Speicherbandbreite bei Kaveri: Eine Frage der Bänke

AMD hat bekanntgegeben, dass die Kaveri-APUs ihre höchste Leistung nur erreichen, wenn Double-Rank-Arbeitsspeicher mit DDR3-2133-Geschwindigkeit verwendet wird. Diese Angabe widerspricht allerdings den offiziellen Spezifikationen, die AMD selbst festgelegt hat.

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AMDs Kaveri-Testsystem nutzt zwei Dual-Ranked-Module mit DDR3-2133-Geschwindigkeit.
AMDs Kaveri-Testsystem nutzt zwei Dual-Ranked-Module mit DDR3-2133-Geschwindigkeit. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)

Die Grafikeinheit der Kaveri-APUs kann erst mit DDR3-2133-Speicher mit sogenannter Double-Rank-Organisation ihre volle Leistung abrufen. Das hat AMD Computerbase gesagt. Der Speichercontroller von Kaveri ist damit in der Lage, Nutzen aus kürzeren RAM-Latenzen zu ziehen, allerdings hat AMD selbst festgeschrieben, dass dieser Trick nur mit DDR3-1866 offiziell gestattet ist.

  • Der BKDG sieht nur DDR3-1866 für zwei Module vor. (Bild: AMD)
Der BKDG sieht nur DDR3-1866 für zwei Module vor. (Bild: AMD)
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Da sich bei einer APU die CPU-Kerne und die Grafikeinheit die Datentransferrate des Arbeitsspeichers teilen müssen, ist schneller RAM besonders wichtig - ansonsten wird insbesondere die GPU massiv ausgebremst. Für alle bisher veröffentlichten Kaveri hat AMD daher eine Geschwindigkeit von DDR3-2133 festgelegt, das ist der schnellste von der Jedec spezifizierte Arbeitsspeicher. Damit die APUs noch ein wenig mehr Leistung aus dem RAM kitzeln können, überarbeitete AMD den Speichercontroller: Wie der Hersteller der Computerbase sagte, macht Kaveri - anders als Trinity und Richland - Gebrauch von Double-Ranked-RAM.

Bänke und Seiten

Jedes DDR3-Modul ist mittels eines 64-Bit-Kanals an den Speichercontroller angeschlossen. Eine Rank, also eine Bank, beschreibt die Anbindung der auf einem Arbeitsspeichermodul verbauten Chips. Jede Rank verfügt über einen sogenannten Chip Select, also eine eigene Leitung, um die Chips anzusprechen - das Stichwort lautet Speicherverschränkung. Hierzu sei erwähnt, dass Double und Single Rank nichts damit zu tun haben, ob Chips nur auf einer Seite eines Moduls (Single Sided) oder auf beiden (Double Sided) montiert sind.

Jede Bank muss für volle Leistung mit 64 Bit angesprochen werden, bei Double Rank (DR) steht jeder Bank die komplette Datentransferrate zur Verfügung. Der Vorteil gegenüber Single Rank (SR) besteht darin, dass per Chip Select die Bänke abwechselnd zum Einsatz kommen können. Dies beschleunigt die Speicherzugriffe bei bestimmten Szenarien, in denen eine Rank gerade nicht ansprechbar ist. Die Latenz verringert sich also.

  • Der offene Testaufbau entstand aus Zeitnot, vorne das Mini-ITX-Board, daneben die Samsung-SSD und das Gold-Netzteil. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
  • Das Gigabyte-GA-F2A88XN-Wifi bietet viele Anschlüsse. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
  • Der DDR3-2133-Speicher stammt von AMD, ein PCIe-Slot nimmt eine Steckkarte auf. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
  • Das AC-7260-Wifi stammt von Intel. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
  • Das AMD-System verfügt über insgesamt 16 GByte DDR3-2133-Arbeitsspeicher. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
  • Der Noctua NH-L9a kühlt trotz geringer Bauhöhe sehr leise und gut. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
  • Statt eines finalen Prozessors schickte uns AMD ein Engineering Sample im A1-Stepping zum Test. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)
Das AMD-System verfügt über insgesamt 16 GByte DDR3-2133-Arbeitsspeicher. (Bild: Tobias Költzsch/Golem.de)

Die offiziellen Spezifikationen

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Nun sieht AMDs Leitfaden für Entwickler, der Bios and Kernel Developer's Guide (BKDG), eine Einschränkung vor: Der wegen der hohen Datentransferrate für Kaveri wichtige DDR3-2133-Standard wird offiziell einzig mit einem Single-Rank-Modul bei einem Steckplatz für einen Speicherkanal unterstützt. Mit zwei Bänken pro Channel und SR- oder DR-Speicher ist DDR3-1866, mit je einem DR-Riegel und zwei Kanälen ist DDR3-1600 festgelegt.

Das von AMD gestellte Testsystem mit Radeon Memory des Typs AG38G2130U2S (der bei AMD nicht zu finden ist) war mit zwei RAM-Steckplätzen ausgestattet, ein jeder davon soll mit einem DR-Modul mit DDR3-2133-Standard bestückt gewesen sein. Streng genommen hätte der Hersteller somit eine übertaktete Plattform an Golem.de versendet, sofern die mit AG38G2130U2S bezeichneten Module über Double Rank verfügen. Das "U2" in der Bezeichnung spricht für DR, laut Spezifikationen ist aber nur SR für DDR3-2133 zulässig.

Wir haben bei AMD angefragt, da SR oder DR nur der Speicherhersteller selbst benennen kann - eine Antwort steht noch aus.

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