다른 메모리 램 모듈을 섞어 쓸 때 성능 비교

Mixing Ram Memory performance

컴퓨터에 관심이 있으신 분들은 시스템에서 메모리(RAM)를 구성할 때 서로 다른 모듈을 섞는 구성은 별로 좋은 선택이 아니라는 것을 알고 계실 것입니다.

그런데, 이러한 서로 다른 모듈을 섞어 쓰는 구성은 실제로 얼마나 안 좋길래 그러는 것일까요?

 

 

해외 유명 IT 유튜브 채널 Linus Tech Tips는 이와 관해 탐구하는 영상을 올렸습니다. 이 글은 Linus Tech Tips의 'Just How Bad is Mixing Memory?'라는 영상을 번역 및 재구성한 글입니다.

 

실제로 서로 다른 램을 섞는 것이 얼마나 안 좋은지 알아보기 위해 서로 다른 메모리 클럭 및 타이밍을 지닌 5개 키트를 준비하였습니다.

그리고 성능 테스트는 Ryzen 5 3600X, RTX 2060 Super FE의 시스템에서 진행하였습니다.

 

가장 먼저, 기준점을 만들었습니다. 이 기준점은 8GB x2 듀얼 채널에 DDR4-3200MHz CL16-18-18-36의 소위 '국민 오버' 세팅이라 불리는 세팅을 사용하였습니다.

 

가장 먼저 서로 다른 램을 1개씩 사용해 총 2개를 구성하는 경우, 이러한 대부분의 경우는 BIOS에서 몇 가지 옵션을 조정하기만 해 주면 무리 없이 사용이 가능합니다.

만약 오버클럭(XMP든 수동이든)을 하지 않는다면, DDR4 램 호환성은 정말 크게 발전해서 사실상 고려하지 않아도 될 정도가 되었습니다.

 

 

더 빠른 속도를 가진 모듈은 낮은 속도에 맞추어 낮은 속도로 작동하는 것에 문제가 없었습니다. 특히 4000MHz 이하라면 말이죠.

이는 아래에서 볼 수 있는 성능 측정처럼 입증된 것이며, 거의 모든 구성에서 동일하게 나타났습니다.

 

그러나 아시다시피, 특히 최근의 시스템에서는 메모리 클럭을 높이는 것이 실제 게임 프레임 향상에 매우 큰 도움이 됩니다.

만약, 절반은 래퍼런스 키트(3200MHz CL16-18-18-36)를, 나머지는 그 보다 느린 키트를 사용해 3200MHz를 구성한다면 어떻게 될까요?

 

여기서 더 느린 키트 2666MHz의 타이밍 자체는 CL16-18-18-35로 레퍼런스 키트와 비슷합니다. 그러나 경험적 지식에 의하면 클럭을 올릴 때마다 CAS 레이턴시는 증가되어야 합니다.

 

 

그러나 결과를 보면 꽤 좋습니다. 벤치마크를 보면 사실상 동일한 결과를 보여줍니다.

때문에 이러한 속도차이가 있는 구성이라도 운 좋게 목표한 클럭에서 작동을 한다면, 실질적인 성능 차이를 보기 어렵습니다.

 

그러면 조금 다르게, DDR4-4000MHz 키트와 DDR4-2666MHz 키트를 섞으면 어떨까요? 왜 4000MHz 키트를 골랐냐 하면, 이 정도 성능을 달성하기 위해선 제조사 자체의 기준에 의거해 "수율 선별"이 진행된 특별한 모듈이기 때문입니다.

 

운 좋게 그 정도 수율이 되는 제품을 뽑을 수도 있지만, 그렇지 않은 경우, 호환성에서 매우 나쁜 모습을 보여줍니다. 명시되어 있는 클럭에서는 제대로 부팅조차 되지 않는 모습입니다.

 

여기서 그치지 않고, 메모리 모듈을 2개 넘게 장착할때는 더 심각합니다.

 

기본적으로 더 많은 메모리 모듈을 장착할 수록, CPU 내부에 있는 '메모리 컨트롤러'에 가해지는 부하는 가중됩니다. 

메모리가 작동하는 한 그 자체로 성능이 저하되거나 그러한 문제는 없지만, 예기치 못한 문제를 발생할 수 있습니다.

 

예를 들어, 래퍼런스와 느린 모듈을 이용해 총 3개 슬롯을 사용한 경우, 처음엔 3200MHz으로 제대로 부팅 및 벤치가 이루어집니다.

AMD Ryzen 프로세서는 Flex Mode라는 특징을 지니고 있습니다. 이 기능은 이상적이지 않은 메모리 구성에서 최대한의 성능을 낼 수 있는 모드인데요. 모듈 2개는 '듀얼 채널'로, 나머지 모듈 1개는 '싱글 채널'로 작동되게 됩니다.

 

그러나 이 Flex Mode를 이용하게 된다면, 메모리 구성이 신중을 기해야합니다. 여기서 2666MHz의 느린 모듈을 'B1' 슬롯에 장착하게 되면 발생합니다. B1 슬롯에 장착하게 되면, 각종 에러를 내뿜으며 부팅이 되지 않을뿐더러 무한 부팅 현상이 발생하게 됩니다. 이러한 문제는 CMOS 초기화를 한 뒤, 클럭을 2666MHz으로 낮추었을 때 해결되었습니다.

슬롯 4개를 모두 사용하는 경우(풀뱅이라고 부르죠) 매우 쉽지 않았습니다. 각각 1개 모듈만 장착하였을 때는 정상적으로 부팅이 되었으나, 풀뱅시에는 3200MHz로 하향 조정을 해야 가능했습니다.

이는 Linus Tech Tips가 갖고 있는 가장 빠른 모듈인 3400MHz 보다 낮은 성능입니다.

 

 

재미있는 점은, 추후에 이러한 구성을 동일한 BIOS 세팅, 동일한 모듈 장착 순서에서 다시 시도하였으나, 그때는 부팅이 불가능했습니다.

어쨌든, 성능적인 면에서는 이러한 막장 메모리 구성에서도 문제없이 성능 페널티가 없다면, 기준점과 동일한 성능을 볼 수 있습니다.

 

그러나 문제가 있습니다. 메모리 모듈 2개를 섞는 것은 꽤 괜찮습니다. 그렇지만, 애초에 새로운 시스템을 구성할 때 서로 다른 메모리를 섞지는 않습니다.

기존 시스템을 최대한 활용하려고 ‘업그레이드’를 할 때 이 주제와 관련된 질문이 나오는 것이죠. 그렇기 때문에 이러한 ‘업그레이드’ 상황에서는 앞서 테스트가 보여준 것처럼 메모리 모듈을 섞을 경우(특히 풀뱅 구성을 하려 한다면) 예기치 못한 문제가 발생될 가능성이 무시하기에는 너무 높습니다.

 

그렇다면 성능 향상을 위해 할 수 있는 것이 없다는 것인가요? 그건 아닙니다.

먼저, 초심자의 경우 업그레이드를 하려한다면 ‘동일한 클럭 및 타이밍’을 지닌 키트를 구매하는 것이 확률을 높여줍니다.

또한 메모리 모듈에 장착되어 있는 ‘메모리 다이’를 확인해 동일한 다이 제조사의 모듈을 사는 것도 방법이 됩니다.

여기서 말하는 ‘메모리 다이’는 G.SKill 및 TeamGroup 같은 ‘모듈 제조사’를 말하는 것이 아니라 실제 DRAM 칩을 의미합니다. 대표적인 회사로는 삼성, SK 하이닉스, Micron 등이 있죠.

 

이렇게 묻는 분도 계십니다. “다른 용량을 구성할 때는 어떤가요? 비슷한 클럭/타이밍이지만 8GB와 16GB 모듈을 섞어 듀얼 채널 구성을 해도 되나요?”

 

네 이러한 경우도 가능합니다. 이러한 경우는 ‘비동기 듀얼 채널’이라고 부릅니다. 마찬가지로 클럭과 타이밍은 비슷하지만 서로 용량이 다른 경우도 벤치마크를 진행하였습니다.

괜찮게 작동했을 뿐만 아니라, ‘가장 작은 모듈’의 용량을 초과하지 않는 선에서의 작업을 할 경우에는 성능 영향을 느끼기 어렵습니다.

 

그럼에도 불구하고, 양심적으로 이런 식으로 서로 다른 메모리를 섞는 것을 권장하지는 않습니다. PC에서 최고이자 최악인 것은, 모든 시스템이 제각각이라는 것입니다. 여러분의 친구 혹은 지금 당신에게는 작동하지 않을 수 있습니다. 운이 좋아 호환도 완벽하고 오버클럭도 잘 될 수도 있지만, 명시된 클럭에서 단 1Hz도 더 올리지 못하는 경우도 있습니다.

더 안 좋게는 부팅 자체가 불가하거나 문제없어 보이는 상황에서도 예기치 못한 블루스크린을 만날 수 있습니다.

 

그렇기 때문에 메모리를 업그레이드하려고 한다면 현재 사용하고 있는 메모리는 중고시장이든 처분을 하고, 제대로 맞는 키트를 구매하시길 강력 권장합니다.

 

그러나 만약 주변에 쌓여있는 여분의 부품이 있고, 시도를 해보고 싶고 그리고 이러한 행위를 하는 것이 두렵지 않으며 문제가 발생해도 해결할 수 있는 능력이 있다면 한번 시도해보세요.

어쨌든 이것이 작동하기는 한다는 것이니까요.

 

 

메모리 램 싱글 랭크 vs 듀얼 랭크

 

램 타이밍 tRAS에 따른 성능 차이