مراجعة لذواكر الحاسب DDR4...هل نحن حقاً في حاجة إليها؟؟

في الشهور الأخيرة عاش قطاع المحترفين لأجهزة الحاسب المكتبية الكثير من الحماس بفضل ظهور منصات إنتل الجديدة X99 ومعها جيل معالجاتها فائقة الأداء Haswell-E والتي تضمنت لأول مرة معالج حسابي ب 8أنوية حقيقة و16 خط للمعالجة وهو ما كان كفيلاً لجر أي شخص مهووس بهذه الأمور للتعرف على قوة الحوسبة الجديدة لهذه المعالجات إلى جانب أصحاب الأجهزة الخدمية بكل تأكيد والذين لا يكفون إطلاقاً عن الرغبة في الحصول على المزيد من القوة الحسابية لديهم.

لكن هذا وحده ليس كل شيء....فحماس قطاع المحترفين طال أيضاً الجيل الجديد من ذواكر الحاسب DDR4 التي إستغرق ظهورها 7 سنوات كاملة منذ صدور الجيل السابق والأكثر شهرة حالياً DDR3، ومع تأكد الجميع من مستوى وقوة الأداء الخاص بمعالجات Haswell-E وحتى قبل الإعلان عنها كانت علامات الإستفهام هي ما يحوم حول جيل الذواكر DDR4 وعن مدى التحسن الذي سيتحقق مقارنةً بذواكر الجيل الماضي DDR3 وإن كانت هناك إستفادة حقيقية من هذا التغيير.

وفي الحقيقة ما يجعل التساؤل حول أداء الذواكر الجديدة أكثر أهمية هي أنها ليست فقط لقطاع محدد أو فئة معينة من مستخدمي الحاسب كمعالجات Haswell-E. فنعم نحن على حق عندما نؤكد بأن ذواكر DDR4 لن تستخدم الأن سوى مع منصات X99 ومعالجات إنتل Haswell-E إلا أن ذلك يشير إلى الفترة الحالية فقط وسيتغير الأمر تماماً في المستقبل القريب، بل تأكد تماماً أنه خلال عامين أو ثلاثة أعوام على الأكثر قد تتحول مسألة التغيير لذواكر DDR4 إلى أمر حتمي للكثيرين، فجميع منصات الحاسب المستقبلية سواء للفئات الإحترافية أو لمتوسطي الدخل أو حتى للفئات البسيطة وسواء أكانت منصات داعمة لمعالجات إنتل أو AMD فجميعها ستعمل شيئاً فشيئاً على دعم الجيل الجديد من الذواكر وإعتبار الجيل الحالي DDR3 من الماضي.

إذا فحتى من لايحلم بإمتلاك منصات إنتل الأقوى حالياً X99 ولايرغب في ذلك على الإطلاق وسيكتفي فقط بالإحتفاظ بمستوى الأداء الخاص بمنصات الحاسب التقليدية سيجر إضطراراً خلال السنوات القادمة للتعامل مع ذواكر الحاسب DDR4 ولم يعد الأمر مرتبطاً فقط بأصحاب أجهزة الحاسب فائقة الأداء كما هو عليه حالنا الأن، وبالتأكيد سيجعل ذلك الكثير منا يتسائل....هل مسألة التغيير الإلزامي القريب لذواكر DDR4 سيحمل معها أي إستفادة حقيقة أم أن الأمر هو مجرد تغير في الأسماء؟؟

 في سبيل توضيح هذا الأمر سنعرض نتائج لواحدة من ذواكر DDR4 التي تحصلنا عليها وهي ذواكر Corsair Vengeance مع محاولة إيجاد نوع من المقارنة مع ذاكرة حاسب من نوع DDR3. طبعاً بالنسبة لهذه المقارنة فلاتنتظر الحيادية الكاملة بسبب الإختلاف الكبير في المنصات الداعمة لكلاً من الذاكرتين، إلا أننا سنقوم بالتقليل من هذه الفوارق قدر الإمكان كما ستلاحظون بعد قليل. ولكن أولاً دعونا نرى أهم التطورات التي حدثت في ذواكر DDR4 والتي من المفترض أن تقدم بدورها أدآء ومعدلات نقل أسرع من الذواكر القديمة.

أهم الإختلافات في الجيل الجديد لذواكر الحاسب DDR4

التطورات التي كانت مستمرة منذ أول جيل صدر لذواكر الحاسب من نوع DDR وحتى DDR3 كانت تشتمل على عدد محدد من العوامل التي تختلف القيم الخاصة بها إلى الأفضل مع كل جيل، مثل ترددات التشغيل وعدد قنوات التوصيل ومقدار الفولتية اللازم لتشغيل الذاكرة، وإن كنت تبحث عن توضيح أكثر لما أقصده من هذه الأمور فيمكنك قبل إستكمال باقي أسطر المراجعة أن تنتقل أولاً إلى مقالنا السابق حول ماهية الذواكر وكيفية تطورها ومستقبل ذواكر DDR4.أما إن كنت على خلفية جيدة بخصائص ذواكر الحاسب فإليك إذا أهم ما نراه من إختلافات في الجيل الجديد.

فأولاً لدينا قيم الترددات المرتفعة نسبياً التي ستبدأ في هذا الجيل من 2133MHz، وهي بالمناسبة القيمة التي كان من المفترض أن تتوقف عندها ذواكر DDR3 إلا أنها تمكنت لاحقاً من الوصول إلى تردد 3000MHz، أما عن قيمة التردد النهائي المتوقع للذواكر الجديدة DDR4 فمبدئياً يمكننا القول بأنه 4266MHz ولكن لا مانع أن تحقق الذواكر أرقاماً وترددات تشغيل أعلى من ذلك في المستقبل.

أما ثاني الإختلافات لدينا والذي يعد ثورة بحق هو الفولتية الخاصة بتشغيل الذواكر، ففي حين أن ذواكر الحاسب DDR3 تبدأ قيم الفولتية لديها عند 1.5v فذواكر DDR4 ستحتاج فقط إلى 1.2v للعمل، أي أن قيمة التخفيض هنا لشريحة الذاكرة الواحدة  يصل إلى 30mv وهو إنخفاض ممتاز بالتأكيد خصوصاً وأن خط البداية لقيم ترددات التشغيل هو 2133MHz وعند نفس هذه القيمة من الترددات لذواكر DDR3 ترتفع قيم الفولتية إلى 1.65v...!! أي بإختصار إذا أردنا مقارنة كلا الجيلين معاً من ناحية الفولت المستهلك للتشغيل عند نفس قيم الترددات سنجد أن ذواكر الجيل الجديد DDR4 يمكنها العمل بفولتية أقل بمقدار 45mv.

 أخيراً نجد أيضاً إختلافاً حاسماً هنا في الجيل الجديد وهو زيادة عدد قنوات التوصيل أو تحديداً السنون الخاصة بشرائح الذاكرة والتي تتلاقى مع شقوق التثبيت باللوحات الرئيسية، فتم زيادة عدد هذه السنون إلى 288Pin بعد أن إستمرت على مدار جيلين كاملين DDR2 و DDR3 بعدد 240Pin، وهذا التغير سيصب في صالح فكرة الزيادة من سرعات التشغيل للذواكر الجديدة وعملها بترددات أعلى من الأجيال السابقة بفارق كبير مما يعني أن وجود واجهة توصيل بنطاق أوسع مع اللوحة الرئيسية أمر جيد لتحمل كم البينات المتدفقة من وإلى الذاكرة.

حسناً إذا .....كل هذا جميل وربما نجد في ذواكر DDR4 الإختلافات التي قد تعطيها فعلاً أفضلية ملموسة على ذواكر الجيل الماضي DDR3، إلا أن كل ما ناقشناه هنا هو مجرد كلام نظري ربما كنت على علم مسبق به وحتى قبل صدور الذواكر نفسها، فدعونا إذا ننتقل إلى الجانب العملي من مراجعة اليوم ولنبدأ أولاً بإستعراض الذاكرة التي لدينا Corsair Vengeance.

ذواكر الحاسب Corsair Vengeance LPX

المواصفات

 الذاكرة التي لدينا قادمة من Corsair وهي واحدة من الشركات الرائدة وصاحبة صيت كبير في مجال تصنيع ذواكر الحاسب، وذاكرة اليوم تندرج تحت أشهر سلاسل الشركة المعروفة بإسم Vengeance. وتحمل الذاكرة الرمز الكودي CMK16GX4M4A2800C16 وهي في الحقيقة ليست ذاكرة واحدة وإنما باقة كاملة مكونة من 4 شرائح للذاكرة بواقع 4GB للواحدة أي بمجموع 16GB للذواكر ككل.

وستعمل الذاكرة بتردد إفتراضي 2133MHz عند تثبيتها في المنصة الداعمة لها X99، ولكن Corsair تقدم كسر سرعة للذاكر لتصل إلى تردد 2800MHz مع الحفاظ على مستوى الفولت عند 1.2v، وبخصوص التواقيت الخاصة بها ففي الوضع الإفتراضية ستعمل الذاكرة بتواقيت  36-15-15-15 أما في حالة رفع التردد فسترتفع التواقيت أيضاً إلى 36-18-18-16. وهي تواقيت مرتفعة بكل تأكيد ولكن الأمر لا يستهدف ذاكرة اليوم فقط من Corsair وإنما هو أحد العيوب الخاصة بذواكر DDR4 بشكل عام.

 منصة الإختبار

منهجية الإختبار

في البداية وكما هو واضح من منصة الإختبار قمنا بإستعمال اللوحة الرئيسية جيجابايت X99 Gaming G1 مع معالج Core i7-5820K لإختبارذواكر Corsair Vengeance DDR4، بينما إستخدمنا اللوحة الرئيسية ASRock Z97 Extreme4 ومعالج i5-4670K مع ذواكر الحاسب G.Skill RipjawsZ DDR3.

تم أولاً إختبار ذواكر Corsair DDR4 في الحالة العادية وبترددها الإفتراضي 2133MHz ثم أعدنا الإختبارات مع رفع الذاكرة إلى تردد 2800MHz، وبالنسبة لذواكر G.Skill فتم إختبارها فقط على تردد 2133MHz وهذه الإختبارات تمت فقط لتوضيح الفارق في الأداء بين المنصتين بشكل عام وكيف ستؤدي ذواكر الحاسب مع واحدة من المنصات الإحترافية X99 في مواجهة ذواكر أخرى تعمل على منصة Z97 وبمعالج في الفئة المتوسطة Core i5.

أما للقيام بمقارنة جدية بين الذاكرتين فالتدابير التي إتبعناها كانت مختلفة تماماً وركزنا على توحيد كل شيء قدر الإمكان لتحقيق أقصى قدر ممكن من التكافؤ بين المنصتين ولكن دعونا أولاً نعرض نتائج الإختبار الخاص بذاكرة اليوم بلا أي تعديلات

نتائج الإختبار لذواكر Corsair Vengeance DDR4

 AIDA64 Extreme - Memory Tests

Super Pi

من الواضح هنا تماماً النتائج الكبيرة لذواكر اليوم Corsair Vengeance DDR4 خصوصاً إذا نظرنا للأسفل لنرى ما ححقته في المقابل ذواكر G.Skill الممثلة لذواكر الحاسب من نوع DDR3 والتي لا تحقق نجاحاً ملحوظاً إلا في النتائج الخاصة بحساب زمن التأخير Latency وأيضاً نتائج Super Pi والسبب بكل تأكيد هو الفارق بين تواقيت كلا الذاكرتين والتي تعد أفضل كثراً في ذواكر G.Skill RipJawsZ DDR3 عن ذواكر اليوم Corsair Vengeance DDR4، وعلى كل حال فلا يمكن المقارنة على الإطلاق بهذه الطريقة فنحن نتحدث عن ذواكر مختلفة تماماً في الحجم الكلي والتواقيت وحتى في المعالجات المستخدمة والتي تؤثر كذلك بشكل كبير على نتائج هذه الإختبارات، لذا خذوا النتائج السابقة على أنها مجرد إستعراض قوة لذواكر اليوم مع منصتها الجديدة ليس إلا.

أما لو تحدثنا عن مقارنة حقيقة نجريها بين الذاكرتين فإليكم أهم التدابير التي قمنا بها لفعل ذلك، ولكن دعوني أؤؤكد أولاً أنه حتى مع القيام بكل هذه الإستعدادات لازال القول بأنها مقارنة حيداية تماماً أمر صعب بكل تأكيد بسبب كم الإختلافات بين كلا المنصتين ولكننا فقط قربنا المسافات بقدر المستطاع.

المقارنة بين ذواكر DDR4 وDDR3

المشكلة الأولى التي واجهتنا كانت في الأساس بين كلاً من منصات الذاكرتين، فنحن نتعامل مع لوحة رئيسية بشريحة تحكم X99 ومعالج i7-5820K يعمل بستة أنوية مع دعم لتقنية Hyper Threading وهو ما يعني تواجد 16 خط للمعالجة ويصل تردد التشغيل إلى 3.6GHz، وفي الجهة المقابلة نجد لوحة رئيسية Z97 مع معالج i5-4670K المحمل بأربعة أنوية فقط مع أربعة خطوط للمعالجة وبتردد يصل إلى 3.8GHz.

مع هذا الوضع كنا نعلم أن المشكلة الأساسية هي في إختلاف المعالجين وتأثير ذلك على نتائج الإختبار الخاصة بالذاكرة لذا كان لازماً علينا التقريب بين أدائهما قدر الأمكان، ولفعل ذلك قمنا بتوحيد عدد الأنوية الفاعلة في كلا المعالجين لجعلها نواة واحدة فقط مع غلق خاصية Hyper Threading في معالج i7-7820K للتأكد من أن خطوط المعالجة أيضاً موحدة كما تم إيقاف تقنية Intel Turbo Boost عن العمل، وبالنسبة لتردد التشغيل فقمنا بتثبيت القيم لكلا المعالجين للعمل عند 3.5GHz.

ومع كل هذه التعديلات والإطمئنان بأن كلا المعالجين يعملان بالمعمارية ذانها "هاسويل" وبدقة التصنيع 22nm تمكنا فعلاً من تسجيل نتائج متقاربة بشكل كبير.

أما ثاني المشاكل فكان في الذواكر نفسها، طبعاً كلاً من الحجم الكلي ووضعية التوصيل لم تكن بمشكلة إطلاقاً لأننا ببساطة لم نستخدم سوى شريحتين فقط من Corsair Vengeance وتم تثبيتها في اللوحة بوضعية Dual Channel لتماثل بذلك ذواكر G.Skill RipjawsZ، وبالنسبة للترددات فقمنا بتوحيد كلا الذاكرتين للعمل على تردد 2133MHz.

المشكلة الحقيقة هنا كانت في قيم التواقيت المختلفة جذرياً والتي ستؤثر أيضاً على النتائج بشكل ضخم خصوصاً فيما يتعلق بإختبارات أزمنة التأخير Latency والتي تفوقت فيها ذواكر G.Skill بالفعل في المرة الاولى لهذا السبب تحديداً، لذا عملنا على النزول بالتواقيت الخاصة بذاكرة Corsair لنتمكن بالفعل من ضبط معظم التواقيت بلا مشاكل ولكن في القيمة الأخيرة المعروفة بـ tRFC لم نتمكن من تحقيقها تماماً وعدلناها فقط من 278 إلى 180، فيما كنا في الأساس نستهدف نفس القيمة المذكورة عند ذواكر G.Skill وهي 171 ولكن لم ينجح الأمر.

بتلك الطريقة قمنا بتقربة المسافات بين الذاكرتين بشكل كبير محاولين إيجاد نوع من أنواع المقارنة بين جيلين مختلفين من الذواكر بقدر المستطاع ولم يبقى الأن سوى عرض النتائج التي توصلنا إليها بعد كل هذه الإستعدادات.

 AIDA64 Extreme - Memory Tests

Super Pi

الخاتمة

بكل تأكيد فإن مسألة صدور جيل جديد من ذواكر الحاسب بعد مضي 7 سنوات كاملة على الجيل الحالي DDR3 هو أمر مرغوب فيه، ولن أقول بأن الفترة التي إستغرقناها للتعامل مع ذواكر DDR4 كانت طويلة أوما شابه فلا أحد منا كان سيحبذ مسألة تغيير منصة حاسب بأكملها كل ثلاث أو أربعة سنوات، ولكن عندما يأتي التغيير ويحدث بالفعل فمن الطبيعي أن نأمل مشاهدة إختلافات كبيرة وإستفادة واضحة من هذا الأمر.

ذواكر  الحاسب للجيل الجديد DDR4 ربما حملت معها بعض الإختلافات..هذا صحيح، فلدينا مثلاً ترددات التشغيل المرتفعة للغاية مقارنة بالجيل السابق ومع فولت تشغيل منخفض بدرجة كبيرة سيجعل من مسألة حساب أداء الذاكرة نسبةً إلى الطاقة المستهلكة صفقة رابحة مقارنة بالذواكر القديمة، ولكن الإستفادة الحقيقية من هذا الأمر ربما لن تخدم سوى قطاع بسيط من مستخدمي الحاسب وأغلبهم بالتأكيد من أصحاب الأجهزة الخدمية Server's PC والذي يعد خفض إستهلاك الطاقة بالنسبة إليهم أمراً شديد الأهمية نظراً لأعداد الأجهزة الضخمة التي يمتلكونها عادة بالإضافة إلى أنها دائمة العمل بشكل متواصل.

 بالإضافة إلى ذلك فالعيب الكبير في ذواكر اليوم وما أثر بشدة على أدائها كانت مسألة التواقيت المرتفعة التي تعمل بها CL16 وهو ما جعل ذواكر الحاسب للجيل الحالي DDR3 تصبح نداً قوياً لها عندما تتسواى ظروف التشغيل قدر الإمكان كما شاهدنا بل وتتخطاها في أحيان كثيرة. وبما أن قطاع المحترفين وأصحاب المنصات القوية مثل X99 لن تؤثر عليهم هذه المشكلة بالشكل الكبير نظراً لقوة المنصات ذاتها فهذا الأمر سيُلقي بمساوءه أكثر على الفئات الأقل، وهم كما ذكرنا في مقدمة الموضوع سيتحولون مضطرين في المستقبل لإستخدام الذواكر الجديدة DDR4 بدلاً من ذواكر الحاسب الحالية DDR3، وربما البداية ستكون بمنتصف العام المقبل أو مع نهايته عندما تعلن إنتل رسمياً عن منصات جيل معالجات Skylake  للفئات الإعتيادية من المستخدمين Mainstream والتي ستدعم بالفعل ذواكر DDR4.

إذا يبدو أننا على أبواب التغيير إلى جيل جديد من ذواكر الحاسب بعد 7 سنوات كاملة من إستخدامنا لجيل الذواكر DDR3، وبما أنك على علم بذلك فربما يجب نتدرك أيضاً بأن هذا التغيير قد لا يقدم لك كأحد المسخدمين التقليدين لأجهزة ومنصات الحاسب أي منافع حقيقية....ربما بإستثناء قيم الترددات المرتفعة ليس إلا، أما إن كنت من مالكي المنصات الخاصة بالفئات العاليا كمنصات إنتل الحالية X99 فالعديد من الأمور الجيدة ستجنيها من تغييرك إلى الجيل الجديد. طبعاً حديثي هنا مرتبط ببقاء الأمور على ما هي عليه، فبالنسبة للمستخدم العادي لازال أمامه عام كامل حتى يتاح له تجربة الأمر وستزداد المدة لعامين أو ثلاث أعوام حتى يدخل في مسألة الإضطرار لفعل ذلك، وخلال هذه المدة الكبيرة ربما نُفاجأ بأمور عديدة.... كأن تتواجد ذواكر DDR4 بتواقيت مناسبة أو أن يحقق جيل المعالجات المنتظر Skylake إستفادة كبيرة من جيل الذواكر DDR4. إذاً دعونا ننتظر ما سيحدث ولكن إلى حين ذلك فيبدو أن ذواكر DDR4 ليست على جاهزية بعد لبلوغ طموحات مستخدمي الحاسب وفترة 7 سنوات من الإنتظار.