AMDs Ryzen 3000 trifft Samsung, Micron und Hynix

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Seit dem Launch der Ryzen-3000-Prozessoren sind nun schon einige Wochen vergangen und die neuen Prozessoren erfreuen sich einer sehr großen Beliebtheit auch hier im Forum. Einige Hersteller haben seitdem neue Arbeitsspeicher Modelle speziell für die neuen Ryzen-Prozessoren und X570-Mainboards herausgebracht oder angekündigt. Natürlich können diese durchaus auch auf B450- und X470-Mainboards genutzt werden, benötigen dafür unter Umständen aber manuelle Einstellungen.

Dieses Leser-Review wurde von unserem Community-Mitglied Reous erstellt. 

Update: Wir haben den Artikel hinsichtlich der Darstellung der Diagramme aktualisiert und die dazugehörigen Grafiken ersetzt. Änderungen an den Werten in den Diagrammen hat es nicht gegeben. Einzig die Darstellung wurde geändert.

Oft befinden sich auf diesen Modellen bestimmte IC-Typen (DRAM-Chips), die allgemein eine gute Kompatibilität mit den AMD-Plattformen besitzen. Unterschiede sind rein äußerlicher Natur in Form eines anderen Headspreaders zu finden. Derzeit werden auf solchen Modellen vorwiegend bestimmte IC-Typen mit 8 Gbit von Samsung, SK Hynix und Micron verwendet. Für diesen Test standen verschiedene Kits von G.Skill und Crucial zur Verfügung. 

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Eine Kurze Übersicht der drei häufigsten am Markt vorhandenen und für den Test verwendeten ICs:

Samsung 8Gbit B-Die:

Hierbei handelt es sich um einen im 20 nm gefertigten IC vom Typ K4A8G085WB. Die ICs haben sich als extrem übertaktungsfreudig erwiesen und der mögliche Speichertakt skaliert fast linear mit Timings und Spannung. Im Vergleich zu den nachfolgenden ICs sind hier, bei den für die Leistung wichtigen Timings, sehr niedrige Werte möglich. Leider wird die Produktion von B-Die eingestellt und die Verfügbarkeit wird sich in den kommenden Monaten verschlechtern. Eine Auswahl, an mit B-Die möglichen bestückten ICs, sind im nachfolgenden Thread zu finden.

SK Hynix 8Gbit C-Die

Bei den H5AN8G8NCJR handelt es sich um einen 18 nm 8 Gbit IC der dritten Generation nach MFR und AFR. Sie besitzen ein hohes Übertaktungspotenzial, man muss aber gleichzeitig im Vergleich zu Samsung B-Die Abstriche bei einigen Timings wie zum Beispiel tRCDRD, tRP oder tRFC in Kauf nehmen. Man findet sie überwiegend auf Arbeitsspeicher bis DDR4-3600 vor.  Weitere hilfreiche Informationen sind in dem im Forum vorhandenen Sammelthread verfügbar.

Micron 8 Gbit E-Die

Bei der am häufigsten verwendeten Variante handelt es sich um einen, in 19 nm gefertigten 8-Gbit-IC vom Typ MT40A1G8SA-075:E (D9VPP). Er hat Anfang des Jahres mit einem Speichertakt-Weltrekord für Aufsehen gesorgt und ist seither in aller Munde. Bedingt durch die gute Übertaktbarkeit und des niedrigen Preises wird hierfür oft eine Kaufempfehlung ausgesprochen. Aber auch hier muss man im Vergleich zu Samsungs B-Die Abstriche bei einigen Timings wie zum Beispiel tRCDRD oder tRFC in Kauf nehmen. Weitere Informationen dazu gibt es ebenfalls im Forum.

Das Testsystem
CPU AMD Ryzen 7 3700X (fix auf 4,1 GHz)
Mainboard ASUS ROG Strix B450-I Gaming
BIOS 2703 ABB
  ASUS ROG Strix X570-E Gaming
BIOS 1005 ABB
HDD ADATA XPG SX6000 Lite 128GB M.2
Samsung SSD 850 EVO 250GB
OS Windows 10 (Build 1903)
Grafikkarte XFX Radeon R9 270X Black Edition
Arbeitsspeicher G.Skill Trident Z DDR4-3600 CL15-15-15
Samsung 8Gbit B-Die, Single Rank
F4-3600C15D-16GTZ       
  G.Skill Trident Z DDR4-4000 CL19-19-19
Samsung 8Gbit B-Die, Dual Rank
F4-4000C19D-32GTZKK
  Crucial Ballistix Elite DDR4-4000 CL18-19-19
Micron 8Gbit E-Die, Single Rank
BLE2K8G4D40BEEAK
  Crucial Ballistix Sport DDR4-3000 CL15-16-16
Micron 8Gbit E-Die, Dual Rank
BLS2K16G4D30AESB
  G.Skill Trident Z Neo DDR4-3600 CL16-19-19
Hynix 8Gbit C-Die, Single Rank
F4-3600C16D-16GTZNC
  G.Skill SniperX Camouflage DDR4-3600 CL19-20-20
Hynix 8Gbit C-Die, Dual Rank
F4-3600C19D-32GSXKB

Alle Tests wurden mit einem fixen CPU-Takt von 4,10 GHz bei 1,325V durchgeführt. Dadurch soll verhindert werden, dass bei schwankenden Temperaturen unterschiedliche Taktraten anliegen und dadurch ein Ergebnis verfälscht wird. Taktraten bis einschließlich DDR4-3733 wurden auf dem ROG Strix X570-E Gaming durchgeführt, hohe Taktraten ab DDR4-4200 auf dem ROG Strix B450-I Gaming. Als BIOS wurde jeweils eine Version mit dem zum Zeitpunkt der Tests verfügbaren ComboPi 1.0.0.3 Patch ABB eingesetzt. Zur Verfügung standen jeweils ein 2x 8 GB (Single Rank) Kit, sowie ein 2x 16GB (Dual Rank) Kit mit Speicherchips von Samsung, SK Hynix und Micron.

Die verschiedenen Benchmarks wurden bei Taktraten mit DDR4-3200, DDR4-3600, DDR4-3733 und wenn möglich auch mit DDR4-4200+ durchgeführt. Hohe Taktraten ab DDR4-4200 waren nicht mit allen Kits möglich, da dies entweder die ICs nicht zuließen oder das BIOS noch nicht ideal dafür optimiert wurde. Für das optimieren der Timings wurde eine maximale VDIMM von 1,50 V angelegt. Alle verwendeten Timings können der folgenden Tabelle entnommen werden:

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Der technische Aspekt des Infinity-Fabric-Takts (IF) und dessen Zusammenhang mit dem Speichertakt, sowie Takt des Speichercontrollers wurde bereits im Test des AMD Ryzen 3700X und 3900X erläutert.

Bis DDR4-3600 hat man trotzdem die Möglichkeit, den IF-Takt zu erhöhen, ohne dass dies Auswirkungen auf den 1:1-Teiler hat. Ob, und was das Ganze bringt, zeigen wir in den nachfolgenden Tests.

Getestet wurde mit Samsung B-Die Single Rank RAM bei einem IF-Takt von 1.600 MHz, 1.633 MHz, 1.733 MHz, 1.800 MHz und 1.866 MHz. 

AIDA64

Latenzen

in Nanosekunden
Weniger ist besser

Die niedrigste Latenz wird mit einem IF-Takt von 1.600MHz erreicht, was dem 1:1:1-Teiler entspricht, die höchste Latenz dagegen mit einem IF-Takt von 1.633 MHz. Letztendlich kommt aber kein Ergebnis an den ursprünglichen Wert wieder heran.

Corona

Raytracing

4678100 XX


4666110 XX


4630450 XX


4627670 XX


4615150 XX


Rays/s
Mehr ist besser

Auch beim Rendern zeigt sich ein ähnliches Bild. Das beste Ergebnis wurde mit einem IF-Takt von 1.600 MHz erreicht und das schlechteste hingegeben wieder mit 1.666MHz.

Forza Horizon 4

CPU-Simulation - CPU-Render

242.4 XX


213.5 XX
241.7 XX


211.9 XX
241.3 XX


213.4 XX
241.2 XX


212.1 XX
238.9 XX


210.9 XX
in FPS
Mehr ist besser

Beim Spieletest zeigt sich der Unterschied nicht ganz so extrem. Interessanterweise erzielt man hier mit einen hohen IF-Takt von 1.866 MHz ein besseres Ergebnis als mit dem 1:1-IF-Takt. Der Unterschied hält sich aber in Grenzen und fällt schon fast in den Bereich der Messtoleranz.

Zusammenfassend kann man sagen, dass es am besten ist, nichts am IF-Takt zu ändern und diesen einfach auf dem 1:1:1-Teiler zu belassen. So lautet auch die offizielle Empfehlung seitens AMD. 


Aida64 ist ein Programm für die Systemanalyse und zeigt dabei sowohl installierte Software als auch verbaute Hardware an. Der integrierte Cache- und Memory-Benchmark ist beliebt dafür um die Performance verschiedener Einstellungen schnell miteinander vergleichen zu können. Dabei kann zum Beispiel die Lese-, Schreib- und Kopierleistung, sowie die Latenz des Arbeitsspeichers ermittelt werden.

AIDA64

Lesen und Schreiben

in MB/s
Mehr ist besser

AIDA64

Kopierdurchsatz

in MB/s
Mehr ist besser

Die Lese- und Kopierleistung steigt mit höherem Takt fast linear an. Niedrige Timings bringen bei gleichen Taktraten vor allem bei der Leseleistung noch einmal einen extra Schub. Bei hohen Taktraten innerhalb des 2:1-Teilers sinkt die Leseleistung, wohingegen die Kopierleistung steigt. 

AIDA64

Latenzen

in ns
Weniger ist besser

Hier ist deutlich zu erkennen, dass bei steigendem Takt die Latenz sinkt, solange der 1:1:1-Teiler genutzt wird. Je schärfer die Timings dabei eingestellt werden können, desto besser wird das Ergebnis. Bei höheren Taktraten sinkt die Latenz aber deutlich ab, aufgrund des reduzierten Taktes des Speichercontrollers.

WinRAR

WinRAR ist ein effizientes Programm zum Komprimieren und Dekomprimieren von Daten. Es unterstützt nicht nur das RAR-Format, sondern ebenso viele heutzutage andere gängige Formate. Über den internen Benchmark kann ermittelt werden, wie sich der Prozessor beim Entpacken oder Packen von Dateien hält.

WinRAR

Datenkompression

in kB/s
Mehr ist besser

Samsung B-Die profitiert stark von den niedrigen Timings und erreicht die besten Ergebnisse, gefolgt von Hynix und Micron bestückten RAM-Riegeln. Die jeweiligen XMP-Profile sind trotz hoher Taktraten am Ende der Wertung vorzufinden.


Handbrake ist eine Open-Source-Anwendung zur Umwandlung von verschiedenen Videoquellen in H.264, MPEG-4 oder Theora zu konvertieren. Mittels vorhandener Vorlagen kann der Benutzer festlegen zu welchen Endgeräten die konvertierten Dateien kompatibel sein sollen. Im Test wurde ein 4K-Video im TS-Format (Link zum Video) mit der vorhandenen Vorlage "Matroska H.265 MKV 2160p60" kodiert. Die benötigte Zeit wurde der Log-Datei entnommen. 

Handbrake

H.264 Decoding

in Sekunden
Weniger ist besser

Erstaunlicherweise benötigten so gut wie alle mit Samsung bestückten Arbeitsspeicher die geringste Zeit zum Konvertieren. Ungewöhnlich daher, da selbst ein DDR4-3200 Profil schneller ist, als manche DDR4-3600 Profile mit Micron oder Hynix ICs. Die nicht optimierten XMP-Profile dagegen benötigten dagegen die längste Zeit zum Konvertieren. 

Corona

Corona ist ein Benchmark bei dem eine Testszene automatisch gerendert wird. Die Ergebnisse können in Form der benötigten Zeit oder Rays/s angezeigt und verglichen werden.

Corona

Raytracing

in Rays/s
Mehr ist besser

Arbeitsspeicher mit hohen Taktraten bei gleichzeitig niedrigen Timings profitieren bei diesem Benchmark am meisten. Die XMP-Profile erreichen hier doch recht deutlich wieder die hintersten Ränge.

HWBot x265

HWBot x265 ist ein Open Source Encoder. Es stehen zwei Presets zur Auswahl, 1080p und 4k, welche jeweils eine Testszene rendern. Das Ergebnis kann in Form der erreichten FPS (Frames per Second) vergleichen werden.

HWBot

x265 1080p

in FPS
Mehr ist besser

HWBot

x265 2160p

in FPS
Mehr ist besser

Das Ergebnis ähnelt sich bei beiden Presets. Arbeitsspeicher mit hohen Taktraten und gleichzeitig niedrigen Timings profitiert hier am meisten. Wie an den Ergebnissen der XMP-Profile zu erkennen, ist der Vorteil von Dual Rank sehr schön sichtbar. So ist das DDR4-3000 XMP Profil mit Dual Rank schneller als ein DDR4-3600 XMP Profil mit Single Rank.


Für Forza Horizon 4, Shadow of the Tomb Raider und Fanal Fantasy XIV wurde jeweils der integrierte Benchmark verwendet. Es wurde mit einer niedrigen Auflösung von 1.280 x 720 Bildpunkten, sowie niedrigen Details getestet um ein CPU-Limit zu simulieren. 

Forza Horizon 4

CPU Simulation, CPU Render

in FPS
Mehr ist besser

Final Fantasy XIV Shadowbringers

Punkte
Mehr ist besser

Shadow of the Tomb Raider

CPU-Render und GPU-Render

in FPS
Mehr ist besser

Hier verhält es sich bei allen Spieletests ähnlich wie zuvor schon bei den vorherigen Benchmarks. Die höchsten Frames per Second (FPS) erhält man mit Samsung 8 Gbit B-Die. Je nach Spiel fällt der Unterschied bei gleichen Taktraten zu Hynix oder Micron bestücktem RAM aber gering aus. Die geringste Leistung erhält man mit den XMP-Profilen, obwohl man dies bei einem Takt von DDR4-3600 eigentlich nicht erwarten würde.


AMD nennt DDR4-3600 / Infinity Fabric 1.800 MHz als Sweet Spot, welcher in der Regel auch alle Ryzen-3000-Prozessoren erreichen. Den IF-Takt höher als 1.800MHz zu übertakten, ist daher keine leichte Aufgabe. Manche haben Glück und erreichen problemlos 1.900 MHz, andere scheitern aber schon an 1.833 MHz. 

Nun kann es allerdings auch vorkommen, dass man 1.866 MHz oder 1.900 MHz problemlos erreicht, das System laut Stabilitätstests auch stabil ist, aber im Vergleich zu niedrigeren 1:1:1-Taktraten die Performance deutlich abgenommen hat. In diesem Fall wurde eine zu niedrige SOC Spannung angelegt. Erhöht man diese, dann steigt auch die Performance in den erwarteten Bereich. Eine Erhöhung der VDDG Spannung reicht in diesem Fall nicht aus, da diese ebenfalls aus der SOC Spannung generiert wird.

Anbei ein Test bei verschiedenen SOC-Spannungen mit Samsung 8 Gbit B-Die bei DDR4-3733 CL14-15-14, FLCK 1.866MHz.

Corona

Raytracing

4789550 XX


4755700 XX


4628110 XX


in Rays/s
Mehr ist besser

AIDA64

Latenzen

65.0 XX


65.2 XX


66.0 XX


in Nanosekunden
Weniger ist besser

Forza Horizon 4

CPU-Simulation - CPU-Render

256.4 XX


222.3 XX
255.6 XX


220.7 XX
247.9 XX


215.9 XX
in FPS
Mehr ist besser

Aktuell gibt es noch keinen Test, der speziell geeignet wäre, um gezielt den IF-Takt auf Stabilität zu prüfen. Dies wird sich in Zukunft aber sicherlich noch ändern und entsprechende Features werden bei vorhandenen Stabilitätsprogrammen nachgeliefert.

Deshalb kann es sich lohnen, trotz anscheinend scheinbar stabilem System, probeweise die SOC-Spannung zu erhöhen und erneut zu testen.

Mainboard Generationen und Mainboard Memory Layout

Die Frage, ob man speziell bezogen auf RAM-OC überhaupt ein neues 3rd-Gen-Mainboard benötigt, stellen sich momentan sehr viele.  Wenn man bereits ein Mainboard der zweiten Generation mit einem X470- oder B450-Chipsatz hat, der sollte damit gut aufgehoben sein. 

Der maximal mögliche 1:1-Takt beträgt momentan DDR4-3800 und dieser sollte in der Regel auf allen B450/X470-Mainboards machbar sein. Wer allerdings noch ein Mainboard der ersten Generation mit einem X370 oder B350 Chipsatz besitzt, der sollte mit Einbußen rechnen. Hier könnten je nach Qualität des Mainboards aber trotzdem bis zu DDR4-3600 oder mehr machbar sein.

Die X570-Mainboards bieten sich momentan an, wenn man eine PCIe-4.0-Grafikkarte oder M.2-SSD einsetztet und die bestmögliche Leistung erzielen will.

Grund dafür sind deutliche Verbesserungen beim Speichercontroller von Zen 2. Altbekannte Limits wie z.B. das Mainboard-Limit werden dadurch nach oben verschoben oder die ProcODT-Limitierung gar aufgehoben. Je nach eingestelltem Takt und verwendeter Hardware bestand die Möglichkeit, dass der Arbeitsspeicher nur bis zu einer ProcODT von 48 Ohm für Single Rank und 60 Ohm für Dual Rank stabil zu bekommen war. Alles darüber war nur mit Mühe oder letztendlich gar nicht stabil zu bekommen. Dies entfällt, da man bei den Zen2 den ProcODT-Wert in der Regel erst gar nicht so hoch stellen muss.

Selbst die Memory Topology des Mainboards spielt mit einer Ryzen-3000-CPU keine so große Rolle mehr, wie zuvor mit einer Ryzen-2000- oder -1000-CPU. Bei Mainboards der zweiten Generation mit Daisy-Chain-Layout sind durchaus Taktraten bis zu DDR4-3800 bei gleichzeitiger Vollbestückung möglich.

Mainboards mit Daisy-Chain-Layout eignen sich besonders gut für hohe Taktraten bei der Verwendung von zwei RAM-Riegeln in den Slots A2 und B2. Diese sind direkt an die CPU angebunden und haben einen kürzeren Signalweg als die Slots A1 und B1. Mainboards mit T-Topology-Layout eignen sich dagegen gut für hohe Taktraten bei Verwendung von vier RAM Riegeln. Hier sind alle Slots mit der gleichen Länge an die CPU angebunden.

Anhaltspunkte für X570, X470 und B450
  Daisy Chain  T-Topologie  2 DIMM
  A1/B1 A2/B2 A1/B1 A2/B2 A1/B1
2x Single Rank 2933+ 4400+ 4200+ 4200+ 4600+
4x Single Rank 4000+ 4000+ 4000+ 4000+ -
2x Dual Rank 2933+ 4200+ 4000+ 4000+ 4400+
4x Dual Rank 3800+ 3800+ 3800+ 3800+ -

Um den Arbeitsspeicher bestmöglich zu optimieren, kann es einiges an Zeit und Aufwendungen benötigen. Wie man aber eindeutig erkennen kann, profitiert auch Ryzen 3000 noch deutlich von RAM-OC, sowie optimierten Timings. Ob Spiele im CPU-Limit, beim Videorendering und -kodieren oder bei vielen anderen gängigen Anwendungen. Die beste Performance erhält man bei DDR4-3800 (1:1:1-Teiler), sofern dies die CPU hergibt und bei gleichzeitig niedrigen Timings. Arbeitsspeicher mit Dual-Rank-Anbindung liefert hierbei meist eine bessere Leistung als mit Single-Rank-Anbindung. Allerdings erreicht man mit diesen nicht immer auch solch hohe Taktraten oder man benötigt bei gleichem Takt meistens höhere Timings.

Hohe Taktraten mit asynchronem IF-Takt sind dagegen den Aufwand nicht Wert, da man durch den halbierten Speichercontrollertakt zu viel an Leistung einbüßt.

Wichtig und fast unumgänglich ist jedoch, dass man sich nicht nur auf die Leistung des XMP-Profils verlässt, sondern auch die Timings manuell anpasst. Dies beinhaltet nicht nur die Haupttimings, sondern ebenfalls die Subtimings. Das XMP-Profil ist auf Kompatibilität optimiert, wohingegen die manuellen OC-Ergebnisse näher an das Limit für das jeweilige Testsystem optimiert sind. Große Unterschiede gibt es hier zum Beispiel bei tRC, tFAW, tWR und vor allen bei tRFC. Wie die Tests zeigen, ist selbst ein DDR4-3600-Kit mit XMP-Profil langsamer als ein optimiertes DDR4-3200-Profil.

Mit den Samsung 8 Gbit B-Die erhält man derzeit einen IC welcher durchweg die besten Ergebnisse liefert und das höchste Optimierungspotenzial besitzt. Dementsprechend muss man etwas tiefer in die Tasche greifen und mehr Geld dafür ausgeben. Da die Produktion von B-Die ICs demnächst eingestellt wird, könnte sich die Verfügbarkeit in den nächsten Monaten verschlechtern.

Der Hynix C-Die und Micron E-Die bewegen sich Leistungstechnisch auf einem gleichen Level. Bei den Micron E-Die lassen sich zwar die Haupttimings besser optimieren aber bei den Subtimings hat Hynix C-Die wieder seine Vorteile. Beide IC-Typen bekommt man inzwischen zu recht ähnlichen Preisen, weswegen beide hier als Preis-Leistungstipp empfohlen werden können.

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Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile
  Samsung B-Die Micron E-Die Hynix C-Die
Vorteile sehr gute Performance gute Performance
geringer Preis
gute Performance
geringer Preis
Nachteile hoher Preis
Verfügbarkeit lässt nach
Abstriche bei den Timings Abstriche bei den Timings

Wer sich auch einmal mit RAM-Overclocking beschäftigen oder bereits vorhandene Ergebnisse teilen möchte, der ist im Forum in den entsprechenden Threads gerne willkommen. Im Ryzen-RAM-OC-Thread können Anfänger um Rat fragen, die in Zusammenarbeit erstelle Anleitung einsehen.

Mit etwas Zeit und Einsatz kann jeder noch etwas Leistung aus seinem RAM herausholen, unabhängig davon was für ein RAM-Kit man besitzt oder wie viel Vorwissen man besitzt. Im Ryzen-RAM-OC-Thread können Anfänger um Rat fragen, wenn die ersten Gehversuche gemacht werden.

Preise und Verfügbarkeit
G.Skill Trident Z Neo DIMM Kit 32GB
Nicht verfügbar 239,90 Euro Ab 194,57 EUR