Czym jest CUDIMM i czy warto zawracać sobie tym głowię? (Test)

Rynek pamięci RAM ciągle ewoluuje, wprowadzając nowe rozwiązania technologiczne, które przekładają się na wyższą wydajność, większą pojemność oraz lepsze zarządzanie energią. Świetnym przykładem takiej rewolucji było wprowadzenie pod domowe strzechy pod koniec 2021 roku standardu DDR5, który debiutował z procesorami Intel Alder Lake oraz dedykowanymi im płytami głównymi LGA 1700.

CUDIMM obsługują jak na razie tylko układy Intel Arrow Lake

Moduły DDR5 jeszcze nie wyparły całkowicie standardu DDR4, ale stają się coraz popularniejsze. Nowe płyty główne, laptopy oraz Mini PC nie obsługują już starszego typu pamięci i nie powinno to nikogo dziwić, bo nowsze jest po prostu lepsze. Gdy DDR4 zaczynało z prędkościami 2133 MT/s, DDR5 na start zaoferowało 4800 MT/s i chwilę później przeskoczyło do 6000 MT/s. A to spora poprawa wydajności w grach i programach.

Również gęstość danych uległa znaczącej poprawie - dla modułów DDR4 najmniejszą pojemnością było 4 GB, a DDR5 od początku zaoferowało 8 GB per moduł. Wisienką na torcie okazało się niższe napięcie bazowe (1,1 zamiast 1,2 V) co wymiernie wpłynęło na czas pracy urządzeń mobilnych.

Rodzi się więc pytanie czy następnym przełomem będzie dopiero standard DDR6? Niekoniecznie. W październiku ubiegłego roku na rynku pojawiły się procesory Intel Arrow Lake, a wraz z nimi platformy LGA 1851. Sama rodzina okazała się średnio udana i z wieloma (na szczęście już z grubsza rozwiązanymi) problemami. Wprowadziła jednak kolejny raz nowość w świecie pamięci RAM - standard CUDIMM.

Czym właściwie jest CUDIMM i co daje?

CUDIMM to skrótowiec od "Clocked Unbuffered Dual Inline Memory Module". Na pierwszy rzut oka wyglądają one jak zwykłe moduły DDR5 i korzystają z tych samych slotów na płytach głównych. Jednak na ich PCB znalazł się nowy komponent - CKD, który przesterowuje sygnał zegara, minimalizując szumy i zakłócenia oraz ogólnie poprawiając integralność sygnału.

Sygnały zegara, tradycyjnie generowane przez CPU, to sygnały napięciowe i prądowe, które przepływają ze stałą częstotliwością, oscylując między stanami wysokim i niskim. Co to oznacza po ludzku? Moduły RAM CUDIMM pozwalają osiągnąć wyższe taktowania, nawet na tanich płytach głównych. Co prawda "zwykłe" pamięci DDR5 pojawiały się w wariantach 7600-8000 MT/s, ale dotyczyło to drogich serii, a do ich obsługi potrzebny był flagowy procesor, płyta za kilka tysięcy złotych i sporo szczęścia. CUDIMM ma oferować 8000-8400 MT/s dla każdego, nawet w budżetowych PC.

A jak to wygląda w praktyce? Sprawdzamy to dzisiaj na podstawie Kingston FURY Renegade DDR5 RGB CUDIMM, które zestawimy z klasycznymi i sprawdzonymi G.SKILL Trident Z5 RGB. Nasz zestaw to propozycja składająca się z dwóch modułów (2x 24 GB) o deklarowanej wydajności 8400 MT/s, przy opóźnieniach CL 40-52-52-132-184 i napięciu 1,45 V.

Dostajemy tutaj czarne radiatory z srebrnymi akcentami (chociaż jest też wersja biała) oraz podświetleniem RGB LED, które mają wysokość 45 milimetrów. W środku ukryto kości pamięci SK hynix (M Die 3 GB), a oznaczenia na CKD sugerują iż to układ firmy RAMBUS. Zintegrowany sterownik napięcia (PMIC) doczekał się termopadu, co obniża jego temperatury i zapewnia stabilność pracy.

Platforma testowa i metodologia pomiarowa

Do testów wybraliśmy procesor Intel Core Ultra 9 285K, jako że rodzina Intel Arrow Lake jako jedyna obecnie wspiera CUDIMM. W przypadku starszych serii czy oferty konkurencji - AMD Ryzen 7000/9000 - moduły będą działały teoretycznie w trybie "bypass", czyli CKD zostanie ignorowane i dostajemy "zwykłe" DDR5. Ale nie zawsze jest to prawdą - niektóre platformy zupełnie nie bootowały i wymagana była aktualizacja BIOSu.

A co z płytą główną? Sięgnęliśmy po GIGABYTE Z890 UD WiFi6E, czyli jedną z tańszych i bardziej podstawowych propozycji, którą w Polsce można kupić już za około 959 złotych. Pozwoli to sprawdzić deklaracje o wysokich prędkościach bez sięgania po topowe podzespoły.

Testy przeprowadzamy zawsze na aktualnym systemie Windows 10. Programy działające w tle są ograniczane do niezbędnego minimum, a aplikacje do zarządzania podzespołami są wyłączone. Ma to na celu zapewnienie stałych warunków pomiarowych i wyeliminowanie zmiennych. Każdy test przeprowadzany jest kilkukrotnie (od 5 do 10 razy), a następnie wyciągana jest średnia wartość.

Testy syntetyczne i praktyczne

Na start musimy zaznaczyć, że wspomniana płyta GIGABYTE Z890 UD WiFi6E nie była w stanie obsłużyć 8400 MT/s, nawet mimo obecności CKD. Konieczne było zejście o profil niżej, a więc testy przeprowadzane zostały przy 8000 MT/s, CL 38-48-48-128 i 1,45 V. Mowa więc o nieco niższym zegarze, ale i mniejszych opóźnieniach.

Różnice w benchmarkach takich jak Cinebench czy CPU-Z są kosmetyczne. Zysk obserwowany jest głównie dla obciążeń wielowątkowych, ale nawet tam to około 1-2%. Lepiej to jednak wygląda gdy pod uwagę weźmiemy 3DMark i scenariusz Time Spy, który ma za zadanie symulować obciążenie typowe dla gier. Tutaj mowa o wzroście wydajności około 4%.

Niestety, w faktycznych grach nie wygląda to już tak kolorowo i dużo zależy od konkretnego tytułu. Najbardziej korzystają tutaj produkcje mocno obciążające procesor, a więc różne symulacje i strategie. Niestety uśredniając i biorąc pod uwagę tytuły AAA mocniej stawiające na kartę graficzną, jak Alan Wake, Baldur's Gate 3, Black Myth: Wukong, Cyberpunk 2077 czy Starfield, różnice 6400 vs 8000 MT/s to 1-3 klatki przy wartościach rzędu 100-150 FPS.

Największe skok dotyczy przepustowości (odczyt/zapis/kopiowanie) pamięci, na czym korzysta m.in. (de)kompresja plików z użyciem programów takich jak 7-zip i podobne. Paradoksalnie więc pamięci reklamowane jako "dla graczy" mogą znaleźć dużo lepsze zastosowanie w stacji roboczej. Zwłaszcza, że pojemność 48 GB wystarczy do wielu zastosowań.

Do tej pory pewnie już wszyscy zauważyli, że na wykresach obecne są trzy pozycje z czego dwie to teoretycznie ten sam zestaw. I o dziwo oferuje on dużo lepszą wydajność. Czemu? O ile tradycyjne OC na użytej płycie głównej było niemożliwe (nawet 8200 MT/s okazało się niestabilne, a napięcie VDDQ powyżej 1,45 skutkowało brakiem rozruchu) tak nadal było pole do popisu.

Częściową korzyść przyniosła optymalizacja timingów trzeciorzędowych, ale najbardziej pomogło podbicie D2D i NGU Ratio oraz zegara Uncore/Ring. Zwłaszcza, że można to zrobić w kilku kliknięciach bez zwiększania napięcia. Wszystko to znacząco obniżyło opóźnienia (77,8 -> 70,9 ns), na co seria Intel Arrow Lake jest wyjątkowa czuła.

Podsumowanie

Pora odpowiedzieć na pytanie zadane w tytule - czy warto zawracać sobie głowę pamięciami CUDIMM? Moim zdaniem nie, jest na to jeszcze zbyt wcześnie. Sama technologia jest z pewnością ciekawa i ma potencjał. Zwiększanie taktowa i obniżanie timingów to nadal główny sposób na poprawę wydajności modułów RAM, a CUDIMM pozwala to osiągnąć bez topowych płyt głównych pokroju ASUS Apex/MSI UNIFY/ASRock Taichi.

Problemem jest jednak wsparcie - CUDIMM obsługuje na chwilę obecną tylko rodzina Arrow Lake (Intel Core Ultra 200), która jest po prostu średnio udana. Taniej i często wydajniej jest sięgnąć po Intel Core 12./13./14. generacji czy AMD Ryzen 7000/9000. Podobnie jak w przypadku debiutu DDR5 lub PCIe 5.0, nie ma co dopłacać za bycie testerem nowości i lepiej poczekać na rozwój sytuacji i zobaczyć co pokażą kolejne rodziny CPU.

A co z zestawem Kingston FURY Renegade DDR5 RGB CUDIMM? Tutaj nie mam wiele do zarzucenia. Dostajemy to co obiecuje producent, całość na markowych podzespołach i w całkiem ładnym opakowaniu. Jednak jeśli ktoś liczy na "wsadź i zyskaj fenomenalną wydajność" to może się zawieść. Intel Arrow Lake zmieniło budowę z monolitycznej na kafelkową. W efekcie kontroler pamięci został umieszczony dalej od rdzeni, a całość jest czuła na opóźnienia. Dla odblokowania pełni możliwości konieczne jest "grzebanie w BIOSie" - głównie w kwestii D2D, NGU, Ring oraz dalszych timingów

Na koniec zostaje kwestia opłacalności. Kingston FURY Renegade DDR5 RGB CUDIMM to nowość, a dostępność nie jest najlepsza. W Polsce testowany zestaw kosztuje 1199 - 1449 złotych - to dużo, nawet biorąc pod uwagę pojemność 48 GB. Dla porównania G.SKILL Trident Z5 RGB z zestawienia (również 2x 24 GB) to wydatek 799 złotych. Różnicę 400 - 650 złotych lepiej zainwestować w lepszy procesor czy kartę graficzną.