que preferi adotar nesse artigo por considera-lo mais adequado para responder as questões propostas. 🙂
4. Esses chips são bastante sensíveis a temperatura, portanto, é necessário garantir algum fluxo de ar meio que constante para não “descartar” bons módulos por conta disso.
5. Recomendo a leitura dessa thread do XtremeSystems para mais detalhes, não só sobre as PSC X como de outros chips DDR3.

Feitas as apresentações, vamos as configurações e aos resultados!

• Configurações utilizadas:

CPU: Intel Core i7 4770K

MOBO: ASUS ROG Maximus VI Impact

RAM: 3x 2x2GB G.Skill PI 2200CL7, 2x2GB G.Skill Flare 2000CL7, 1x2GB Corsair CMGTX4 2533CL9, 2x2GB Adata Gaming 2000CL9 (Obrigado Eduardo por vários desses kits!!!)

VGA: Vídeo integrado

STORAGE: SSD Sandisk 120GB

SO/Driver: Windows 7 x64 SP1, Geekbench 3.4.2 e MemtweakIt v2.02.01

• Objetivo dos testes:

Verificar por meio do processo de “binning” (ou “binagem” se preferir) se existe alguma diferença quantitativa naquilo que diz respeito a capacidade de overclock entre pentes de memória de um mesmo kit e também comparado a vários kits diferentes, porém, usando os mesmos chips (Powerchip X-Series). Explicações acerca da metodologia adotada ou de como os testes foram conduzidos estão contidas nos textos que acompanham os resultados a seguir.

• Resultados:

Antes de partirmos para os resultados, é importante destacar como foi o procedimento de binagem dessas memórias, então, primeiramente numerei individualmente os pentes e anotei o S/N de forma a posteriormente saber qual pente pertencia a qual kit, no caso das duas PI 2200CL7 “peladas”, marquei um dos pentes com um traço e o outro com uma estrela.

Como o propósito desse artigo não é de apenas binar essas memórias e sim verificar as diferenças entre pentes de um mesmo kit, adotei uma metodologia mais “genérica” e que pode ser adaptada para basicamente qualquer tipo de memória, no caso, determinei manualmente dois perfis distintos, 2600 CL8 e 2666CL8, cujos timings podem ser vistos na galeria abaixo e após isso, fui testando a tensão mínima na qual um pente conseguia completar três rodadas do Geekbench 3 e tomando nota dos valores, sendo a tensão máxima que testei em cada pente 1.95V pois esses chips não costumam escalar com muito mais que isso no ar. Durante todos os testes, o CPU estava rodando @ 4.8GHz com uncore @ 4.6GHz.

É importante salientar que os resultados podem ser um pouco diferentes dependendo da plataforma (Ivy Bridge, Haswell e AM3+) e que no caso dos Haswell, as vezes é necessário rodar com timings um pouco mais relaxados relativos as outras duas plataformas citadas e também pode acontecer de alguns módulos apresentarem “buracos” no que diz respeito a tensão utilizada, por exemplo, passa qualquer benchmark com 1.83V, mas se colocar 1.85V mesmo sem alterar nenhum outro parâmetro, vai ficar tudo completamente instável, porém, tudo voltando ao normal com 1.87V e no caso, isso é uma particularidade das Powerchip X-Series na plataforma LGA1150.

Na tabela abaixo, é possivel ver como essas memórias se sairam no teste, onde os melhores exemplares puderam completar três rodadas do Geekbench 3 @ 2666MHz com 1.87V, enquanto que os piores não o fizeram nem rodando @ 2600MHz. Falando especificamente dos kits, todos eles apresentaram alguma variação na qualidade dos pentes, sendo que as memórias da ADATA foram as que apresentaram a maior discrepância, com um módulo completando o teste @ 2600C8 1.85V e o outro não sendo capaz de fazê-lo, enquanto que nos módulos da G.Skill, as variações foram um pouco menores, porém, nenhum desses kits são capazes de completar o Geekbench com as duas memórias @ 2666 C8 com estabilidade e por fim, o módulo Dominator GTX4 não só completou as três rodadas do benchmark @ 2666 C8 como também foi o único dos pentes que conseguiu carregar o SO e completar o Geekbench usando tRCD @ 11, o que corrobora com a suposta qualidade superior dos chips utilizados aqui, porém, infelizmente disponho de apenas um desses módulos e o seu custo já era proibitivo em sua época, portanto, ele é meio que um “outlier” aqui nos testes e o inclui mesmo por curiosidade.

Dito isso, no screenshot abaixo é possível ver o resultado no Geekbench enquanto usando os dois melhores módulos (1 e – ) em dual channel e é bastante interessante de observar que apesar do Haswell ter sido lançado em 2013, ele ainda possui desempenho bastante razoável nesse benchmark e permanece como uma opção “quebra galho” para castigar GPUs antigas visto que essa foi a última plataforma em que o procedimento de instalação do Windows XP é simples e não dependente da placa-mãe ou de n! workarounds.

• Conclusão:

Diante do apresentado, foi possível chegar nos seguintes pontos:

1. Existem sim diferenças entre pentes de memória de um mesmo kit, sendo que no caso das memórias testadas, nenhum kit foi capaz de completar três runs do Geekbench 3 rodando @ 2666CL8 com os subtimings utilizados, que são considerados apertados, entretanto, a diferença de qualidade entre os pentes, ao menos nos modelos da G.Skill, não foi muito pronunciada. Devo ressaltar que isso não deve ser um problema muito grande para o usuário comum, apenas para overclockers e ainda sim, apenas os mais “hardcore” que só param quando chegam de fato no limite do hardware. 😉
2. De forma geral, é esperado que esse comportamento se repita também em outros tipos de memória, como as DDR4, entretanto, cabe ressaltar que as DDR3 que foram utilizadas nesse artigo são todos modelos que em sua época eram considerados “topo de linha” e que as variações devem ser maiores em modelos mais simples ou com diferentes chips.
3. Falando especificamente das “Powerchip X-Series”, as Dominator GTX4 foram as únicas capazes de carregar o SO e completar o benchmark usando tRCD 11, o que denota que esse pente usa chips de melhor qualidade que os demais, o que de certa forma já era esperado por se tratar de um produto tão “exclusivo” como esse, de todo modo, dois pentes de G.Skill PI 2200CL7 foram capazes de completar o teste @ 2666 8-12-8-28 e com eles deu para se formar um “kit” inegavelmente forte.

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