ANÁLISE: Kingston HyperX PnP 8GB 1600MHz

A Kingston enviou para anÁlise o kit de memórias HyperX PnP 8GB 1600MHz, “Part Number” KHX1600C9D3P1K2/8G. Como informado, ele possui velocidade de 1600MHz @ 1.5v e latência CAS de 9-9-9.

Kingston HyperX PnP 8GB 1600MHz
Apesar de não ser um kit de memórias com clock tão elevado, setado em 1600MHz, possui tempo de resposta bom, fazendo frente a modelos com clocks superiores e latências mais altas. A Kingston destaca sua baixa voltagem, boa compatibilidade e garantia vitalícia como alguns dos principais atrativos. Nas próximas pÁginas veremos como ele se comporta frente aos concorrentes.

O kit aqui analisado contém dois módulos de memória de 512M x 64-bit (4 GB) DDR3-1600 CL9 SDRAM (Synchronous DRAM) 2Rx8, baseados em dezesseis componentes de 256M x 8-bit DDR3 FBGA por módulo. Cada um foi testado para rodar a JEDEC DDR3-1600 e tempo de latência de 9-9-9 a 1.5V. Parâmetros de timing adicionais são mostrados na seção PnP Timing Parameters. Cada DIMM de 240-pin usa conectores de ouro e necessita +1.5V.

Especificações

• CL(IDD): 9 ciclos
• Tempo de Ciclo de Fileira (tRCmin): 48.125 ns (min.)
• Atualização para ativo / Tempo de atualização de comando (tRFCmin): 160 ns (min.)
• Tempo de ativação de fileira (tRASmin): 33.75 ns (min.)
• UL Rating: 94 V – 0
• Temperatura em operação: 0ºC a 85ºC
• Temperatura de armazenamento: 55ºC a +100ºC

Características

• JEDEC standard 1.5V (1.425V ~ 1.575V) Power Supply
• VDDQ = 1.5V (1.425V ~ 1.575V)
• 800MHz fCK for 1600Mb/sec/pin
• 8 independent internal bank
• Programmable CAS Latency: 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5
• Posted CAS
• Programmable Additive Latency: 0, CL – 2, or CL – 1 clock
• Programmable CAS Write Latency(CWL) = 8 (DDR3-1600)
• 8-bit pre-fetch
• Burst Length: 8 (Interleave without any limit, sequential with starting address “000” only), 4 with tCCD = 4 which does not allow seamless read or write [either on the fly using A12 or MRS]
• Bi-directional Differential Data Strobe
• Internal(self) calibration : Internal self calibration through ZQ pin (RZQ : 240 ohm ± 1%)
• On Die Termination using ODT pin
• Average Refresh Period 7.8us at lower than TCASE 85°C, 3.9us at 85°C < TCASE < 95°C
• Asynchronous Reset
• PCB : Height 1.180″ (30.00mm), double sided component

Para visualizar as configurações completas em inglês, clique aqui.

Primeiro, precisamos destacar que uma boa memória alia um bom clock a um bom tempo de latência. Geralmente, os melhores resultados são obtidos por um clock mais alto com tempos mais relaxados, ao invés de um clock baixo com timings muito rÁpidos.

No entanto, para entender um pouco melhor o assunto, vamos explicar algumas características importantes quando o assunto é memória e os seus tempos de latência:

O que são tempos de memória?
Latência é o tempo que leva entre um pedido ser feito e ele ser atendido. Então, a primeira coisa que você precisa saber sobre latência é que quanto menor, melhor. Por exemplo, se você estÁ em um restaurante, a latência seria aquele tempo de espera entre o momento em que você fala o que quer para o garçom e o instante em que a comida chega à mesa. Quanto mais rÁpido isso acontecer, melhor, certo?

Em termos de memória, latência é o tempo total necessÁrio antes que os dados (sua refeição) possam ser escritos ou lidos na memória. Digamos que se encontre na embalagem de um kit de memória algo como “CL9-11-11-31 1.60V (2T)”. Estes números se referem aos CAS-tRCD-tRP-tRAS CMD (respectivamente) e esses valores são medidos em ciclos de clock.

A arquitetura da memória é como uma planilha com fileiras e colunas, em que cada fileira é um bank. É nesta planilha que os dados são gravados e acessados e a busca por esses dados se dÁ sempre em uma ordem. Primeiro se localiza a fileira, depois a coluna.

Assim, quanto mais rÁpida se der essa localização, melhor, mas muita aceleração pode gerar instabilidade. Voltando ao exemplo usado, é como se o garçom e a cozinha se apressassem em atender o cliente, deixando um pouco de lado a qualidade. Isso às vezes resulta em um pedido trocado, frio ou até no garçom tropeçando no meio do caminho.

Latência de CAS (Column Adress Strobe, o acesso à coluna)
Um dos tempos mais importantes é a Latência de CAS, que pode ser entendido mais facilmente pelas pessoas. Como os dados frequentemente são acessados sequencialmente (mesma fileira), a CPU precisa apenas selecionar a próxima coluna na fileira para conseguir o próximo pedaço dos dados. Em outras palavras, a Latência de CAS é o atraso entre o sinal CAS e a disponibilidade dos dados vÁlidos nos pinos de dados (DQ), ou seja, o tempo que leva para se acessar os locais em que os dados estão armazenados. Assim sendo, a latência entre os acessos nas colunas (CAS – column accesses, no original) tem um papel importante na performance da memória. Quanto menor a latência, melhor a performance. No entanto, os módulos de memória devem ser capazes de suportar configurações de latência mais baixas.

tRCD (Latência entre o RAS, o acesso à fileira, e o CAS, o acesso à coluna)
Existe um atraso entre o momento em que uma fileira é ativada e o instante em que a célula (ou coluna) é ativada através do sinal CAS e a data pode ser escrita ou lida em uma célula de memória. Este atraso é chamado de tRCD. Quando uma memória é acessada sequencialmente, a fileira jÁ estÁ ativa e o tRCD não tem muito impacto. No entanto, se a memória não é ativada de uma maneira linear, a fileira atualmente ativa deve ser desativada para que uma nova seja selecionada. É neste exemplo que um baixo tRCD pode melhorar a performance, mas, como em qualquer outro tempo de memória, deixÁ-lo muito baixo pode resultar em instabilidade.

tRP (Tempo de prepração do RAS)
tRP é o tempo necessÁrio para terminar um acesso de uma fileira e começar o acesso na próxima. Também podemos dizer que o tRP é o atraso necessÁrio entre a desativação de uma fileira e a seleção da próxima. Assim, em conjunto com o tRCD, o tempo necessÁrio (ou ciclos de clock necessÁrios) para trocar de fileiras (banks) e selecionar a próxima célula, seja para ler, escrever ou atualizar é uma combinação de tRP e tRCD.

tRAS (tempo de RAS ativo)
É recomendado que o valor do tRAS seja igual à soma dos tempos anteriores, pois ele é o tempo total em que uma fileira fica ativa. Como dissemos ali no começo, a arquitetura da memória é como uma planilha com fileiras e colunas. Para que a CPU consiga acessar a memória, primeiro precisa determinar qual fileira ou bank que serÁ acessada na memória e então ativÁ-la através de um sinal RAS. Quando ativada, a fileira pode ser acessada diversas vezes até que os dados sejam esgotados. É por isso que o tRAS tem pouco efeito sobre a performance geral do sistema, mas pode impactar a sua estabilidade se definido incorretamente.

Taxa de comando (CMD)
A taxa de comando é o tempo necessÁrio entre o envio do sinal para selecionar o chip e o momento em que os comandos podem ser emitidos ao módulo de RAM IC. Normalmente, estes são um clock ou dois.

A CPU é mais rÁpida que a memória, então normalmente tem que esperar até que o RAM entregue os dados. Dessa forma, o processador fica ocioso enquanto espera (não é exatamente assim, mas serve para esta explicação). Em um cenÁrio perfeito com o sistema ideal, a memória teria a mesma velocidade da CPU.

Assim, quando colocadas para trabalhar em conjunto – em dois (Dual), três (Triple) ou quatro (Quad) canais – as memórias têm sua velocidade de comunicação dobradas, triplicadas ou até quadruplicadas por aumentar o número de trocas realizadas simultaneamente. Isso teoricamente melhora a performance do sistema, mas o usuÁrio dificilmente sente a diferença (como em games, por exemplo).

Um caso em que a memória pode ter mais influência seria no caso de um sistema com APU. No entanto, o alto custo de uma memória mais rÁpida pode não compensar tanto quanto o investimento em uma memória de velocidade mediana e uma placa de vídeo.

DDR3
A principal vantagem do DDR3 sobre seu predecessor imediato, o DDR2, é a sua habilidade de transferir dados com o dobro da velocidade (oito vezes a velocidade das suas matrizes internas de memória), permitindo maiores larguras de banda ou picos de transferência.

Abaixo temos uma imagem mostrando a diferença física entre os padrões de memória DDR. Vale salientar que, devido essa diferença física de pinos, não existe compatibilidade entre as versões, ou seja, memórias DDR3 são compatíveis apenas com placas-mãe com suporte a esse padrão, assim como as demais, não sendo possível conectar uma memória DDR2 em uma placa mãe mais recente com padrão DDR3, como as para processadores Intel Core i3/i5/i7 ou AMD FX.

Compatibilidade
Um problema que acontece bastante em sistemas hoje em dia estÁ associado a compatibilidade das memórias com a placa-mãe, em muitos casos impossibilitando inclusive de se ligar o computador. Esse tipo de problema na grande maioria dos casos pode ser resolvido pela empresa que desenvolve a placa-mãe, atualizando a versão de BIOS adicionando assim o suporte a um terminado modelo que apresentava incompatibilidade. No site oficial de toda placa-mãe, ao menos das marcas mais respeitadas, possui uma lista dos modelos compatíveis. No caso o modelo que estamos analisando não apresentou nenhum problema desse gênero.

Overclock
O suporte a memórias de clock muito alto (DDR3-2000 e superiores) é feito necessariamente por overclock e provoca grande stress em diversos componentes do sistema.

Um exemplo disso era o que acontecia com plataformas LGA1366, em que a controladora de memória precisava operar ao dobro do clock da memória. Com isso, para usar memórias DDR3-2000, ela precisava de um clock de 4 GHz, exigindo tensões muito altas para garantir a estabilidade do sistema. Isso provocava temperaturas muito elevadas e uma diminuição acentuada do tempo de vida útil do processador.

Este problema com memórias de alto desempenho foi praticamente resolvido nas novas plataformas (Sandy Bridge e derivados), com algumas ressalvas, como no caso de uma DDR3-2000. Como não existe multiplicador exato (existem apenas multiplicadores para DDR3-1600, 1866 e o seguinte jÁ é o 2133), é necessÁrio modificar o BCLK para que o clock da memória chegue a 2000 MHz e alterar o BCLK é sempre um assunto sensível. Placas AMD, que são mais tolerantes a esse tipo de ajuste, acabam sendo mais amigÁveis com overclocks de memória.

Placas-mãe mais recentes jÁ trazem suporte a 2400MHz, mas apenas os modelos com características avançadas em overclock, em especial placas com chipset X79 para socket LGA 2011.

Abaixo algumas fotos do kit analisado, com dissipador na cor cinza e tamanho padrão, dessa forma aumentando sua compatibilidade com air coolers de alto desempenho, que normalmente tem parte do heatsink sobre os slots de memórias.

Na última foto mostrando uma comparação com um pente do kit analisado e outro da G.Skill analisado dias atrÁs. O tamanho/formato é o mesmo, a diferença fica por conta do dissipador e das características técnicas, jÁ que o kit da G.Skill tem clock de 2133MHz.

Abaixo trazemos mais detalhes sobre o sistema utilizado para os testes e sobre as telas do CPU-Z.

MÁquina utilizada nos testes:
– Mainboard MSI X79A-GD65 8D
– Processador Intel Core i7 3960X @ 4.6GHz
– Placa de vídeo Nvidia GeForce GTX 680
– HD 2TB 7200RPM Sata3 Seagate Barracuda (ST2000DM001)
– Fonte XFX ProSeries 1250W
– Cooler Master Hyper 212 EVO

Sistema Operacional e Drivers: 
– Windows 7 64 Bits 
– Intel INF 9.3.0.1019
– GeForce 301.42 WHQL

Aplicativos/Games: 
– AIDA64 2.50
– MaxxMEM 1.50
– Sandra Lite 2012 18.47
– CineBENCH 11.5
– x264 Full HD 1.0.1
– WinRAR 4.11

– 3DMark 11 1.0.3 (DX11) 
– Aliens vs Predator (DX11)

CPU-Z
Abaixo temos algumas telas do CPU-Z mostrando características e clocks testados do kit de memória analisado. Vale destacar que, quando rodando em 1866MHz, o kit estÁ overclockado, jÁ que seu clock por padrão é de 1600MHz.

Kingston HyperX PnP 8GB 1600MHz

Kingston HyperX PnP 8GB – OVERCLOCKED @ 1866MHz

Começamos a anÁlise com o aplicativo AIDA64, que possui um teste de desempenho para memórias (Memory Benchmark). Capturamos três resultados do teste: read, write e copy, que podem ser vistos nos grÁficos abaixo.

A HyperX a 1600 MHz consegue um empate técnico com a ARES no mesmo clock e supera a Vengeance nos três quesitos, mesmo que, em dois deles (write e copy), a diferença seja tão pequena que podemos também considerar um empate. Com o clock aumentado para 1866 MHz, a HyperX consegue um ganho considerÁvel em Read e Copy, mas mantém a mesma performance em Write. Comparada à ARES no mesmo clock, ela perde no primeiro teste, consegue um empate técnico no segundo e a supera no terceiro.

A memória da Kingston supera a ARES com mesmo clock nos três testes, mesmo que nos dois últimos a diferença seja tão pequena que consideramos empate técnico. Comparada à Vengeance, consegue superar a rival em Read, perde em Write e empata em Copy. Em Write, tanto a HyperX quanto a ARES a 1600 MHz conseguem a pior performance, mesmo que apenas 3% abaixo da líder. Com um ganho de 3,5% de performance em média nos três testes a 1866 MHz, consegue superar todas as demais em Write, mas ainda fica bem atrÁs da ARES a 2133 MHz no resto, perdendo também para a mesma memória a 1866 MHz.

Sandra Lite 2012
A HyperX em seu clock original supera tanto a ARES quanto a Vengenace com a mesma clockagem. Subindo para 1866 MHz, consegue um ganho de 13%, suficiente para um empate técnico com a ARES com o mesmo clock. No entanto, ainda estÁ a 16% da rival à 2133 MHz.

CineBENCH
À 1600 MHz, a HyperX consegue um resultado mediano, atrÁs da ARES a 1866 MHz e 1333 MHz por apenas 0,67%. Ela supera a concorrente a 1600 MHz por 0,45% e as demais por pouco mais de 1%. Curiosamente, com o overclock para 1866 MHz, a HyperX tem perda de desempenho de 1,35%.

x264 FULL HD Benchmark
Novo resultado mediano, mas que garante uma performance levemente superior a das rivais a 1600 MHz. Foi 0,84% acima da Vengeance e 1,39% acima da ARES. Se no teste anterior o overclock apresentou perda, aqui ele simplesmente não funcionou.

WinRAR
Mais uma vez ela supera as demais com mesmo clock. Dessa vez, chega a conseguir uma vantagem ainda maior, com um pouco mais de 4%. Novamente, no entanto, ela perde performance com o overclock para 1866 MHz, ficando com um resultado 1,42% inferior.

3DMark 11
Não poderia faltar o 3DMark 11, um dos aplicativos de benchmarks mais famosos do mundo. 

Empate técnico entre todos os resultados, mas a HyperX amarga o menor de todos, mesmo com performance abaixo da ARES a 2133 MHz por menos de 2%. O aumento para 1866 MHz promove um ganho de apenas 0,01%.

Aliens vs Predator
Novo empate técnico entre todas as memórias e seus diferentes clocks. Novamente a HyperX a 1600 MHz consegue o menor resultado, mesmo que menos de 1,5% abaixo da ARES a 2133 MHz. Mais uma vez o ganho no overclock é muito baixo, se mantendo abaixo de 1%.

Em questão de desempenho, um clock tão alto não faz tanta diferença. Acima de um certo valor, em relação a memória, podemos dizer que a performance não é tão influenciada. Ao mesmo tempo, tempos de latência muito baixos podem gerar instabilidade em algumas aplicações, tanto para a memória quanto para o sistema. Uma boa memória se dÁ a partir da combinação entre os dois fatores – clock e tempos -, em que geralmente um clock mais alto aliado a timings um pouco mais relaxadas gera um melhor resultado que um clock baixo com tempos agressivamente rÁpidos.

Isto se mostra verdade particularmente no caso das HyperX. O kit conseguiu resultados satisfatórios em casos que não exigem tanto da memória e até se manteve na frente das Corsair Vengeance e da ARES da G.SKILL a 1600 MHz na maior parte dos principais testes. No entanto, seu custo muito elevado fica apenas três dólares abaixo da ARES, que conseguiu resultados bem superiores quando a memória foi exigida, além de oferecer maiores possibilidades de clockagem por ter clock de 2133 MHz. É possível encontrar concorrentes com mesmos tempos e velocidade por menos de 55 dólares. Outro fator, é que a HyperX também apresentou problemas quando overclockada a 1866 MHz, pois teve perda de performance em alguns casos e até travou o sistema.

Por não ter dissipadores altos, o kit é compatível com a grande maioria dos coolers. Sendo, assim, diferente de modelos com dissipadores altos, como exemplos os coolers Noctua NH-D14 e Thermaltake Frio OCK, que são de alto desempenho e possuem limitações na compatibilidade com memórias devido sua estrutura. Esse é um ponto importante e que pode pegar muitos usuÁrios de surpresa na hora de montar uma mÁquina com produtos de alto desempenho.

A linha HyperX PnP também possui modelos para notebooks, em alguns reviews pela internet os mesmos ganharam boas críticas. 

Para os novatos no assunto, a Kingston é uma das empresas com maior credibilidade em memórias do mundo, sendo uma das pioneiras nesse mercado. Ela possui outras linhas, algumas mais rÁpidas como é o caso da linha HyperX T1 H2O, com sistema de dissipação de calor via water cooler.

{galeria::Kingston_HyperX_PnP,Kingston HyperX PnP 8GB 1600MHz}

Gostaríamos de agradecer a Alexandre Ziebert, responsÁvel pelo Marketing Técnico da ASUS Brasil, por ter tirado diversas dúvidas, além de ajudar-nos a elaborar as explicações, visando tornÁ-las de fÁcil leitura e entendimento.