Hatten wir nicht vor kurzem folgen Beitrag veröffentlicht: Warum DDR4 RAM für einen Audio PC besser ist als DDR5?
Um mit einem Zitat von Konrad Adenauer zu beginnen: „Was kümmert mich mein Geschwätz von gestern, …“. Wenn die Überlieferungen stimmen, wird beim Zitat häufig ein wichtiger Halbsatz unterschlagen: „…nichts hindert mich, weiser zu werden.“ Das nehmen wir frech für uns in Anspruch.
Fassen wir die Punkte im Vergleich DDR4 vs. DDR5 zusammen:
Speichertransferrate
Ein wesentlicher Unterschied liegt in der Speichertransferrate, die bei DDR5-SDRAM im Vergleich zu DDR4-SDRAM deutlich höher ausfällt. Wir hielten die Transferrate für nicht so ausschlaggebend. Der Entwickler des HQPlayers Jussi Laako belehrte uns, dass die Bandbreite für das Upsampling und DSD genauso wichtig ist, wie geringe Latenzen.
Um den theoretisch maximal möglichen Speicherdurchsatz zu berechnen, wird folgende Formel verwendet:
Speichertransferrate(in MByte/s) = Takt der internen Logik(in MHz) × Prefetching-Faktor × Busbreite(in Byte)
DDR5 arbeitet mit wesentlich höheren Taktraten und ist auch beim Prefetching überlegen. Daher ergeben sich höhere Übertragungsraten.
| RAM-Typ | Berechnung | Übertragungsrate |
|---|---|---|
| DDR4-2400 | 300 MHz × 8 × 8 Byte | 19,2 GByte/s |
| DDR5-8000 | 500 MHz × 16 × 8 Byte | 64,0 GByte/s |
On-Die-ECC Fehlerkorrektur
Bei einer ECC-Fehlerkorrektur (Error Correction Code) werden sogenannten 1-Bit-Fehler sofort korrigiert, die andernfalls Daten verfälschen können. Das ist für Upsampling in jedem Fall eine gute Sache.
Die On-Die-ECC betrifft die Fehlerkorrektur, die es bei DDR5 direkt auf dem Speicherriegel gibt. Jeder DDR5-RAM hat im Inneren zusätzliche RAM-Zellen, um Fehler auch bei Nicht-ECC-RAM zu erkennen und zu korrigieren. Dieser Test kann periodisch und unabhängig von der CPU ausgeführt werden.
Die Fehlerkorrektur ist bei Industrie-Servern Standard und wird auch gern für Audio PCs genutzt. Hierfür waren jedoch spezielle CPUs wie zum Beispiel Xeon-Prozessoren erforderlich. Beim „klassischen“ ECC wird auch die Datenübertragung zur CPU abgesichert und die Latenzen sind höher. Bei On-Die-ECC entfällt konstruktionsbedingt die Fehlerkorrektur zur CPU.
CL-Latenzen
Das Ziel unseres Schaffens liegt darin, das Rendern der Musik auf jeder Ebene mit geringstmöglichen Latenzen durzuführen. Die Leistung der Speichermodule liegt vor allem in der „absoluten“ Latenz. Die wichtigste Angabe ist dabei CAS (column access strobe) – latency (CL). Niedrigere Werte bedeuten höhere Speicherleistung. Die absolute Latenz berechnet sich aus der Taktrate und dem CL-Wert.
Beispiel G.Skill RipJaws V schwarz DIMM Kit 16GB, DDR4-3200, CL14-14-14-34
1.000/3.200*14*2 = 8,75ns (Nanosekunden)
Erfreulicherweise haben sich die Latenzen von DDR5 bei hochwertigen Modellen reduziert.
Beispiel G.Skill Trident Z5 schwarz DIMM Kit 32GB, DDR5-6000, CL30-40-40-96, on-die ECC
1.000/6.000*30*2 = 10,00ns (Nanosekunden)
Dieser Wert liegt zwar immer noch höher als bei DDR4, dafür ist die Bandbreite deutlich besser. Die G.Skill Arbeitsspeicher verfügen über eine sehr gute passive und formschöne Kühlung. Laut Hersteller werden hochwertige, handverlesene DDR5-ICs verwendet.
Motherboard
DDR5 und DDR4 sind untereinander nicht kompatibel und benötigen spezielle Motherboards. Es ist also nicht möglich erst mit DDR4 RAM zu beginnen und auf dem gleichen Motherboard auf DDR5 RAM zu wechseln.
Die Auswahl ist bei DDR5 Motherboards, bezogen auf die 12. Intel Prozessorgeneration, wesentlich größer als bei DDR4. Vor allem sind die stromstarken Spitzenmodelle mit hervorragender passiver Kühlung verfügbar. So hat zum Beispiel das Motherboard MSI MEG Z690 Unify-X einige sehr gute Eigenschaften:
Stromversorgung mit DIRECT 19+2 PHASEN 105A
Passive Kühlung mit Heatsinks und Heatpipes
SMT DDR5 Memory Slot
Das Motherboard MSI MEG Z690 Unify-X hat zwar nur zwei RAM-Slots, diese sind jedoch sehr robust. Aufgrund der hohen Frequenzen von DDR5 ist es besser, die Anzahl der Slots zu reduzieren. Es gibt zahlreiche Berichte von Usern, die Schwierigkeiten haben das XMP-Profil zu laden und von Systeminstabilitäten betroffen sind. Das soll mit dem fis Audio PC nicht passieren.
Das Motherboard hat keinen Anschluss für eine interne GPU (Graphics Processing Unit – Grafikprozessor), so dass die Intel KF-Modelle verwendet werden können. Bei diesen Modellen ist die GPU Funktion in der CPU deaktiviert. Für die Musikwiedergabe benötigen wir keinen Grafikprozessor.
Zusammenfassung
Die niedrigen Latenzen sind für DDR4 RAM immer noch ein sehr gewichtiges Argument. Außerdem ist die Technik schon lange im Einsatz und die Verfügbarkeit ist bei überschaubaren Preisen sehr hoch.
DDR5 RAM haben hinsichtlich der Latenzen gut aufgeholt. In Verbindung mit der mehr als dreifach schnelleren Speichertransferrate und der On-Die-Fehlerkorrektur ist DDR5 für den Enthusiasten mittlerweile die erste Wahl. Die Preise sind leider deutlich höher als bei DDR4.
Wir bieten deshalb ganz neu den fis Audio PC zusätzlich mit DDR5 RAM an. DDR4 RAM hat jedoch seine Daseinsberechtigung und wird weiter angeboten. DDR5 wird automatisch beim Zielbild mit High Power vorselektiert. Du kannst das mit der Wahl des Motherboards jederzeit ändern.