4 kit memoria DDR3 triple channel per cpu Core i7

A confronto 4 kit memoria triple channel, sviluppati per processori Intel Core i7, sviluppati da Corsair, Geil, G.Skill e Apacer. Analizzate le prestazioni al variare di frequenza di clock e timings di accesso della memoria, alla ricerca del miglior compromesso tra prezzo e prestazioni
di Paolo Corsini pubblicato il 24 Agosto 2009 nel canale MemorieIntelCorsairGeILG.Skill
Overclock
Parlare di overclock dei processori Intel Core i7, quindi da questo di overclock della memoria DDR3 abbinata, implica una piena comprensione del modo con il quale questi processori operino e quali parametri ne influenzino la frequenza di funzionamento. Vediamoli in dettaglio, evidenziando quali siano maggiormente legati alla frequenza di clock della memoria DDR3.
- Turbo Mode: questa tecnologia permette di effettuare un overclock dinamico del processore Core i7, incrementando il moltiplicatore di frequenza del processore in funzione del carico di lavoro istantaneo. Il processore Core i7 920 utilizza di default il moltiplicatore di frequenza 20x: con tecnologia Turbo Mode abilitato il moltiplicatore passa a 22x nel momento in cui viene utilizzato un singolo core a pieno carico, mentre quando vengono utilizzati 2 o più core il moltiplicatore scende a 21x per tutti i core. Il cambio di moltiplicatore avviene in modo completamente trasparente all'utente ed è legato anche alla capacità del processore di operare stabilmente a quella frequenza di clock risultante: se la temperatura della cpu è troppo alta il moltiplicatore viene ricondotto automaticamente a quello di default.
- Base clock (bclk): questa è la frequenza con la quale vengono derivate le specifiche di funzionamento delle varie componenti del processore, valore di default pari a 133 MHz. Questo parametro può venire incrementato a passi di 1 MHz alla volta direttamente da bios, in modo molto simile a quanto avviene con il front side bus delle architetture Core 2.
- Frequenza del bus QPI: è possibile selezionare moltiplicatori di frequenza specifici per il bus QPI, in funzione della frequenza bclk pari da specifica a 133 MHz: con bus QPI a 3,2 GHz il moltiplicatore è pari a 48x, valore che scende rispettivamente a 44x e a 36x con frequenze di clock di 2,93 GHz e di 2,4 GHz.
- Frequenza Unicore: con il termine Unicore si indica quella porzione del processore che comprende il memory controller e la cache L3. La frequenza di clock di questo componente è data dal rapporto tra bclk e uno specifico moltiplicatore, pari a 20x per le cpu Core i7 965 Extreme - Core i7 975 Extreme e a 16x per le soluzioni Core i7 950, Core i7 940 e Core i7 920. La risultante sono quindi frequenze di clock pari a 2,66 GHz e 2,13 GHz. La frequenza di clock Unicore è sempre almeno pari al doppio di quella della memoria utilizzata.
- Frequenza di clock della memoria: questo valore è ottenuto moltiplicando il bclk al moltiplicatore specifico della memoria, pari a 6x con memoria DDR3-800, 8x con quella DDR3-1066, 10x con quella DDR3-1333 e 12x per quella DDR3-1600.
- Tensione di alimentazione della memoria: i moduli memoria DDR3 vengono proposti per tensioni di alimentazione pari a 1.5V, valore che può crescere anche sensibilmente in presenza di moduli specificamente sviluppati per l'overclock a frequenze molto superiori a quelle di specifica. Intel suggerisce di non spingersi oltre una tensione di 1.65V come massimo per non rischiare di avere problemi di malfunzionamento del memory controller integrato nel processore; per questo motivo pressoché tutti i kit DDR triple channel per overclocking disponibili in commercio sono limitati a questo valore come impostazione di default.
La frequenza di clock della memoria DDR3 è ottenuta dal rapporto tra base clock e moltiplicatore di frequenza della memoria, variabile da un minimo di 6x (DDR3-800) sino ad un massimo che può raggiungere i 16x (DDR3-2133). La frequenza Unicore, cioè del memory controller e della cache L3 integrate all'interno del processore, è ottenuta dal prodotto tra base clock e uno specifico moltiplicatore, che come minimo è doppio rispetto a quello della memoria DDR3 ma che può anche essere superiore. Questo legame crea alcuni problemi diretti nell'utilizzo di memoria DDR3 dalla frequenza di clock elevata: al crescere di questo parametro, infatti, aumenta quantomeno in modo lineare la frequenza di clock dell'Unicore, componente che ha tolleranze di funzionamento fuori specifica che sono dipendenti dalla frequenza di clock complessiva al quale è portato.
La tabella seguente mostra la relazione tra questi componenti:
tipologia |
clock memoria |
moltiplicatore memoria |
moltiplicatore minimo Unicore |
clock
minimo Unicore |
DDR3-800 | 800 MHz | 6x | 12x | 1.600 MHz |
DDR3-1066 | 1.066 MHz | 8x | 16x | 2.133 MHz |
DDR3-1333 | 1.333 MHz | 10x | 20x | 2.667 MHz |
DDR3-1600 | 1.600 MHz | 12x | 24x | 3.200 MHz |
DDR3-1866 | 1.866 MHz | 14x | 28x | 3.733 MHz |
DDR3-2133 | 2.133 MHz | 16x | 32x | 4.266 MHz |
Le impostazioni di default per l'Unicore prevedono un clock di 2.133 MHz per le cpu Core i7 920, 940 e 950 e di 2.667 MHz per le versioni Core i7 965 e 975. E' evidente come la frequenza di clock della memoria di 1.600 MHz porti Unicore a operare fortemente fuori specifica, sino alla frequenza effettiva di 3.200 MHz quale minimo. E' teoricamente possibile impostare un moltiplicatore Unicore superiore a quello doppio rispetto al moltiplicatore della memoria, ma questo porterebbe la frequenza di clock Unicore su valori ancora più elevati.
Sino alla frequenza Unicore di 3.200 MHz non abbiamo riscontrato particolari problemi di stabilità operativa con il nostro sample di processore Core i7 965 Extreme, ma non ci è stato possibile mantenere stabilità operativa a frequenze Unicore superiori a 3.400 MHz a prescindere dalla frequenza di clock della memoria. Considerato che la tolleranza al funzionamento fuori specifica di questo componente è fondamentale per poter sfruttare appieno i margini concessi da memorie sia DDR3-1600 che dal clock superiore, è indispensabile verificare che il proprio processore tolleri frequenze Unicore elevate prima di acquistare memorie DDR3 che possano venir spinte oltre i 1.600 MHz di clock. Il nostro sample di processore Core i7 965 Extreme, in termini di tolleranza al funzionamento a frequenze di clock Unicore fuori specifica, non è tra i più fortunati; trattandosi di overclock del resto non esistono regole a priori e il comportamento è funzione della tolleranza dello specifico sample di processore utilizzato.
E' bene rimarcare come per sfruttare memoria DDR3 a frequenze superiori a 1.600 MHz sia necessario utilizzare un processore Core i7 che sia capace di ben tollerare frequenze di clock dell'Unicore superiori a 3.200 MHz; viceversa la frequenza di clock massima della memoria sarà limitata proprio da questo parametro, a prescindere dalla tolleranza massima certificata dal produttore per i moduli DDR3 utilizzati.