Geldmann3
2018-10-17, 23:44:05
Wie stark profitiert Ryzen in Spielen von scharfen RAM Timings?
In diesem Artikel möchte ich die Auswirkungen unterschiedlicher RAM Timings einer Ryzen CPU auf die Spieleperformance untersuchen. In Gamingforen im Netz wird man bei der Zusammenstellung eines Ryzen Systems immer wieder von Usern darauf hingewiesen Arbeitsspeicher mit scharfen Timings zu verwenden, da Ryzen besonders von flotteren Timings profitieren soll. Als Erklärung wird hierfür häufig die Kommunikation zwischen den CCX (Core Complex) innerhalb von Ryzen CPUs, welche über den sogenannten Infinity Fabric erfolgt, aufgeführt. Die Geschwindigkeit des Infinity Fabric ist wiederum an die Geschwindigkeit des DDR4 Speicherinterfaces geknüpft. Aus diesem Grund sollte sich, der Theorie zufolge, mit schnelleren RAM auch die Kommunikation unter den aus jeweils 4 Kernen bestehenden CCX innerhalb einer Ryzen CPU verbessern. Die Verbindung unter den CCX wird häufig für einen großen Teil der schwächeren Gaming Performance gegenüber Intel CPUs verantwortlich gemacht. Doch insbesondere in der Zeit vor AMDs ZEN Launch kam den Timings von DDR4 RAM nur sehr selten eine großartige Beachtung bei der Zusammenstellung eines Gaming Systems zu, obwohl auch mit Intel CPUs nicht völlig zu vernachlässigende Performancevorteile von schnelleren Ramtimings zu erwarten sind. Im folgenden Artikel möchte ich also herausfinden, inwiefern es sich lohnt, beim Kauf von Arbeitsspeicher auf die Timings zu achten.
Auf dem Prüfstand
Der Prozessor
AMD Ryzen 5 2600 6x 4,3GHz
http://fs5.directupload.net/images/181018/kuoxu4aq.png
Bei der in diesem Artikel verwendeten CPU handelt es sich um einen R5 2600, welcher auf 4,3Ghz übertaktet wurde. Die CPU wird seit einigen Monaten in meinem Zweit-Gamingsystem eingesetzt, in welchem ich mit der CPU vollkommen zufrieden bin und im Alltag keinen Unterschied zwischen Ihr und meinem i7 5820k im Hauptrechner feststellen kann. Laut der PCGH Performance Bestenliste (http://www.pcgameshardware.de/CPU-CPU-154106/Tests/Rangliste-Bestenliste-1143392/) für CPUs handelt es sich bei dem Prozessor um eine der schnellsten Gaming CPUs, welche AMD zurzeit im Portfolio hat. Lediglich der Ryzen 5 2600X, der Ryzen Threadripper 2950X mit 16 Kernen und 32 Threads, sowie der Ryzen 7 2700X sind wenige Prozent schneller. Wenn man nun jedoch in Betracht zieht, dass der hier verwendete Ryzen 5 2600 auf allen Kernen auf 4,3Ghz übertaktet wurde, sollte er grob die Spieleperformance der schnellsten AMD CPUs erreichen. Natürlich nur, sofern diese nicht ebenfalls übertaktet wurden. Ein 420mm Radiator samt Wasserkühlung hält die CPU unter Last verlässlich auf im Schnitt 60°C.
Der Arbeitsspeicher
Während dieses Tests habe ich die Taktrate des zweiten, unten aufgeführten, verwendeten Arbeitsspeichers durchgehend auf 3200Mhz gesetzt und lediglich die Timings variiert. Im ersten Fall mit Timings von 16-18-18-38 und im zweiten Fall mit 14-14-14-34. Das erste Setting entspricht der aktuellen Konfiguration, welche gerade in meinem anderen Hauptrechner mit dem i7 5820k arbeitet. Beim Kauf des Arbeitsspeichers für das Intel System habe ich damals keinen besonderen Augenwert auf die RAM Timings gelegt. Das zweite Setting entspricht den vom Hersteller angegebenen OC Timings. Zum Zeitpunkt dieses Posts kostet der "klassische RAM", welcher sich in meinem Hauptrechner befindet 289€ auf Alternate.de (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Quad-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1227031?) und der Ram mit den scharfen Timings 419€ (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Quad-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1227031?).
Link zum CL16-18-18-38 DDR4 RAM (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Quad-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1227031?)
Link zum CL14-14-14-34 DDR4 RAM (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1260887?)
Der Arbeitsspeicher mit den scharfen Timings ist in diesem Fall 45% teurer. Beide RAM Kits wurden nicht kostenoptimiert von mir für diesen Artikel ausgewählt, es handelt sich um praktische Beispiele von RAM Kits, welche ich in der Vergangenheit für die Zusammenstellung eines Systems gekauft habe.
Die Grafikkarte
Radeon RX Vega 64 OC Gaming 8GB
http://fs1.directupload.net/images/181018/7pzw5y2j.jpg
Bei der verwendeten Grafikkarte handelt es sich um eine ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Gaming 8GB, bei welcher ich via Erhöhen des Powerlimits auf 150%, des Temperaturlimits auf 85°C und Undervolting auf -81mV im MSI Afterburner die GPU auf etwa 1,6Ghz und den HBM Speicher auf etwa 1100Mhz übertakten konnte. Da die Karte noch immer Powerlimitiert ist, schwankt der Takt praktisch im Bereich von 1550Mhz bis 1650Mhz. Damit handelt es sich bei der Karte um eine der schnellsten erhältlichen Vega 64 Modelle. Lediglich die Liquid Cooled Variante der Karte sollte sich noch um wenige Prozent nach oben hin absetzen können.
Übersicht des Testsystems
AMD Ryzen 5 2600 @4,3GHz
32GB DDR4 Ram @3200Mhz (16-18-18-38 oder 14-14-14-34)
ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 8GB @1,6Ghz Core + 1,1Ghz HBM2
Gaming Benchmarks
Watchdogs 2
Beim ersten getesteten Spiel handelt es sich um Watchdogs 2. Wie bei allen anderen Benchmarks habe ich jeden Benchmark-Run 3x ausgeführt und jeweils den Durchschnitt aus den mittleren sowie minimalen Bildwiederholraten errechnet.
http://fs1.directupload.net/images/181018/ag6hwoqs.png
Nicht weiter überraschend sind die Werte, die unter 720p ermittelt wurden. Hierbei ist zu beachten, dass die Auflösungsskalierung in diesem Setting auf 50% eingestellt wurde. Folglich beträgt die interne Renderauflösung lediglich 360p, sodass wir das Spiel weit ins CPU Limit treiben. Aus dieser Sicht betrachtet ist es ein wahres Armutszeugnis für die Performance des Spiels, dass dieses mit einer der schnellsten Gaming CPUs, welche AMD zurzeit im Sortiment hat, keine stabilen 60 Bilder pro Sekunde auf den Bildschirm zaubert. Mit dem CL16 RAM generiert das Spiel nicht einmal 60FPS im Durchschnitt. Immerhin schafft es der Arbeitsspeicher mit geschärften Timings die Framerate zu geschätzt 95% der Zeit auf über 60FPS zu halten. Mit CL16 RAM bewegte sich die Framerate meistens in den hohen 50ern. Die minimalen Bildwiederholungsraten sinken unter 360p mit den schärferen Timings jedoch ab. Die einzige Herleitung, die mir dazu in den Kopf kommt ist, dass dieses Spiel unglaublich "unreproduzierbar" ist. Doch noch viel verrückter wird es unter 2160p mit 4 facher Multisampling Kantenglättung. Ja, das Spiel profitiert hier scheinbar von den schärferen Timings und das nicht zu gering. Es legt satte 117% Performance im GPU Limit zu. Die min FPS steigen sogar um 150% an, obwohl ich dieses Spiel aus genau diesen Gründen besonders gründlich gegen getestet habe. Die 4k Ergebnisse in Watchdogs 2 würde ich daher mit einem dicken "grain of salt" betrachten und kann mir den extremen Zuwachs mit flotten RAM Timings nur mit einem Bug im Spiel erklären. Es wirkt performancetechnisch als wäre zum Beispiel MSAA nicht aktiv oder als würde der Slider für die Pixeldichte auf 50% liegen. Doch so war es eben nicht, das habe ich mehrmals geprüft und aus diesem Grund sogar den Rechner neu gestartet.
GTA V
http://fs5.directupload.net/images/181018/vsvyxado.png
In GTA V angekommen erhalten wir unter 720p, ohne Kantenglättung, endlich wieder plausible Ergebnisse. Das Spiel profitiert im Schnitt mit 13% gesteigerten Frameraten vom schnellen RAM und auch die minimalen Frameraten steigen im Schnitt um satte 10% an. Bis auf wenige Ausnahmen fühlt sich das Spiel butterweich an und es wäre ohne Probleme möglich in 99% der Spielzeit einen 60FPS Lock + VSync zu halten. Selbstverständlich wurde die vertikale Synchronisation in allen hier zu sehenden Benchmarks deaktiviert, da die Anpassung der Framerate an die Bildwiederholrate des Monitors die Performanceergebnisse verfälschen würde. Unter 2160p mit vierfachem Multisampling, sowie vierfachem Reflexions Multisampling erhalten wir, wie vorerst zu erwarten, keine Differenz in den durchschnittlichen Frameraten zwischen den unterschiedlichen Timings, da die CPU an dieser Stelle erwartungsgemäß nicht viel zu tun haben sollte. Was hier auffällt ist, dass die min FPS mit den schärferen Timings um satte 50% abfallen! Dafür habe ich keinerlei Erklärung. Doch es ist neben den 720p Benchmarks in Watchdogs 2 bereits das zweite Mal, dass dies passiert und dieses Verhalten wird sich in einigen der kommenden Benchmarks weiterhin fortsetzen.
Rise of the Tomb Raider
http://fs1.directupload.net/images/181018/dqsmhbul.png
Weiter geht es mit Rise of the Tomb Raider. Unter 720p gewinnt das Spiel im Schnitt 15% Frames durch die scharfen Timings hinzu, die min FPS verschlechtern sich hier jedoch wieder, diesmal sogar um 50%! Auch diesen Benchmark habe ich dreimal ausgeführt und die Ergebnisse gemittelt. Unter 2160p samt vierfachem Supersampling sehen wir das bereits aus GTA V bekannte Bild. Die niedrige, durchschnittliche Framerate lässt sich in diesem GPU limitierten Szenario nicht durch schlechte RAM Timings beeinflussen. Doch auch hier verlieren wir durch die scharfen Ram Timings im Schnitt 20% FPS bei den minimalen Frameraten, es erscheint fast so, als ergebe sich langsam ein Muster. Eines, was mir nicht gefällt, weil ich es mir nicht erklären kann. Doch es wäre höchst unwissenschaftlich diese Ergebnisse nur deshalb nicht zu veröffentlichen, weil sie nicht meinen Erwartungen entsprechen.
Superposition Benchmark
http://fs1.directupload.net/images/181018/djqv94ny.png
Weiter mit dem Superposition Benchmark. Unter 1280x720 Pixeln sehen wir diesmal keinen signifikanten Unterschied zwischen den unterschiedlichen Timings. Wobei anzumerken ist, dass die RX Vega 64 hier erstens sehr häufig trotz der niedrigen Auflösung im GPU Limit arbeitet, und zweitens, wenn wir nach einem Unterschied suchen, auch hier wieder die min FPS zum Schlechteren tendieren sobald die RAM Timings anziehen. Unter 8k ist die Vega 64 komplett überfordert und liefert unabhängig vom RAM jeweils nur 1FPS. Letzteres hätte ich mir wahrscheinlich ersparen können.
The Vanishing of Ethan Carter Redux
http://fs5.directupload.net/images/181017/vqrrb924.png
In The Vanishing of Ethan Carter Redux sehen wir unter 720p mit 70 prozentiger Auflösungsskalierung, was effektiv 504p entspricht, weder in der durchschnittlichen, noch in der minimalen Bildwiederholrate einen signifikanten Unterschied. Obwohl wir hier anders als im Superposition Benchmark zu keiner Zeit im GPU Limit landen. Bei 2160p sowie einer Auflösungsskalierung von 200% samt aktiven SMAA, was effektiv einer Auflösung von 7680x4320 Pixeln entspricht, zeigt sich trotz GPU Limitierung das gleiche Bild. The Vanishing of Ethan Carter Redux scheint ein Spiel zu sein, welches sich nicht um den installierten Arbeitsspeicher schert. Wenn wir uns jedoch auch an dieser Stelle noch einmal das Gesamtbild ansehen, kommen wir erneut zum Ergebnis, dass, wenn es eine Tendenz zu entdecken gibt, diese darin besteht, dass sich die min FPS bei schärferen Timings wieder verschlechtern. Selbst wenn es jeweils nur 1FPS ist, könnte man mittlerweile ein Muster darin erkennen. Natürlich ist dieses eine Bild in der Sekunde in diesem Benchmark allein betrachtet völlig im Rahmen der Messungenauigkeiten, doch zeitgleich wird auch das in den zuvor erstellten Benchmarks gezeichnete Bild noch einmal verstärkt.
Gesamtbetrachtung
Abschließend möchte ich die gesammelten Metriken noch einmal zusammenfassen und den Durchschnitt daraus errechnen, sodass wir uns ein Gesamtbild von den Performanceauswirkungen der RAM Timings in Games zeichnen können.
Durchschnittliche Performancegewinne
http://fs5.directupload.net/images/181017/r9q2m2xl.png
Unter 720p oder geringer bringen uns die schärferen Timings im Schnitt 9% zusätzliche Spieleperformance, im Extremfall (Siehe Watchdogs 2) waren es ganze 18%. In einigen Fällen, wie in The Vanishing of Ethan Carter Redux, wirken sich die schnelleren Timings allerdings auch im absoluten CPU Limit in keinster Weise auf die Performance aus. Im GPU Limit wirken sich die straffen Timings im oben gezeichneten Diagramm sogar noch stärker auf die Frameraten aus. Ganze 23% gewinnen wir hier im Schnitt durch den teureren Arbeitsspeicher hinzu. Doch genau aus diesem Grund, weil Watchdogs 2 unter 4k aus welchen Gründen auch immer, einen so großen Ausreißer in meinen Benchmarks hingelegt hat, möchte ich die durchschnittlichen Performancezuwäche noch einmal gesondert von den 4k Ergebnissen dieses Spiels betrachten.
Durchschnittliche Performancegewinne (ohne Watchdogs 2)
http://fs5.directupload.net/images/181017/jal39267.png
Sobald wir diesen Ausreißer aus unserer Berechnung entfernen, breitet sich vor uns ein viel erwartbareres Bild aus. Im GPU Limit, unter 4k samt Kantenglättung, sehen wir keinerlei Unterschiede zwischen den RAM Timings mehr. Und im CPU Limit, unter 720p und niedriger, landen wir bei den bereits angesprochenen 9% Performancedifferenz.
Prüfung minimaler Frametimes
Da ich im oben stehenden Test überraschenderweise häufig auf schlechtere, minimale Frametimes mit schärferen RAM Timings gestoßen bin, möchte ich auch dieses Phänomen noch einmal in einem weiteren Diagramm betrachten. Diesmal beschränken wir uns allerdings auf die Ergebnisse in 720p.
Durchschnittlicher Performanceverlust der maximalen Frametimes
http://fs5.directupload.net/images/181017/2b7vjcai.png
Das obige Diagramm zeigt, dass die minimalen Frameraten in den von mir angefertigten Benchmarks mit scharfen Timings im Schnitt um 11% gefallen sind. Da ich keine Erklärung für diesen Effekt habe, bitte ich euch dieses Ergebnis mit sehr viel Vorsicht zu genießen, doch ich möchte es auch nicht unter den Teppich kehren. Die 9%, welche ich mit den flotten Timings an durchschnittlicher Framerate gewonnen habe, habe ich im Schnitt wieder bei den minimalen Frametimes verloren.
http://fs5.directupload.net/images/181017/zcf8ngwx.png
Summary Judgment by Nick Youngson (http://www.nyphotographic.com/) CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
Fazit?
Ein Fazit ist unter diesen Umständen viel schwerer zu ziehen, als ich das zu Beginn des Artikels erwartet hatte. Ich habe sowohl bei den minimalen Frameraten, als auch bei den durchschnittlichen Frameraten Zuwächse von zehn bis zwanzig Prozent erwartet. Doch überraschenderweise wurde ich mit Anomalien wie dem über 100%igen Performancezuwachs in Watchdogs 2 unter 4k, mit den schnelleren RAM-Timings konfrontiert und habe weiterhin festgestellt, dass ich zwar im Schnitt 9% FPS im CPU Limit gewinne, jedoch die langsamsten Frametimes gleichzeitig im Schnitt um 11% steigen. Nach diesem Test kann ich also nicht einmal behaupten "Schnellerer RAM ist in Spielen immer schneller". Nein, die Antwort ist viel komplizierter als das und bedarf wohl noch einiger Tests um zu einem abschließenden Ergebnis zu kommen. Da ich die gemittelten Frameraten in diesem Fall für verlässlicher und aussagekräftiger halte, würde ich PC Bastlern, welche sich einen neuen PC zusammenstellen an dieser Stelle raten, dass sie, sofern möglich, immer zu dem RAM mit schnelleren Timings greifen sollten, solange das Budget ausreichend dafür ist. Andererseits ist es aber überhaupt keine Katastrophe mal zu Arbeitsspeicher mit langsameren Timings zu greifen. Die Timings müssen schließlich ja auch nicht gleich so schlaff sein, wie bei dem hier von mir getesteten RAM und selbst wenn, sollte das kein großes Hindernis für die Gamingerfahrung darstellen. In meinem Fall hätte ich den Unterschied zwischen dem 14-14-14-34 RAM und dem 16-18-18-38 RAM zu keinem Zeitpunkt gespürt.
Falls Euch mein kleiner Artikel hier gefallen hat, würde es mich freuen, wenn ihr auch mal bei meinem letzten Artikel "Ist eine 12 Jahre alte CPU noch spieletauglich?" (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showpost.php?p=11341614&postcount=59) vorbeischaut.
Wenn Ihr wirklich so verrückt wart, bis hier hin alles durchzulesen, noch einmal vielen Dank für eure Aufmerksamkeit und ich freue mich auf Kommentare oder eure eigenen Benchmarks zu diesem Thema.
In diesem Artikel möchte ich die Auswirkungen unterschiedlicher RAM Timings einer Ryzen CPU auf die Spieleperformance untersuchen. In Gamingforen im Netz wird man bei der Zusammenstellung eines Ryzen Systems immer wieder von Usern darauf hingewiesen Arbeitsspeicher mit scharfen Timings zu verwenden, da Ryzen besonders von flotteren Timings profitieren soll. Als Erklärung wird hierfür häufig die Kommunikation zwischen den CCX (Core Complex) innerhalb von Ryzen CPUs, welche über den sogenannten Infinity Fabric erfolgt, aufgeführt. Die Geschwindigkeit des Infinity Fabric ist wiederum an die Geschwindigkeit des DDR4 Speicherinterfaces geknüpft. Aus diesem Grund sollte sich, der Theorie zufolge, mit schnelleren RAM auch die Kommunikation unter den aus jeweils 4 Kernen bestehenden CCX innerhalb einer Ryzen CPU verbessern. Die Verbindung unter den CCX wird häufig für einen großen Teil der schwächeren Gaming Performance gegenüber Intel CPUs verantwortlich gemacht. Doch insbesondere in der Zeit vor AMDs ZEN Launch kam den Timings von DDR4 RAM nur sehr selten eine großartige Beachtung bei der Zusammenstellung eines Gaming Systems zu, obwohl auch mit Intel CPUs nicht völlig zu vernachlässigende Performancevorteile von schnelleren Ramtimings zu erwarten sind. Im folgenden Artikel möchte ich also herausfinden, inwiefern es sich lohnt, beim Kauf von Arbeitsspeicher auf die Timings zu achten.
Auf dem Prüfstand
Der Prozessor
AMD Ryzen 5 2600 6x 4,3GHz
http://fs5.directupload.net/images/181018/kuoxu4aq.png
Bei der in diesem Artikel verwendeten CPU handelt es sich um einen R5 2600, welcher auf 4,3Ghz übertaktet wurde. Die CPU wird seit einigen Monaten in meinem Zweit-Gamingsystem eingesetzt, in welchem ich mit der CPU vollkommen zufrieden bin und im Alltag keinen Unterschied zwischen Ihr und meinem i7 5820k im Hauptrechner feststellen kann. Laut der PCGH Performance Bestenliste (http://www.pcgameshardware.de/CPU-CPU-154106/Tests/Rangliste-Bestenliste-1143392/) für CPUs handelt es sich bei dem Prozessor um eine der schnellsten Gaming CPUs, welche AMD zurzeit im Portfolio hat. Lediglich der Ryzen 5 2600X, der Ryzen Threadripper 2950X mit 16 Kernen und 32 Threads, sowie der Ryzen 7 2700X sind wenige Prozent schneller. Wenn man nun jedoch in Betracht zieht, dass der hier verwendete Ryzen 5 2600 auf allen Kernen auf 4,3Ghz übertaktet wurde, sollte er grob die Spieleperformance der schnellsten AMD CPUs erreichen. Natürlich nur, sofern diese nicht ebenfalls übertaktet wurden. Ein 420mm Radiator samt Wasserkühlung hält die CPU unter Last verlässlich auf im Schnitt 60°C.
Der Arbeitsspeicher
Während dieses Tests habe ich die Taktrate des zweiten, unten aufgeführten, verwendeten Arbeitsspeichers durchgehend auf 3200Mhz gesetzt und lediglich die Timings variiert. Im ersten Fall mit Timings von 16-18-18-38 und im zweiten Fall mit 14-14-14-34. Das erste Setting entspricht der aktuellen Konfiguration, welche gerade in meinem anderen Hauptrechner mit dem i7 5820k arbeitet. Beim Kauf des Arbeitsspeichers für das Intel System habe ich damals keinen besonderen Augenwert auf die RAM Timings gelegt. Das zweite Setting entspricht den vom Hersteller angegebenen OC Timings. Zum Zeitpunkt dieses Posts kostet der "klassische RAM", welcher sich in meinem Hauptrechner befindet 289€ auf Alternate.de (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Quad-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1227031?) und der Ram mit den scharfen Timings 419€ (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Quad-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1227031?).
Link zum CL16-18-18-38 DDR4 RAM (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Quad-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1227031?)
Link zum CL14-14-14-34 DDR4 RAM (https://www.alternate.de/G-Skill/DIMM-32-GB-DDR4-3200-Kit-Arbeitsspeicher/html/product/1260887?)
Der Arbeitsspeicher mit den scharfen Timings ist in diesem Fall 45% teurer. Beide RAM Kits wurden nicht kostenoptimiert von mir für diesen Artikel ausgewählt, es handelt sich um praktische Beispiele von RAM Kits, welche ich in der Vergangenheit für die Zusammenstellung eines Systems gekauft habe.
Die Grafikkarte
Radeon RX Vega 64 OC Gaming 8GB
http://fs1.directupload.net/images/181018/7pzw5y2j.jpg
Bei der verwendeten Grafikkarte handelt es sich um eine ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 OC Gaming 8GB, bei welcher ich via Erhöhen des Powerlimits auf 150%, des Temperaturlimits auf 85°C und Undervolting auf -81mV im MSI Afterburner die GPU auf etwa 1,6Ghz und den HBM Speicher auf etwa 1100Mhz übertakten konnte. Da die Karte noch immer Powerlimitiert ist, schwankt der Takt praktisch im Bereich von 1550Mhz bis 1650Mhz. Damit handelt es sich bei der Karte um eine der schnellsten erhältlichen Vega 64 Modelle. Lediglich die Liquid Cooled Variante der Karte sollte sich noch um wenige Prozent nach oben hin absetzen können.
Übersicht des Testsystems
AMD Ryzen 5 2600 @4,3GHz
32GB DDR4 Ram @3200Mhz (16-18-18-38 oder 14-14-14-34)
ASUS ROG Strix Radeon RX Vega 64 8GB @1,6Ghz Core + 1,1Ghz HBM2
Gaming Benchmarks
Watchdogs 2
Beim ersten getesteten Spiel handelt es sich um Watchdogs 2. Wie bei allen anderen Benchmarks habe ich jeden Benchmark-Run 3x ausgeführt und jeweils den Durchschnitt aus den mittleren sowie minimalen Bildwiederholraten errechnet.
http://fs1.directupload.net/images/181018/ag6hwoqs.png
Nicht weiter überraschend sind die Werte, die unter 720p ermittelt wurden. Hierbei ist zu beachten, dass die Auflösungsskalierung in diesem Setting auf 50% eingestellt wurde. Folglich beträgt die interne Renderauflösung lediglich 360p, sodass wir das Spiel weit ins CPU Limit treiben. Aus dieser Sicht betrachtet ist es ein wahres Armutszeugnis für die Performance des Spiels, dass dieses mit einer der schnellsten Gaming CPUs, welche AMD zurzeit im Sortiment hat, keine stabilen 60 Bilder pro Sekunde auf den Bildschirm zaubert. Mit dem CL16 RAM generiert das Spiel nicht einmal 60FPS im Durchschnitt. Immerhin schafft es der Arbeitsspeicher mit geschärften Timings die Framerate zu geschätzt 95% der Zeit auf über 60FPS zu halten. Mit CL16 RAM bewegte sich die Framerate meistens in den hohen 50ern. Die minimalen Bildwiederholungsraten sinken unter 360p mit den schärferen Timings jedoch ab. Die einzige Herleitung, die mir dazu in den Kopf kommt ist, dass dieses Spiel unglaublich "unreproduzierbar" ist. Doch noch viel verrückter wird es unter 2160p mit 4 facher Multisampling Kantenglättung. Ja, das Spiel profitiert hier scheinbar von den schärferen Timings und das nicht zu gering. Es legt satte 117% Performance im GPU Limit zu. Die min FPS steigen sogar um 150% an, obwohl ich dieses Spiel aus genau diesen Gründen besonders gründlich gegen getestet habe. Die 4k Ergebnisse in Watchdogs 2 würde ich daher mit einem dicken "grain of salt" betrachten und kann mir den extremen Zuwachs mit flotten RAM Timings nur mit einem Bug im Spiel erklären. Es wirkt performancetechnisch als wäre zum Beispiel MSAA nicht aktiv oder als würde der Slider für die Pixeldichte auf 50% liegen. Doch so war es eben nicht, das habe ich mehrmals geprüft und aus diesem Grund sogar den Rechner neu gestartet.
GTA V
http://fs5.directupload.net/images/181018/vsvyxado.png
In GTA V angekommen erhalten wir unter 720p, ohne Kantenglättung, endlich wieder plausible Ergebnisse. Das Spiel profitiert im Schnitt mit 13% gesteigerten Frameraten vom schnellen RAM und auch die minimalen Frameraten steigen im Schnitt um satte 10% an. Bis auf wenige Ausnahmen fühlt sich das Spiel butterweich an und es wäre ohne Probleme möglich in 99% der Spielzeit einen 60FPS Lock + VSync zu halten. Selbstverständlich wurde die vertikale Synchronisation in allen hier zu sehenden Benchmarks deaktiviert, da die Anpassung der Framerate an die Bildwiederholrate des Monitors die Performanceergebnisse verfälschen würde. Unter 2160p mit vierfachem Multisampling, sowie vierfachem Reflexions Multisampling erhalten wir, wie vorerst zu erwarten, keine Differenz in den durchschnittlichen Frameraten zwischen den unterschiedlichen Timings, da die CPU an dieser Stelle erwartungsgemäß nicht viel zu tun haben sollte. Was hier auffällt ist, dass die min FPS mit den schärferen Timings um satte 50% abfallen! Dafür habe ich keinerlei Erklärung. Doch es ist neben den 720p Benchmarks in Watchdogs 2 bereits das zweite Mal, dass dies passiert und dieses Verhalten wird sich in einigen der kommenden Benchmarks weiterhin fortsetzen.
Rise of the Tomb Raider
http://fs1.directupload.net/images/181018/dqsmhbul.png
Weiter geht es mit Rise of the Tomb Raider. Unter 720p gewinnt das Spiel im Schnitt 15% Frames durch die scharfen Timings hinzu, die min FPS verschlechtern sich hier jedoch wieder, diesmal sogar um 50%! Auch diesen Benchmark habe ich dreimal ausgeführt und die Ergebnisse gemittelt. Unter 2160p samt vierfachem Supersampling sehen wir das bereits aus GTA V bekannte Bild. Die niedrige, durchschnittliche Framerate lässt sich in diesem GPU limitierten Szenario nicht durch schlechte RAM Timings beeinflussen. Doch auch hier verlieren wir durch die scharfen Ram Timings im Schnitt 20% FPS bei den minimalen Frameraten, es erscheint fast so, als ergebe sich langsam ein Muster. Eines, was mir nicht gefällt, weil ich es mir nicht erklären kann. Doch es wäre höchst unwissenschaftlich diese Ergebnisse nur deshalb nicht zu veröffentlichen, weil sie nicht meinen Erwartungen entsprechen.
Superposition Benchmark
http://fs1.directupload.net/images/181018/djqv94ny.png
Weiter mit dem Superposition Benchmark. Unter 1280x720 Pixeln sehen wir diesmal keinen signifikanten Unterschied zwischen den unterschiedlichen Timings. Wobei anzumerken ist, dass die RX Vega 64 hier erstens sehr häufig trotz der niedrigen Auflösung im GPU Limit arbeitet, und zweitens, wenn wir nach einem Unterschied suchen, auch hier wieder die min FPS zum Schlechteren tendieren sobald die RAM Timings anziehen. Unter 8k ist die Vega 64 komplett überfordert und liefert unabhängig vom RAM jeweils nur 1FPS. Letzteres hätte ich mir wahrscheinlich ersparen können.
The Vanishing of Ethan Carter Redux
http://fs5.directupload.net/images/181017/vqrrb924.png
In The Vanishing of Ethan Carter Redux sehen wir unter 720p mit 70 prozentiger Auflösungsskalierung, was effektiv 504p entspricht, weder in der durchschnittlichen, noch in der minimalen Bildwiederholrate einen signifikanten Unterschied. Obwohl wir hier anders als im Superposition Benchmark zu keiner Zeit im GPU Limit landen. Bei 2160p sowie einer Auflösungsskalierung von 200% samt aktiven SMAA, was effektiv einer Auflösung von 7680x4320 Pixeln entspricht, zeigt sich trotz GPU Limitierung das gleiche Bild. The Vanishing of Ethan Carter Redux scheint ein Spiel zu sein, welches sich nicht um den installierten Arbeitsspeicher schert. Wenn wir uns jedoch auch an dieser Stelle noch einmal das Gesamtbild ansehen, kommen wir erneut zum Ergebnis, dass, wenn es eine Tendenz zu entdecken gibt, diese darin besteht, dass sich die min FPS bei schärferen Timings wieder verschlechtern. Selbst wenn es jeweils nur 1FPS ist, könnte man mittlerweile ein Muster darin erkennen. Natürlich ist dieses eine Bild in der Sekunde in diesem Benchmark allein betrachtet völlig im Rahmen der Messungenauigkeiten, doch zeitgleich wird auch das in den zuvor erstellten Benchmarks gezeichnete Bild noch einmal verstärkt.
Gesamtbetrachtung
Abschließend möchte ich die gesammelten Metriken noch einmal zusammenfassen und den Durchschnitt daraus errechnen, sodass wir uns ein Gesamtbild von den Performanceauswirkungen der RAM Timings in Games zeichnen können.
Durchschnittliche Performancegewinne
http://fs5.directupload.net/images/181017/r9q2m2xl.png
Unter 720p oder geringer bringen uns die schärferen Timings im Schnitt 9% zusätzliche Spieleperformance, im Extremfall (Siehe Watchdogs 2) waren es ganze 18%. In einigen Fällen, wie in The Vanishing of Ethan Carter Redux, wirken sich die schnelleren Timings allerdings auch im absoluten CPU Limit in keinster Weise auf die Performance aus. Im GPU Limit wirken sich die straffen Timings im oben gezeichneten Diagramm sogar noch stärker auf die Frameraten aus. Ganze 23% gewinnen wir hier im Schnitt durch den teureren Arbeitsspeicher hinzu. Doch genau aus diesem Grund, weil Watchdogs 2 unter 4k aus welchen Gründen auch immer, einen so großen Ausreißer in meinen Benchmarks hingelegt hat, möchte ich die durchschnittlichen Performancezuwäche noch einmal gesondert von den 4k Ergebnissen dieses Spiels betrachten.
Durchschnittliche Performancegewinne (ohne Watchdogs 2)
http://fs5.directupload.net/images/181017/jal39267.png
Sobald wir diesen Ausreißer aus unserer Berechnung entfernen, breitet sich vor uns ein viel erwartbareres Bild aus. Im GPU Limit, unter 4k samt Kantenglättung, sehen wir keinerlei Unterschiede zwischen den RAM Timings mehr. Und im CPU Limit, unter 720p und niedriger, landen wir bei den bereits angesprochenen 9% Performancedifferenz.
Prüfung minimaler Frametimes
Da ich im oben stehenden Test überraschenderweise häufig auf schlechtere, minimale Frametimes mit schärferen RAM Timings gestoßen bin, möchte ich auch dieses Phänomen noch einmal in einem weiteren Diagramm betrachten. Diesmal beschränken wir uns allerdings auf die Ergebnisse in 720p.
Durchschnittlicher Performanceverlust der maximalen Frametimes
http://fs5.directupload.net/images/181017/2b7vjcai.png
Das obige Diagramm zeigt, dass die minimalen Frameraten in den von mir angefertigten Benchmarks mit scharfen Timings im Schnitt um 11% gefallen sind. Da ich keine Erklärung für diesen Effekt habe, bitte ich euch dieses Ergebnis mit sehr viel Vorsicht zu genießen, doch ich möchte es auch nicht unter den Teppich kehren. Die 9%, welche ich mit den flotten Timings an durchschnittlicher Framerate gewonnen habe, habe ich im Schnitt wieder bei den minimalen Frametimes verloren.
http://fs5.directupload.net/images/181017/zcf8ngwx.png
Summary Judgment by Nick Youngson (http://www.nyphotographic.com/) CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
Fazit?
Ein Fazit ist unter diesen Umständen viel schwerer zu ziehen, als ich das zu Beginn des Artikels erwartet hatte. Ich habe sowohl bei den minimalen Frameraten, als auch bei den durchschnittlichen Frameraten Zuwächse von zehn bis zwanzig Prozent erwartet. Doch überraschenderweise wurde ich mit Anomalien wie dem über 100%igen Performancezuwachs in Watchdogs 2 unter 4k, mit den schnelleren RAM-Timings konfrontiert und habe weiterhin festgestellt, dass ich zwar im Schnitt 9% FPS im CPU Limit gewinne, jedoch die langsamsten Frametimes gleichzeitig im Schnitt um 11% steigen. Nach diesem Test kann ich also nicht einmal behaupten "Schnellerer RAM ist in Spielen immer schneller". Nein, die Antwort ist viel komplizierter als das und bedarf wohl noch einiger Tests um zu einem abschließenden Ergebnis zu kommen. Da ich die gemittelten Frameraten in diesem Fall für verlässlicher und aussagekräftiger halte, würde ich PC Bastlern, welche sich einen neuen PC zusammenstellen an dieser Stelle raten, dass sie, sofern möglich, immer zu dem RAM mit schnelleren Timings greifen sollten, solange das Budget ausreichend dafür ist. Andererseits ist es aber überhaupt keine Katastrophe mal zu Arbeitsspeicher mit langsameren Timings zu greifen. Die Timings müssen schließlich ja auch nicht gleich so schlaff sein, wie bei dem hier von mir getesteten RAM und selbst wenn, sollte das kein großes Hindernis für die Gamingerfahrung darstellen. In meinem Fall hätte ich den Unterschied zwischen dem 14-14-14-34 RAM und dem 16-18-18-38 RAM zu keinem Zeitpunkt gespürt.
Falls Euch mein kleiner Artikel hier gefallen hat, würde es mich freuen, wenn ihr auch mal bei meinem letzten Artikel "Ist eine 12 Jahre alte CPU noch spieletauglich?" (https://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showpost.php?p=11341614&postcount=59) vorbeischaut.
Wenn Ihr wirklich so verrückt wart, bis hier hin alles durchzulesen, noch einmal vielen Dank für eure Aufmerksamkeit und ich freue mich auf Kommentare oder eure eigenen Benchmarks zu diesem Thema.