Misturar memórias DDR4 diferentes é uma boa ideia? Testando várias combinações!

Fala pessoal, tudo bem?

Em alguma altura dessa vida de PCzeiro, é certo que muitos já tiveram a necessidade de fazer upgrade de memória, seja por conta daquele jogo novo que saiu e usa mais memória, trabalho ou mesmo por comprar a máquina montada com apenas um pente. As recomendações costumam ser bem claras: “A preferência são por memórias iguais, com mesmas especificações e chips, para evitar problemas de compatibilidade”, ok, mas e se o modelo que você possui não estiver mais em produção?

Por isso, antes de você se desesperar, talvez devesse dar uma chance para esse artigo, que traz alguns testes usando memórias diferentes, além de abordar estratégias para fazer o ajuste manual e otimização dos timings/overclock nessas situações aparentemente difíceis! 😉

Antes, porém, é necessário recapitular algumas coisas… Imagine que você é aquela pessoa que comprou um PC com apenas 4 GB de RAM DDR4 e depois, ao perceber que isso é insuficiente, optou por pegar mais um pente de 8 GB, ficando com um total de 12 GB. Com apenas 4 GB você tinha uma configuração em “Single Channel”, porém, agora, com dois pentes, você tem uma configuração “Dual Channel”?

*Nossa, mas são pentes de capacidades diferentes, isso não vai dar “dual channel” e nem funcionar vai!*, na verdade, nesses casos, temos o chamado “Flex Mode”, que funciona da seguinte forma: O pente de 4 GB em um dos canais e outros 4 GB da memória de 8 GB serão acessados em “Dual Channel”, se beneficiando da maior largura de banda, porém, os outros 4 GB que sobraram do módulo de 8 GB serão acessados em “Single Channel”, o que significa que parte dessa memória será mais lenta, o que no final das contas, significa que esse arranjo 4+8 GB terá desempenho muito superior à configuração “Single Channel”, porém, um algo inferior ao “Dual Channel”.

*Tudo bem, então você está dizendo que pentes com capacidades distintas funcionam, ok, mas essas memórias são diferentes né e para ajustar isso?*, Nesse caso, se o XMP de ambos forem iguais ou ao menos não diferirem tanto, pode ser que você consiga até mesmo usar os perfis, afinal, ele só aplica meia duzia de timings e algumas placas-mãe fazem ajustes separadamente, por canal, porém, se não for esse o caso, ai a abordagem mais simples seria testar cada um dos pentes independentemente e chegar a um “denominador comum” entre eles, algo que será abordado adiante.

Vamos então à configuração utilizada nos testes!

• Configuração utilizada

CPU: AMD Ryzen 7 5800X (obrigado Terabyteshop!)

MOBO: ASUS TUF X570-PLUS/BR (Obrigado Terabyteshop!)

RAM: 1×4 GB HyperX Fury 3200CL16 (Obrigado Kingston!), 1×8 GB Crucial Ballistix 3200 Red (Obrigado Terabyteshop!), 1×8 GB Crucial Ballistix LT 3200CL16 (Obrigado Terabyteshop!), 1×8 GB XPG Spectrix D45G (Obrigado XPG!), 1x16GB G.Skill TridentZ Neo 3600CL16

VGA: ASRock Challenger RX 5700 XT (Obrigado Terabyteshop!)

STORAGE: SSD Sandisk 120GB

REFRIGERAÇÃO: XPG Levante 240mm (Obrigado XPG!)

Softwares utilizados: Windows 10 21H2 x64, TM5 0.12 1usmus config v3, AIDA64 6.32.5600 e Geekbench 3.4.2.

Objetivo e metodologia dos testes: Descobrir o quão bem funcionam configurações de memória “exóticas” usando módulos distintos, com capacidades diferentes e pentes completamente aleatórios, demonstrar como o ajuste manual pode ser feito nessas condições adversas e rodar alguns benchmarks para checar o desempenho. Assim como nos reviews de memória “comuns”, os resultados foram separados em dois grupos:

1) XMP: Ao contrário do que acontece nos reviews “tradicionais”, onde é testado até onde as memórias conseguem escalar a frequência apenas com o XMP ligado e no máximo, alterando a sua tensão de trabalho, aqui, o objetivo se concentrou em testar se as memórias conseguiram operar com estabilidade com esse perfil ligado. No caso da TUF X570-PLUS/BR, o perfil XMP, chamado D.O.C.P pela ASUS, que é mostrado na UEFI é referente ao módulo instalado no slot A2.

2) 24/7 com ajuste fino: E aqui, foram feitos ajustes manuais em todos os timings possíveis visando obter o melhor resultado possível com viabilidade para uso diário. Pela “excepcionalidade” da situação, o limite máximo adotado foram os 3800 MHz com FCLK em 1900 MHz (1:1), quando possível chegar lá.

Nos casos 1 e 2, foram utilizados o TM5 0.12 1usmus config v3 para verificar estabilidade, o AIDA64 para ter noção dos números de banda/latência e o Geekbench 3.4.2 para ter uma melhor ideia do desempenho. Para esses testes, a CPU foi travada em 4.6GHz com 1.275V, lembrando apenas que aqui foi utilizado o R7 5800X e a TUF X570-Plus/BR.

Sobre os testes, foram utilizadas configurações 8+4 (Crucial Ballistix Red 8 GB + Kingston Fury 4 GB), 8+8 (Crucial Ballistix LT 3200CL16 8 GB + Crucial Ballistix Red 8 GB) e 16+8+8+4 (G.Skill TridentZ Neo 3600CL16 16 GB + XPG Spectrix D45G 3600CL18 8 GB + Crucial Ballistix Red 8 GB + Kingston Fury 4 GB), onde essa ultima foi simplesmente com o propósito de puxar o limite das coisas, sendo carinhosamente apelidada de “salada”.

• XMP

Surpreendentemente, todas às três configurações testadas passaram no post sem dificuldades e conseguiram trabalhar com estabilidade usando apenas o XMP do módulo instalado no slot A2, no caso do 8+4, da Kingston Fury 4 GB, no 8+8, da Ballistix Red, porém, aqui houve diferenças em alguns sub timings entre os dois canais e por fim, no 16+8+8+4, o perfil 3200MHz do módulo da XPG. Abaixo é possível ver as capturas de tela do ZenTimings de cada uma dessas configurações:

• 24/7 com ajuste fino:

Um bom método para fazer o ajuste fino das memórias nesse caso, é conhecer o limite de cada um dos pentes utilizados e após isso, colocar os parâmetros obtidos lado a lado para chegar em um ajuste final baseado no pior dos casos, por exemplo, na tabela abaixo é possível ver os timings obtidos nos reviews de cada uma das memórias usadas na combinação 16+4+8+8, a qual todos os módulos apresentam configurações completamente diferentes, com chips distintos e no caso do módulo de 16 GB, ele é “dual rank”.

Para o ajuste de 3800MHz obtido nos reviews, todos os módulos estavam operando com tCL em 16, portanto, o ajuste final mantém esse parâmetro inalterado, agora, com o tRCDRD, a memória da G.Skill fez com 16, o da Kingston 20, XPG 22, Crucial 20, portanto, ao combinar todos esses pentes, é razoável usar o valor mais alto, no caso, 22, fazendo dessa maneira, a tarefa de se obter um ajuste ao menos funcional usando memórias diferentes torna-se bem menos complicada.

Sabendo disso, vamos a cada uma das configurações testadas:

8+4: Usando os módulos de 8 e 4 GB, onde o primeiro utiliza chips Micron E-Die e o segundo, Hynix CJR 4Gbit, foi possível obter 3800 MHZ 16-16-20-20-39 com usando apenas 1.45V, algo considerado seguro para ambos os chips. Fazer essas memórias trabalharem juntas não foi muito trabalhoso, afinal, apesar de os chips serem totalmente distintos, os timings para essa frequência eram bem semelhantes, o que ajudou bastante. O maior “prejuízo” ficou por conta do tRFC, onde o chip da Hynix consegue trabalhar em 420, enquanto o Micron, em 560.

8+8: Surpreendentemente, ao utilizar dois módulos Crucial Ballistix de linhas diferentes, porém, ambos equipados com chips Micron E-Die, estabilizar em 3800 MHz se mostrou uma tarefa árdua, sendo mais razoável ter reduzido a meta para os 3733 MHz.

Apesar de os chips serem teoricamente iguais, o comportamento deles em relação à tensão é muito diferente, onde em benchmarks, o módulo branco, mais antigo, escala com até 1.78V, o vermelho, 1.575V e ainda que isso seja em uma situação mais extrema, obviamente se reflete nos ajustes para uso diário, onde o módulo mais novo consegue trabalhar @ 3800 MHz CL14 com apenas 1.5V, algo que o branco não faz, sendo necessário buscar um ponto de equilíbrio entre eles por conta dessa diferença no comportamento.

16+8+8+4: Agora, com a nossa salada suprema, a primeira coisa a se observar é a necessidade de se ajustar corretamente o ProcODT e as demais terminações (RTT), algo que tem muito mais com o fato de terem sido utilizados quatro pentes, onde é necessário usar RTTNOM em RZQ/7 ou Disabled, o que ficar mais estável, RTTWR em RZQ/3 e RTTPARK em RZQ/1. Caso a sua placa-mãe mostre esses valores como uma impedância, é só assumir RZQ = 240Ω e fazer a divisão para ter o valor correto.

Feito isso, os timings foram selecionados da mesma maneira explicada anteriormente, pegando o pior caso entre os módulos utilizados para um ajuste de 3800 MHz, o qual, infelizmente, não se tornou realidade, seja por limite da placa-mãe ou da CPU. De todo modo, foi possível chegar aos 3600 MHz passando no TM5 com os timings abaixo, porém, por conta do post permanecer intermitente mesmo após ter feito ajustes extras no ProcODT, o ajuste estável acabou ficando nos 3533 MHz, o que resolveu esse inconveniente.

Outra observação é que talvez seja possível ir além na otimização e melhorar os timings da salada, com ênfase nos 3533 MHz, o que envolveria mais uma etapa de testes adicionais, feitas da maneira tradicional.

Por fim, segue a tabela com os ajustes finais de cada uma dessas configurações.

Em relação aos números obtidos nos benchmarks, ficou evidente o impacto na banda e latência de memória ao usar essas configurações assimétricas, onde o impacto nesse segundo parâmetro acabou sendo mais pronunciado na configuração 16+8+8+4. Lembrando que nesse caso “extremo”, a ordem das memórias pode fazer diferença no resultado, afinal, colocar um módulo de 16 GB e outro de 4 GB no mesmo canal vai acabar deixando 12 GB em “single channel”, o que definitivamente não foi o que ocorreu aqui, confome pode ser visto na foto logo acima.

• Conclusão:

Ainda que isso seja contraintuitivo para muitos, é possível utilizar memórias DDR4 completamente diferentes juntas, mantendo o bom funcionamento da máquina e até mesmo fazer algum overclock após ajustes finos. Para aqueles, que por um motivo ou outro, simplesmente só querem que o PC funcione e não tem interesse em ficar afinando as coisas, uma boa notícia: Em todas as combinações testadas, a plataforma de testes passou no post sem dificuldades e conseguiu trabalhar usando o perfil XMP, onde se possível, é aconselhavel que ao menos as memórias usadas tenham perfis semelhantes para frequências/timings, pois isso aumenta consideravelmente a chance de sucesso.

Já com ajustes finos usando a metodologia descrita no artigo, foi possível rodar a combinação 8+4 em 3800 MHz CL16 com total facilidade, 8+8 em 3733 MHz CL16 e a “salada” 16+8+8+4 em 3533 MHz CL16, onde nesse ultimo caso, houve estabilidade com até 3600 MHz, porém, como nem sempre a máquina passava no post assim, 3533 MHz foi adotado como ponto estável para o artigo. Ainda sobre a “salada”, existe a possibilidade de se afinar ainda mais os timings visando a frequência máxima que foi obtida, afinal, o ponto de partida foram os 3800 MHz.

A respeito do desempenho, usar configurações “assimétricas” em “Flex Mode” possui sim algum impacto na banda e latência de memória, algo que tende a aumentar de maneira proporcional a diferença da capacidade e quantidade de pentes utilizados, chegando a 70ns na configuração 16+8+8+4 rodando @ 3533 MHz, o que é razoavelmente alto pela frequência, porém, em configurações mais “práticas” como a 8+4, o impacto foi bem menor, apresentando desempenho bem aceitável.

E é isso! Dúvidas, perguntas e sugestões são bem-vindas! Até a próxima!

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