Llevar a cabo un escalado RAM para comprar el rendimiento de un PC hoy en día es bastante fácil. En la actualidad disponemos de una gran cantidad de memorias RAM a distintos tamaños velocidades y de muchos fabricantes. La tecnología XMP y DOCP facilita mucho las cosas, ya que instalar memorias DDR4 mayores a 2133 MHz es tarea muy sencilla y al alcance de casi todos.
En este artículo analizaremos cómo actúa el escalado RAM desde los 2133 MHz hasta los 3600 MHz en la nueva plataforma AMD Ryzen 3000. De esta forma veremos en detalle qué frecuencias merece la pena comprar viendo resultados de rendimiento en juegos y benchmarks. Probaremos dos de los procesadores de mayor relevancia de la marca, el Ryzen 7 3800X 8C/16T y el éxito de ventas Ryzen 5 3600X con 6C/12T. ¡Comencemos!
Características que influyen en el rendimiento de la RAM
Pero antes de comenzar directamente con los resultados, vamos a ponernos un poco en situación para saber qué evaluamos y cómo lo evaluamos. Así que las principales características de una memoria RAM serán su velocidad, su capacidad y por supuesto la tecnología y si están o no en Dual Channel.
Recordemos que el cometido de la memoria RAM en un ordenador es la de almacenar temporalmente los programas en ejecución y sus instrucciones, junto al sistema operativo. De esta forma el procesador busca directamente en la RAM las tareas a ejecutar, en lugar de ir al disco duro, mucho más lento y que limitaría el rendimiento.
Velocidad
La velocidad es precisamente lo que evaluaremos en este artículo. Es la frecuencia a la que es capaz de trabajar la memoria, la cual se mide en MHz. En las memorias DDR, por cada ciclo de reloj se realizan dos operaciones de lectura/escritura. Además, en las DDR4 se trabaja con 4 bits, así que la velocidad de reloj debemos multiplicarla por 4, y la velocidad nominal o frecuencia efectiva la multiplicamos nuevamente por 2. Por ejemplo, una memoria PC4-3600 tiene una velocidad de reloj de 450 MHz, mientras que su bus, que llamamos FCLK, trabaja a 1800 MHz dando como resultado una velocidad efectiva de 3600 MHz.
Mientras no se diga lo contrario, las memorias RAM siempre se comercializan con la frecuencia de su velocidad efectiva puesta en las especificaciones. De cara al usuario en la BIOS, ésta es la frecuencia que vamos a escalar. Pero es muy importante saber que el FCLK trabajará siempre a la mitad de la velocidad nominal de las RAM, y en programas como CPU-Z veremos representada precisamente esta frecuencia.
Paralelo a la tecnología XMP (Extreme Memory Profiles) de Intel, tenemos la tecnología DOCP que corresponde a AMD. El cometido es el mismo, seleccionar el perfil de funcionamiento A la máxima frecuencia que admite la placa y las memorias. Las RAM disponen de perfiles JEDEC, perfiles con distintos escalados de frecuencias a las que pueden trabajar. Es como un overclocking de fábrica cuyo objetivo siempre es mejorar el rendimiento de los 2133 MHz a los que trabaja una RAM básica.
Latencia
La latencia es el tiempo que tarda la memoria RAM en atender una petición hecha por la CPU. Las memorias DDR realizan dos operaciones en un mismo ciclo de reloj, pero en ellas influye en gran medida el bus de comunicación entre memoria y CPU. Mientras más frecuencia, por lo general más latencia tendrá la memoria, y eso afecta al controlador I/O de CPU y RAM. Aunque la velocidad siempre hará que sean módulos más rápidos a pesar de tener mayor latencia, siendo el resultado final de la comunicación más rápido como luego veremos. Los valores se miden en ciclos de reloj o clocks. Las latencias se representan de la forma X-X-X-XX.
Capacidad
La capacidad es bastante más sencilla de explicar. En este caso no tenemos escalado RAM, ya que la capacidad de un módulo es fijo e invariable excepto que la CPU, la ranura DIMM o el sistema operativo la limiten de laguna forma. Se mide en GB y es la capacidad disponible para almacenar tareas en ejecución.
Lo más normal hoy día es tener 16 GB o más, por ejemplo 32 e incluso 64 GB para megatarea. De cara a un equipo gaming, con 16 GB vamos por ahora sobrados mientras tengamos una tarjeta gráfica con su propia memoria RAM, la GRAM. En el caso de los AMD Ryzen será obligatorio tener tarjeta dedicada, ya que éstos no cuentan con gráficos integrados excepto la gama Athlon y los Ryzen de la serie 3000G.
Interfaz y bus de memoria RAM
De esta forma llegamos al tercer elemento más importante que será la interfaz de comunicación y más concretamente su configuración en canal solo o doble (Single o Dual Channel). Respecto a la interfaz es bien sencilla, en la actualidad todos los módulos son DDR4 y van instalados sobre ranuras DIMM o SO-DIMM en caso de portátiles.
La tecnología Dual Channel o Doble Canal lo que permite es el acceso simultáneo a dos módulos de memoria distintos por parte de la CPU. En lugar de tener un bus de datos de 64 bits, este se duplica a 128 bits para que a la CPU lleguen mayor cantidad de instrucciones a ser procesadas. Esto es muy importante de cara al rendimiento general del equipo, ya que prácticamente estamos duplicando la capacidad de lectura y escritura de la memoria RAM. Siempre que pensemos en instalar determinada cantidad de memoria RAM, debemos pensar en repartirla en al menos dos módulos. Por ejemplo, si queremos 16 GB mejor poner 2×8 GB que 1×16 GB, o 32 GB, repartiéndolos en 2×16 o incluso 4×8 GB. Lo mismo ocurre con el Quad Channel, aunque éste está reservado para los procesadores Intel de la gama X y XE y los Threadripper.
Infinity fabric y cómo afecta al escalado RAM
Y un elemento fundamental que influye directamente en el escalado RAM y en el rendimiento será el controlador de memoria del procesador. Quizás os suene más por chipset norte, puente norte o north bridge, ya que antiguamente este era un chip independiente en la placa base. Actualmente todos los procesadores lo implementan dentro del encapsulado.
Concretamente los AMD Ryzen en su serie 3000 han modificado la forma que tienen de interactuar con la memoria RAM debido a su configuración en chiplets. Los chiplets son módulos de silicio con una determinada funcionalidad. Estos procesadores siempre tienen dos o tres chiplets conformando el procesador, dos de ellos llevan los núcleos y la memoria RAM y se llaman CCD. Dentro de cada CCD hay dos CCX construido en 7 nm, cada uno de ellos con 4 núcleos y 16 MB de caché L3, formando así CCD de 8 núcleos y 32 MB de L3. El tercer chiplet es el controlador de memoria, llamado cIOD y está construido en 12 nm.
Infinity Fabric y máxima capacidad de RAM para Ryzen 3000
A nosotros nos interesa el cIOD o Data Fabric, que será el que se encargue de comunicar la memoria RAM con los núcleos a través de Infinity Fabric. Dentro de él tenemos todos los componentes encargados de gestionar la entrada y salida a la CPU, RAM y también carriles PCIe.
Infinity Fabric ha introducido mejoras notables desde la 2ª generación de Ryzen y ahora es capaz de funcionar en una relación 1:1 con las memorias RAM hasta los 3733 MHz. Esto quiere decir que con una memoria de frecuencia efectiva (la de sus especificaciones) de 3733 MHz o inferior, Infinity Fabric funcionará a la velocidad del bus, es decir la mitad de la frecuencia efectiva. Con unas memorias de 3600 MHz irá a 1800, con otras a 3000 MHz pues a 1500, así hasta los 1867 MHz como máximo. Pero cuando pongamos una RAM superior a eso, entonces pasará a ser un perfil 1:2, dividiendo su frecuencia a la mitad con un multiplicado x2, y esto repercutirá en la latencia de las memorias. AMD ha informado que sus Ryzen soportan como máximo memorias de 5100 MHz.
Tras esto, también debemos de entender cómo funciona el bus Infinity Fabric en los distintos procesadores, ya que en sus chiplets tienen una serie de núcleos desactivados en función del modelo de procesador, y esto afecta al bus de comunicación. Concretamente afecta al rendimiento en escritura de las memorias RAM con los procesadores que tienen un solo CCD (3800x hacia abajo) o dos CCD (3900x hacia arriba). Infinity Fabric trabaja con cadenas 32 Bytes (32*8=256 bits), pero en caso de tener un solo CCD las lecturas efectivamente se hacen al máximo disponible, pero las escrituras se reducen a 16 Bytes así que obtendremos tasas de MB/s menores, aunque a mejores latencias. En el caso de los procesadores con 2 CCD, lectura y escritura se hace a 32B, pero el bus debe dividirse para configuraciones en Dual Channel, provocando el aumento de las latencias.
Con todo esto lo que AMD dice, es que es más recomendable memorias RAM de 3600 MHz para sus CPU. Implementar la tecnología de chiplets limita de cierta manera la capacidad de los bus, algo que por ejemplo no ocurre en los chips de Intel al esta todo dentro de un silicio con un bus nativo a 64B. En cualquier caso, tampoco disponemos de módulos de 4000 MHz, así que el escalado RAM ha sido desde los 2133 MHz hasta los 3600 MHz.
Comparativa y pruebas
Explicados los fundamentos del funcionamiento del bus interno de los Ryzen con Infinity Fabric, vamos a entrar ya en la materia practica y vamos a conocer los componentes que hemos utilizado para las pruebas.
Módulos RAM y banco de pruebas
Lo principal serán los módulos de memoria RAM, que en esta ocasión son unos G.Skill Trident Z Royal Gold a 3600 MHz en una configuración de 2×8 GB haciendo un total de 16 GB de Dual Channel. Su configuración de latencias es de CL 16-16-16-36 y es la que mantendremos en todas las frecuencias que probemos.
Hemos elegido estas memorias en parte por el chip que montan, siendo de la marca Samsung y de tipo B-die, uno de los mejores disponibles. Estos chips precisamente nos darán unas latencias bastante reducidas y una capacidad de overclocking bastante buena e ideal para gaming.
El resto de hardware se compone de los siguientes elementos:
- CPU 1: AMD Ryzen 7 3800X
- CPU 2: AMD Ryzen 5 3600X
- Placa base: Asus X570 Crosshair VIII Hero
- Versión de BIOS: AGESA 1.0.0.3 ABBA
- RAM: G.Skill Trident Z Royal Gold 2×8 GB @ 3600 MHz
- GPU: Nvidia RTX 2060 Founders Edition
- Disco duro: ADATA SU750
- PSU: Cooler Master V850 Gold
- Sistema operativo: Windows 10 Pro 1903 (18362)
Como podemos ver, un hardware bastante contundente que simula el escenario de un PC gaming de alto rendimiento. Hemos realizado el escalado RAM con dos procesadores para ver como afecta en el rendimiento de ambos.
Así mismo, no hemos modificado ningún parámetro de rendimiento de los procesadores, para así simular en entorno puramente real con la gestión propia de la BIOS con estos dos Ryzen.
Software DRAM Calculator for Ryzen
Así mismo, en este escalado RAM no podría falta el software DRAM Calculator for Ryzen, una solución de TechPowerUp que ayudará al usuario a colocar la mejor configuración de memoria RAM para su equipo. Nos explicamos, al programa le introduciremos los datos relativos a nuestra memoria RAM, frecuencia, tipo de chip, y configuración, y éste calculará los parámetros de latencia, voltaje y demás para optimizar el rendimiento con AMD Ryzen Zen, Zen+ o Zen 2. Luego, estos datos los colocaremos en la BIOS para ver cómo afecta al rendimiento del sistema.
A su vez hemos utilizado el software Thaiphoon Burner para recopilar toda la información técnica posible de la memoria, y así tener los parámetros exactos para el programa de cálculo. El programa a su vez nos dará una configuración conservadora que no pone en peligro nuestras RAM, una más agresiva y otra extrema. Nosotros solo haremos uso de la que nos da en modo Safe.
Estos son los parámetros y el lugar en donde introducirlos en la BIOS.
Para los demás resultados, hemos tomado los valores automáticos excepto las latencias principales, las cuales hemos fijado en 16-16-16-36 como están en sus especificaciones. Así mismo, hemos aumentado manualmente el voltaje a 1,35 o 1,36 a partir de los 2866 MHz.
Escalado RAM: resultados en benchmarks
En primer lugar, veremos los resultados que arrojan los benchmarks, que se componen de los siguientes programas:
- Cinebench R15 en sus tres pruebas Mono-Core, Multi-Core y test con Open GL
- Cinebench R20 en sus dos pruebas
- AIDA64 Engineer, pruebas de RAM
- 3DMark Fire Strike (DX11), Fire Strike Ultra (DX11) y Time Spy (DX12)
- WPrime 32M con 1 hilo y con todos los disponibles en cada CPU, 12 para el 3600X y 18 para el 3800X
En primer lugar, analizando las pruebas de Cinebench se puede observar que la influencia de la memoria RAM y su latencia son más bien bajas. Si bien es cierto que se aprecia un ligero aumento de rendimiento mientras mayor es la frecuencia, no es demasiado relevante de cara al rendimiento puro de la CPU. En la prueba de Open GL sí que apreciamos un considerable aumento de FPS, hasta 26 en el 3800X y 19 en el 3600X, por lo que, mientras más potente es la CPU, más influye. Lo mismo ocurre con las pruebas de WPrime que evalúa el siempre el tiempo de procesamiento de tareas de la CPU. Se aprecian muy leves mejoras, pero en la mayoría de casos más bien influye el estado y carga de la CPU que la velocidad de la RAM. Quizás con una carga mayor de tareas sí que marque mucho más la diferencia.
Evidentemente es en AIDA en donde apreciamos mayores mejoras. En definitiva, mide la velocidad de la RAM, y el aumento es constante y lineal en todas las frecuencias. Las cifras son muy similares para ambos procesadores, ya que ambos tienen un solo Chiplets y la comunicación con la RAM es idéntica. En el caso de la latencia vemos que es una gráfica de tipo logarítmico, es decir, con el aumento de la frecuencia, la latencia cada vez mejora menos. Como hemos comentado antes, Infinity Fabric tiene una relación de frecuencia 1:1 hasta los 3733 MHz, y esto favorece la mejora de la latencia.
Ahora estudiemos los resultados de los benchmarks gráficos. No hay una influencia directa con el rendimiento de la GPU, lo cual se aprecia claramente en los “Graphics Score”. Respecto a las físicas “Physics Score”, de los cuales se encarga la CPU, sí que vemos mejoras notables en el rendimiento, aunque de cara al resultado final o global no marca diferencias. Luego confirmaremos estos resultados en juegos para ver cómo influye el escalado RAM.
Por último, remarcar los valores en la línea 3600+ corresponden a los ajustes realizados con los datos de DRAM Calculator. Y lo cierto es que hay casos como los benchmarks y Cinebench que sí se aprecia un aumento de rendimiento, así que realmente funciona y merece la pena usarlo.
Escalado RAM: resultados en juegos
Pasamos a ver los resultados en 4 juegos bajo DirectX 12 bastante exigentes y de la actual generación. Los datos recogidos son la medida de FPS durante la prueba de benchmark de cada juego.
- Deus EX Mankind Divided, Alto, Anisotropico x4, DirectX 11
- Metro Exodus, Alto, Anisotropico x16, DirectX 12 (sin RT ni DLSS)
- Shadow of the Tomb Rider, Alto, TAA + Anisotropico x4, DirectX 12 (sin DLSS)
- Gears 5, Alto, TAA, DirectX 12
Y lo cierto es que la influencia en los juegos es más bien pequeña, y donde más notamos la diferencia es en la resolución más utilizada por los gamers, es decir, Full HD. Aquí vemos mejoras de 9 FPS en Tomb Rider con el 3600X y de 8 FPS para el 3800X que es bastante. Deus Ex y Metro apenas sube 2 FPS, mientras que Gears 5 lo hace en 6 FPS. En consecuencia, podemos entender que mientras más FPS alcance el juego con la gráfica, mayor aumento tendrán.
En el caso de resoluciones superiores, ya sabéis que la CPU influye menos y eso se demuestra en todos los resultados. Si acaso, el que más cambia es Deus Ex, pero son 2 FPS en determinadas frecuencias. Y si nos fijamos, el tener un 3600X o un 3800X afecta muy poco al rendimiento de los juegos, así que ya entendéis por qué el 3600 y 3600X son un éxito de ventas con espectacular relación rendimiento/precio.
Conclusión sobre escalado RAM con Ryzen
Con este artículo creemos haber dejado claro cómo influye el escalado RAM en el rendimiento de un equipo, abordando el rango entre los 2133 MHz base hasta los 3600 MHz, frecuencia que recomienda AMD para sus nuevo Ryzen.
Lo cierto es que la influencia en el rendimiento puro de la CPU no es determinante, pero 9 FPS en juegos Full HD es bastante, y más que podrían ser si utilizamos tarjetas gráficas de mayor envergadura o otros juegos. La arquitectura de Infinity Fabric también influye directamente en el rendimiento de la CPU, y el hecho de ser 1:1 con la RAM mejora mucho el desempeño en comparación a las arquitecturas anteriores, con una disminución de latencia y gran rendimiento en todas las frecuencias de memoria RAM.
Esperamos haber aclarado las dudas a estos usuarios que están buscando una memoria RAM para su nueva plataforma. Nosotros recomendamos adquirir unas memorias de 3000 MHz o superiores, ya que en tareas exigentes y gran carga de trabajo marcará las diferencias con su mejor capacidad de escritura, lectura y latencias.
Ahora os dejamos con algunos tutoriales y guías relacionadas con el tema:
¿Qué memorias utilizas tú y qué CPU tienes? Para dudas o apuntes, tenéis abajo la caja de comentarios, esperamos haber ayudado.
