Intel の大型 Haswell-E CPU のチェックオフ機能の 1 つは、クアッドチャネル DDR4 メモリのサポートですが、私のテストでは、それほど重要ではない可能性があることが示されています。
メモリチャネルをショットガンの銃身と考えてみてください。ビデオゲームで銃身が2つある方が1つより優れていることはご存知でしょう。クアッドチャネルRAMはコンピューターの銃身が4つあるショットガンです。メモリチャネルの数が多いほど、CPUが利用できるメモリ帯域幅が増えます。
現代のPCでは、各チャネルごとに個別のRAMが必要です。もちろん、これもCPUによって異なります。Core i7-4790Kや新しいCore i7-6700Kなどのコンシューマー向けチップは最大2チャネルをサポートし、Core i7-5960Xなどのコンシューマー向けチップは 最大4チャネルをサポートします。
通常、これは問題になりません。高価なX99マザーボードと高価なCore i7-5960Xを購入して、4つのRAMではなく2つのRAMしか搭載しないことで、クアッドチャネルメモリのパフォーマンスを意図的に低下させるような人はいないでしょう。
アスロック Asrock の X99 MiniITX ボードは、スペースを節約するために 2 つのメモリ チャネルを単純に廃止しました。
AsrockのX99E-ITX/acをご覧ください
問題は？IntelのHaswell-Eチップとそれに必要な4つのメモリスロットを、小型のMini-ITXマザーボードに搭載することはできないということです。 フルサイズのメモリモジュールでは物理的に収まらないのです。IntelのHaswell-E CPUを利用できないということは、小型PCはせいぜいクアッドコアCPUしか搭載できないことを意味します。
Asrockの突飛な解決策は、X99E-ITX/acマザーボードのスロットを2つ省くというものでした。確かに帯域幅は半分に減りますが、 このFalcon Northwest やこのCyberPower Trinity Xtremeのような、4コア以上のCPUを搭載したクレイジーなマシンを組み立てられるようになります。問題は、どれほどのダメージを受けるかということです。
テスト方法
システム帯域幅の半分を放棄することで、実際のパフォーマンスがどの程度犠牲になるのかをテストすることにしました。Asrock X99E-ITX/ac は永続的にデュアル チャネル メモリに制限されているため、これをテストする唯一の方法は、フルサイズの X99 マザーボードを使用することでした。
そこで、レビュー済みのMicroExpress B20システムを採用しました。フルサイズのAsus X99 Proマザーボード、6コアのCore i7-5820K CPU、GeForce GTX 970カード、そして4GBモジュール4枚を使用したクアッドチャネルモードの16GB DDR4/2666 RAMを搭載しています。クアッドチャネルモードでベンチマークをいくつか実行した後、4枚のRAMを2枚の8GB DDR4/2666メモリに交換し、デュアルチャネルモードで動作させました。
システムに元々付属していた4本のメモリスティックのうち2本だけを取り出すこともできましたが、RAM容量が16GBと8GBだと結果に影響が出るのではないかと心配する人もいるだろうと考え、そうしました。実際には影響はありませんが、ご容赦ください。ちなみに、今回はデュアルチャネルモードのDDR4/2666メモリ16GBと、クアッドチャネルモードのDDR4/2666メモリ16GBを比較しています。
X99 チップセットと Core i7-5820K チップを搭載した MicroExpress B20 システムを使用して、デュアル チャネルのパフォーマンスをシミュレートしました。
Sisoft Sandra メモリ帯域幅
最初のテストは、SiSoft Sandraのメモリ帯域幅テストでした。この万能ベンチマークスイートは、PCのほぼすべての部分を測定・分析します。PCで利用可能なメモリ帯域幅を測定するための長年の標準となっています。結果は予想通りでした（モジュールを間違ったスロットに挿入していないかを確認するのにも役立ちます）。デュアルチャネルDDR4/2666からクアッドチャネルDDR4/2666に変更すると、利用可能なメモリ帯域幅がほぼ2倍になります。やったー！さあ、家に帰ろう！
いいえ。このグラフはクアッドチャネルメモリに関する唯一の朗報と言えるでしょうが、今は帯域幅の広さにご期待ください。実際のパフォーマンスへの影響については、続きをお読みください。
申し訳ありませんが、デュアル チャネル RAM です。クアッド チャネルの方がはるかに優れています。
エンコード性能
理論上のパフォーマンスを測る合成テストも重要ですが、実際のタスクではそれがどこに現れるのでしょうか。それを調べるために、次にシステムで実行したテストは Handbrake でした。これは人気の無料のビデオ エンコーダーで、CPU を大量に使用するテストです。ビデオ エンコードは帯域幅の影響を受けやすいと考えられているため、メモリ帯域幅を 2 倍にすると大きな効果が得られると考えました。しかし、下のグラフを見ると残念ながら、まったく効果がありませんでした。メモリ帯域幅はエンコード パフォーマンスの向上に役立つと長い間信じていたので、かなり驚きました。実際、以前にも古いハードウェア プラットフォームでこの現象を見たことがあるのですが、これは衝撃的でした。ただし、エンコーダーやエンコード負荷によって帯域幅の増加が有利になる場合があるため、これが最終的な結論というわけではありません。しかし、現時点ではかなりがっかりしています。
エンコード テストでは、デュアル チャネル RAM とクアッド チャネル RAM の間に実質的に違いは見られませんでした。
PCMark 8 クリエイティブ
次のタスクは、PCMark 8のクリエイティブ・コンベンショナル・テストでした。この合成テストは、写真編集、動画エンコード、軽いゲーム、ブラウジングといったワークロードをシミュレートするものです。ワークロードをCPU自体に限定するため、GPU部分ではなくコンベンショナル・テストを実行しました。結果は、またしてもかなり驚き、そして残念な結果となりました。
PCMark 8 の Creative Conventional テストでも影響は最小限であることが示されています。
PCMark 8 ホーム
ワークロードを変えるために、PCMark 8のHomeとWorkのConventionalタスクも実行しました。システムメモリ帯域幅をほぼ2倍にしても、違いはありませんでした。PCMark 8 Workの結果のグラフでインターネット帯域幅を無駄にするのはやめておきます。
PCMark 8 Home Conventional テストでも、デュアル チャネル メモリとクアッド チャネル メモリの同点が示されています。
ウィンRAR
ビデオエンコードと同様に、ファイル圧縮は大量のメモリ帯域幅が一般的に効果を発揮するタスクの一つです。その効果を確かめるため、WinRAR 5.21を使用し、内蔵の圧縮ベンチマークを使用しました。最終的に、メモリ帯域幅の増加が効果を発揮していることを確認しましたが、その差はそれほど大きくありませんでした。
通常、ファイル圧縮はメモリ帯域幅の恩恵を受けますが、WinRAR ではその差は非常に小さいです。
7Zip
7Zipのベータ版も起動して、内部ベンチマークを実行してみました。7Zipの性能は確かにかなり向上しましたが、やはりもっと期待していました。もう諦めようかとも思いましたが、ゲームテストもいくつか実行してみることにしました。それでは、このまま読み進めてください。
7Zip の内部ベンチマークからは改善が見られますが、期待したほどではありません。
トゥームレイダー
最後のテストでは、最先端のグラフィックではないゲームをいくつか起動してみました。これは、テストベッドでGeForce GTX 970のボトルネックにならないような古いゲームを使うためです。GeForce GTX 970は優れたグラフィックカードで、非常にお買い得ですが、Titan Xには及びません。グラフィックのボトルネックを解消するため、解像度を1920×1080とかなり低く設定し、画質設定も低くしました。
結果は？ ええ。ご想像の通り、違いはありません。アルティメットでもハイでも。目を細めて、両方の結果が出たと思ってください。
システムをどちらかのクアッドチャネルに設定して Tomb Raider を実行しても、違いはないようです。
バイオショック インフィニット
そして、BioShock Infiniteも200fpsを突破しても全く問題ありませんでした。Tomb Raiderと同様に、高と中設定でテストを実行しましたが、帯域幅は問題にならないため無駄にしないことにしました。
BioShock Infinite を中程度の設定で実行すると、パフォーマンスの向上はほとんど見られません。
ダート対決
そして、 Dirt Showdownでも同じ結果になりました。私が試した他の3つの設定はどれも同じなので、ここで紹介する理由はありません。結論については、このままお読みください。
ダート・ショーダウンも退屈な作品であることがわかる
結論
Asrockがコア数を増やすためにメモリ帯域幅を犠牲にするという興味深い決断について、これまで何度か記事を書いてきました。その反応は、メモリ帯域幅を犠牲にしたくない人たちから反発を受けるのが常です。6コアや8コアの小型システムを作るためだけに、メモリ帯域幅の半分を犠牲にするなんて？絶対にあり得ません！
私も最初は同じ反応でした。しかし、テストを実行してみた結果、それが重要かどうかは分かりません。どこか薄暗い月明かりの下に、利用可能なシステム帯域幅を2倍にすることで期待通りの効果が得られるタスクやベンチマークがあるはずですが、ここではそれが見当たりません。
なぜでしょうか？ 理由の一つは、私が使用した6コアのCore i7-5820Kプロセッサの15MBという巨大なキャッシュにあるのではないかと考えています。クアッドコアのCore i7-4790Kは8MBのキャッシュを搭載しています。これは、コアが2つ増えただけで、キャッシュ容量がほぼ倍増したことになります。8コアのCore i7-5960Xにアップグレードすると、システムメモリ帯域幅を半分に削減することの弱点が明らかになるのでしょうか？今日のテストでは、そうは思えません。
フルサイズのX99 Haswell-Eマシンを自作したり購入したりするとしても、やはりクアッドチャネルメモリは欲しいです。それを諦める理由がないからです。しかし、もし4コアではなく6コアの小型マシンを選ばなければならず、ワークロードにCPUコア数の増加によるメリットがあるとしたらどうでしょう？メモリ帯域幅を犠牲にする決断をすることに全く抵抗はありません。
アスロック コア数を増やすためにメモリ帯域幅を犠牲にしても問題はないようです。
