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Einleitung

Der im Jahr 2001 gegründete taiwanische Speicherhersteller ADATA hat sich ausschließlich auf die Produktion von Speicherlösungen spezialisiert. Demnach umfasst das Produktportfolio aktuell Arbeitsspeicher, Digitale Fotorahmen, ExpressCards und Flash-Speicher-Produkte. Bei der neuen Arbeitsspeicher-Generation werden, wie bisher, verschiedene Serien angeboten, die gezielt unterschiedliche Zielgruppen ansprechen. Aktuell ist die Premier-Serie für Einsteiger und preisbewusste Anwender erhältlich, sowie die XPG-Z1-Serie, die speziell auf die Bedürfnisse von Enthusiasten zugeschnitten wurde. Letztere ist in zwei verschiedenen Versionen verfügbar, welche in eine goldene und eine rote Ausführung unterteilt ist. Während der rote Pendant für Spieler gedacht ist, die viel Wert auf eine hohe Performance legen, so ist die goldene Version durch ihren sehr hohen Speichertakt gezielt für Übertakter, die in ihrer Freizeit nur zu gerne an der Taktschraube ihrer CPU drehen, entwickelt worden und bilden daher die Speerspitze im Premium-Segment des Herstellers.

Die Gold Edition stellt bereits ab Werk eine Taktfrequenz von bis zu 3333 MHz zur Verfügung, um genügend Leistungsreserven für das Übertakten bereitzustellen. Eine exzellente Kühlung in Kombination mit einer stabilen Datenübertragung soll durch die neue Thermal Conductive Technology in Verbindung mit einem 10-lagigen PCB, bestehend aus 57 Gramm Kupfer, für garantierte Höchstleistung sorgen. Zugegeben, diese Konfiguration klingt nach einem Rundum-Sorglos-Paket, dass keine Wünsche offen zu lassen scheint. Ob sich hinter dem goldenen Schein auch ein Schatten verbirgt und bis in welche Taktregionen sich der Kolibri erheben mag, klärt nachfolgend unser Test.

Viel Spaß beim Lesen!

Lieferumfang

Der Arbeitsspeicher erreichte uns in einer Blisterverpackung aus Kunststoff, die durch eine vorgestanzte Perforation sehr leicht und komfortabel zu öffnen war. Um die Abmessungen so kompakt wie möglich zu halten, wurden jeweils zwei 4 GB Module auf der Vorder- sowie auf der Rückseite platziert, die den Lieferumfang auch schon komplettieren. Sofort fällt einem der hohe und spitz zulaufende Heatspreader der XPG-Z1-Serie in die Augen, der erste Zweifel zu möglichen Inkompatibilitäten mit CPU-Kühlern weckt. Die im XMP 2.0 Profil hinterlegten Timings sind gut auf dem Aufkleber ablesbar, der sich auf dem Kühlkörper befindet. Beim Design setzt ADATA auf eine goldene Farbgebung mit Metallic-Effekt, die sich in Kombination mit dem schwarzen PCB optisch sehr gut ergänzt. Im Hinblick auf aktuelle Mainboards, welche meistens Dunkel gehalten sind und nur vereinzelt über auffällige Farbakzente verfügen, lassen sich die Module perfekt in das Gesamtbild eines liebevoll gestalteten Desktop-PCs integrieren. Um der Eintönigkeit entgegenzuwirken, wurden dem Arbeitsspeicher als optische Unterbrechung zusätzliche Akzente in Form eines abstrakten Dreiecks in der Mitte, ein schwarzes Symbol mit dem "ADATA XPG" Schriftzug, sowie am äußeren Ende jeweils ein Silber geriffeltes und haptisch in Erscheinung tretenden Pendant spendiert, welche das gesamte Erscheinungsbild stimmig abrunden und vollenden. Neben der goldenen Variante bietet der Hersteller auch eine rote Ausführung an, die jedoch ab Werk mit einem etwas geringeren Speichertakt von bis zu 3000 MHz angeboten wird.

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Technische Daten

Modellnummer:	AX4U3333W4G16-QGZ
Kapazität:	16 GB (4x 4 GB)
Taktfrequenz:	DDR4-PC4-26666U - 3333 MHz
CAS Latency:	16-16-16-36 2T
Spannung:	1.35 V
XMP 2.0:	Ja
Abmessungen (L x B x H):	133 mm x 7 mm x 43 mm
Garantie:	Lebenslang (10 Jahre)
Besonderheiten:	-
Preis:	449 Euro
Preisvergleich:	-

Die Heatspreader sind mit einer Höhe von 43 Millimeter sehr hoch und passen nicht ohne weiteres unter jeden CPU-Kühler. Ein Modul ohne Kühllösung ist mit 31 Millimeter ganze 12 Millimeter kürzer und lässt sich in jedem System ohne Probleme verbauen. Generell lassen sich keine perfekten Abmessungen ermitteln, da meistens jedes System individuell zusammengestellt wurde. Ab 40 mm ist unserer Beobachtung nach der Einbau jedoch nicht mehr komplikationsfrei. Bei dem Pendant aus unserem neuem Testsystem, dem Thermalright True Spirit 140 Power, kollidiert bereits der 140-mm-Lüfter mit der Spitze des Heatspreader vom ersten DRAM-Modul, obwohl es sich hier lediglich um einen Single-Tower Kühler handelt. Da unser Mainboard über das mATX-Layout verfügt ist der Platz entsprechend komprimiert, dennoch sollte auch bei dem ATX-Format die Höhe zwingend berücksichtig werden. Die Verarbeitung der Module ist solide und ohne erkennbare Mängel am Printed Circuit Board (PCB) sowie am Kühlkörper und wurde sinnvoll um nachfolgende Attribute ergänzt. Um die entstehende Abwärme besser abführen zu können, findet ein Jet-Wing Design Anwendung, welches sich durch markante Einkerbungen auf dem Kühlkörper hervorhebt und mit 14 Lufteinlässen oberhalb des DIMMs realisiert wird. Das von einem Flügel inspirierte Design wird zusätzlich mit einer Carbon Textur verstärkt, um den elektrischen Widerstand effektiv zu verringern und weniger Strom zu verbrauchen, was die Qualität der Signalübertragung deutlich verbessert.

Die verwendeten ICs stammen aus dem Hause SK Hynix und wurden Single-Sided auf dem zehnfach beschichteten PCB der DIMMs montiert, welche zusätzlich mit einer doppelten Kupferschicht verstärkt wurden. Vereinfacht bedeutet dies, dass die 16 zum Einsatz kommenden Speichermodule nur auf der Vorderseite des PCBs montiert wurden, unterteilt in zwei Reihen mit jeweils acht integrierten Schaltkreisen. Zusätzlich setzt ADATA bei dem Aufbau auf das Single-Ranked Verfahren. Die Unterschiede zwischen Single- sowie Dual-Ranked-RAM wollen wir an dieser Stelle etwas genauer erläutern, da einige Prozessoren wie beispielsweise die AMD APUs sehr stark von Dual-Ranked-DIMMs profitieren.

Beide Methoden beherbergen eine andere, interne Organisation innerhalb der RAM-Module. Ein Rank stellt einen 64 Bit breiten Datenblock dar, der die Daten auf die einzelnen DRAM-Chips aufteilt. Da herkömmlicher unbuffered Desktop-Arbeitsspeicher mit 8-Bit Chips ausgestattet ist, benötigt eine Bank folglich acht Stück um die volle Leistung zu entfachen. Beim Dual-Ranked-RAM sind zwei solcher Datenblöcke auf einem Modul vorhanden, sodass die doppelte Menge an Chips eingesetzt werden muss. Bei gleicher Kapazität müsste z.B. die Größe der einzelnen Chips halbiert werden, um auf die benötigte Anzahl zu kommen. Zwar können die beiden Bänke nicht parallel angesprochen werden, allerdings kann die Geschwindigkeit über die abwechselnde Beschreibung deutlich gesteigert werden. Ist eine Bank gerade nicht ansprechbar, kann über den gleichen Kanal direkt die zweite angesprochen werden, ohne den Umweg über ein anderes Modul gehen zu müssen. In der Regel werden keine offiziellen Angaben der Hersteller gemacht, sodass die interne Organisation erst nachträglich ermittelt werden kann. Detailliertere Informationen über die Funktionsweise von DDR4 und die Neuerungen im Vergleich zu DDR3 erläutern wir ausführlich in dem Abschnitt DDR4 im Detail. Das XMP-Profil ist auf den Betrieb mit einer Taktrate von 3333 MHz und den Timings von 16-16-16-36 2T ausgelegt, die mit einer Spannung von 1.35 V versorgt werden. Zusätzlich verfügt das SPD über drei Fallback-Profile, welche über einen Speichertakt von 2074 und 2133 MHz verfügen. Verfügbar ist das Kit jedoch nur auf Bestellung und lediglich bei ausgewählten Online-Händlern wie Alternate, Amazon, Computeruniverse und Cyberport. Die unverbindliche Preisempfehlung des Herstellers liegt bei 449 Euro und erscheint uns aufgrund der Tatsache, dass Mitbewerber ihre Produkte mit durchaus ähnlichen Spezifikationen teilweise günstiger anbieten, als etwas zu hoch angesetzt.

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ADATA bietet an dieser Stelle noch ein sehr informatives Video an:

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Testsystem

Als Testsystem für das Overclocking und die Benchmarks kommt folgende Konfiguration zum Einsatz:

CPU:	Intel Core i7-6700K @ 4.5 GHz
CPU-Kühler:	Thermalright True Spirit 140 Power
Mainboard:	ASUS ROG Maximus VIII Gene
Arbeitsspeicher:	16 GB ADATA XPG Z1 Gold Edition
Grafikkarte:	Sapphire Radeon HD 6950 2GB GDDR5
HDD / SSD:	OCZ Agility 3 120GB Samsung Spinpoint F3 1TB
Netzteil:	Cougar S550
Betriebssystem:	Windows 10 Pro 64 Bit

Passend zum neuen RAM-Standard wurde auch das Testsystem entsprechend angepasst. Als Prozessor setzen wir auf Intels aktuelles Flaggschiff, dem Skylake-S (Prozessor-Architektur) Core i7-6700K, bei dem wir dank einem frei wählbaren Multiplikator die Taktfrequenz auf 4.5 GHz angepasst haben. Als Unterbau findet das ASUS ROG Maximus VIII Gene Mainboard Verwendung, welches von uns stets mit der aktuellen UEFI Firmware betreiben. Um die ermittelten Werte auf Stabilität zu testen, nutzen wir die jeweils aktuelle Version der Programme "Prime95" und "Super PI". Nur die Konfigurationen, welche beide Stresstests erfolgreich und fehlerfrei durchlaufen, werden als stabil gewertet.

Overclocking

Vorab: Leider war es nicht möglich einen stabilen Betrieb mit höheren Taktraten als den 3333 MHz, die ab Werk eingestellt sind, zu erreichen. Zwar ließ sich das System mit einem RAM-Teiler von 3466 MHz und den Timings von 16-16-16-36 2T starten, unseren Stabilitätstest konnte das Setting jedoch nicht bestehen. Auch das Erhöhen der Spannungen und den Latenzen führte zu keinem Erfolg, der Arbeitsspeicher wurde vom Mainboard schlichtweg nicht mehr korrekt erkannt. Bei einer VDIMM von 1.35 V gelang es uns, bei der JEDEC konformen Taktrate von 2133 MHz stabile Latenzen von 10-10-10-30 2T zu ermitteln. Durch die sehr hohe Taktfrequenz ab Werk können wir es unserem Testexemplar an dieser Stelle wirklich verzeihen, dass es uns nicht weiter möglich war, den Werkstakt effektiv zu steigern. Beim Anheben des Prozessortaktes auf 4.5 GHz skalierte der Speichertakt bei automatisch ermittelten Werten bei 2400 MHz. Demnach bietet unser Proband noch viel Luft nach oben für ambitionierte und umfangreiche Leistungssteigerungen, die richtige Kühlung vorausgesetzt.

Niedrigste ermittelte und erfolgreich auf Stabilität getestete Timings:

	DDR4-2133 MHz	DDR4-3333 MHz
CL:	10	16
tRCD:	10	16
tRP:	10	16
tRAS:	30	36
CR:	2T	2T

Benchmarks

Um zu sehen, wie sich die verringerte Taktrate mit den schärferen Timings auf die Leistungsfähigkeit des Quartetts auswirkt, mussten sich beide Settings in den Benchmarks von AIDA64, CINEBENCH R15, SiSoftware Sandra Lite 2016 und 7-Zip messen.

AIDA64 Extreme ist eine industrieweit führende Systeminformations–, Diagnose– und Benchmarklösung, die eine breite Palette an Funktionen anbietet. In dem Benchmark wird die Leistungsfähigkeit des RAM anhand des Datendurchsatzes sowie der Zugriffszeit bewertet.

Der höhere Speichertakt dominierte eindeutig beim Lese-, Schreib- und Kopierdurchsatz. Auch die Zugriffszeiten selbst sind bei hohen Timings minimal kürzer.

Die Benchmark-Suite CINEBENCH testet die Render-Geschwindigkeit des Computers.

Dieser Test nutzt sämtliche Fähigkeiten der CPU um eine fotorealistische Szene zu berechnen und nutzt alle zur Verfügung stehenden Prozessorkerne. Aufgrund der niedrigen Latenzen hatte die 2133 MHz Konfigurationen beim rendern keinen Nachteil gegenüber dem höher getaktetem XMP-Profil.

SiSoft Sandra Lite 2016 ist ein Modular aufgebautes System-Info- und Benchmark-Tool.

In diesem Test zählt der reine Speichertakt mit seiner potentiellen Leistung. Die Speicherbandbreite des gesamten Systems sank bei verringertem Takt um ein ganzes Drittel. Dieser Benchmark zeigt eindeutig, dass eine hohe Taktfrequenz bei aktueller Hardware nicht durch niedrigere Timings zu ersetzen ist.

7-Zip ist ein freies Datenkompressionsprogramm mit einer sehr hohen Kompressionsrate, dessen internen Benchmark wir für unseren Test verwenden.

Da 7-Zip vor allem von einer guten Kombination aus Taktfrequenz und Latenzen profitiert, konnte die 2133 MHz Konfiguration mit den scharfen Timings sehr gut aufholen. Die Unterschiede bei der Kom- sowie der Dekomprimierung sind lediglich mess-, jedoch nicht spürbar.

Am Ende der Benchmarks können wir festhalten, dass gute Timings nicht immer das oft erhoffte Allheilmittel sind. Durch die unzähligen Neuerungen der aktuellen RAM-Generation kann auch ein hoher Speichertakt mit moderaten Latenzen besser skalieren und im Gesamtergebnis eine bessere Performance abliefern. Aufgrund der hohen Performance im Test bietet sich der RAM zudem als ideale Referenz für unsere zukünftigen Reviews von Arbeitsspeichern an.

DDR4 im Detail

DDR4 wurde erstmals 2014 auf dem Sockel LGA 2011-v3, der X99-Chipsatz basierenden High-End-Plattform für Intel Haswell-E-CPUs eingesetzt, und war vorerst exklusiv für Enthusiasten verfügbar. Im Jahr 2015 folgte mit dem Sockel LGA 1151 und den neuen Skylake-S Prozessoren der Einzug in den Massenmarkt. Daher wollen wir uns an dieser Stelle die Neuerungen im Gegensatz zu dem mittlerweile in die Jahre gekommenen DDR3-RAM einmal genauer anschauen.

Äußerlich betrachtet erkennt man den Unterschied zum Vorgänger sofort an der höheren Anzahl der Kontaktflächen, welche von 240 auf 288 Pins erhöht wurde. Die Module sind mit einer Dicke von 1.2 Millimeter anstatt wie bisher 1.0 Millimeter und einer Höhe von 31.25 Millimeter gegenüber 30.25 Millimeter auch minimal größer geworden.

Technisch hingegen ändert sich beim neuen Standard einiges, da die neuen Module nicht nur schneller, sondern auch sparsamer geworden sind. Realisiert wird dies durch eine Verdoppelung der Standardtaktrate von 1066 MHz auf 2133 MHz und einer Erhöhung der maximal erlaubten Speicherkapazität pro Modul von mindestens vier GB. Wie bei DDR3-SDRAM wird auch DDR4-SDRAM weiterhin mit 8-fach-Prefetch betrieben. Es findet also keine Verdoppelung statt, wie es bei den vorherigen DDR-SDRAM Generationen der Fall war. Stattdessen werden die Module mit höheren Taktraten betrieben. Mittlerweile sind sogar verfügbare Arbeitsspeicher-Kits mit einer Taktrate von bis zu 4133 MHz am Markt erhältlich, die die Transferrate nochmals erheblich steigern. Gleichzeitig sinkt der Stromverbrauch durch eine geringere Betriebsspannung von 1.5 V auf 1.2 V. Im Detail hat der Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) der vierten Generation neben mehr Pins, jedem DIMM eine direkte Leitung zum internen Memory Controller des Prozessors spendiert um Verzögerungen im Datentransfer von der CPU zum RAM zu vermeiden. Durch das 30-nm-Fertigungsverfahren ist es außerdem möglich, die Speicherdichte deutlich zu erhöhen. So finden sich nicht wie zuvor vier Ranks und acht Bänke auf dem PCB wieder, sondern ganze acht Ranks mit 16 Bänken, die in jeweils vier Gruppen mit vier Bänken unterteilt sind. Jede Speicherzelle einer Bank ist wiederum in Zeilen und Spalten unterteilt. Die Speicherkapazität einer Zeile bei DDR3 liegt bei 1 kB, bei DDR4 sind es lediglich 512 B. Dadurch können die unterschiedlichen Zeilen doppelt so schnell angesprochen werden und verbrauchen somit weniger Energie.

Zum Vergleich: Der Tempogewinn verkürzt sich demnach auf die Hälfte der Zeit. Brauchte ein DDR3-Modul noch 40 ns um den Bänken die Bits zu entnehmen und diese wieder zu füllen, so braucht ein DDR4-Modul nur noch 20 ns für die gleiche Aufgabe. Durch die Chip-Stacking-Technologie, ähnlich wie die 3D-NAND-Technologie bei SSDs, können bis zu acht Speicherschichten übereinander gestapelt werden. Dies erhöht nicht nur die maximale Speicherkapazität, sondern auch die Signalqualität der einzelnen Module. Zusätzlich erhält jeder Speicherchip eine separate Stromversorgung durch die er die Spannung bei Bedarf auf 2.5 Volt erhöhen kann. Gleichzeitig hat DDR4 die Fähigkeit, seine Aktualisierungsrate dynamisch anzupassen. Eine weitere Neuerung ist die eingebaute Fehlererkennung und Fehlerkorrektur, die wesentlich schneller durchgeführt werden kann als bisher.

Mittlerweile befindet sich DDR4 in den Preisregionen von DDR3 wieder, welches ein Umrüsten auf den neuen Standard empfiehlt. Wer jedoch noch länger auf seinen bereits lieb gewonnen Arbeitsspeicher setzen möchte, oder über eine große Speicherkapazität verfügt und diese gerne weiterverwenden würde, dem bietet der integrierte Speichercontroller der Skylake-S Prozessoren auch eine Unterstützung von DDR3-SDRAM nach DDR3L und LPDDR3. Nach Intels Vorgaben dürfen DDR3L maximal mit 1.35 V und LPDDR3 mit höchstens 1.2 V angesprochen werden. Die Einschränkungen die sich dadurch ergeben sind, dass kaum ein Anwender DDR3L und LPDDR3 Module in seinem Desktop-PC verwenden wird und diese entsprechend neu erwerben müsste. Ein weiterer Aspekt, der für eine Neuanschaffung der aktuellen Generation spricht, ist, dass nur das Z170 PCH eine Unterstützung bis DDR3-1866 MHz anbietet. Weitere Chipsätze auf dem Sockel LGA1151 setzen jedoch zwingend die Nutzung von DDR4-SDRAM voraus, daher sind wir mit unserem neuen System bestens für das Testen weiterer Chipsätze gerüstet.