Macht ohne Verantwortung ist wie ein Feuer außer Kontrolle
                                                                          Ernst Hauschka

Altium Designer Speed mit RAM

Mehr Arbeitsspeicher verbessert die allgemeine Performance und sorgt für einen flüssigen Betrieb unter Windows. Gerade mächtige Programme wie Altium Designer müssten vom Speicherausbau profitieren. 32-Bit-Windows Systeme die maximal 4 GB RAM verwalten können werden immer mehr von 64-Bit-Systemen ersetzt. 8 GB oder mehr RAM Speicher sind nun möglich. Auch am Laptop ist eine RAM Erweiterung leicht selbst ausgeführt, aber was bringt ein Ausbau?

Laptop zum RAM Wechsel geöffnet Unterseite Für 32Bit Programme gilt unter Windows eine Grenze von max. 2GB nutzbaren Speicher je Programm. Altium Designer bis zur Version 17 ist ein 32-Bit Programm. Mit der Version 18 präsentiert sich Altium Designer im Dezember 2017 erstmals in einer 64-bit-Architektur. Der nachfolgende Text wurde schon vor Jahren geschrieben und bezieht nur die älteren 32-bit-Architekturen mit ein.

Auch unter einem 64-Bit Windows-System gilt die 2-GB Speicher­schranke für 32-Bit-Programme immer noch. Zwar können 32-Bit An­wen­dungen in einem 64-Bit Windows System auch schon bis zu 3,5 GB nutzen. In der Praxis führt dies aber eher zu unstabilen Prozessen. Der Speicher­bereich darüber hinaus wird nur genutzt wenn auch die Programme als 64-Bit An­wendung pro­grammiert wurden, oder aber mehrere Pro­gramme gleich­zeitig aktiv sind.

Mit mehreren sehr großen Projekten im Workspace habe ich für den Altium Designer DXP - Prozess Speicher­aus­nutzungen zwischen 2GB und 2,5GB fest­stellen können. Das bliebt aber bei mir die Aus­nahme. Bei der RAM Aus­nutzung über 2GB kommt es aller­dings vermehrt zu Windows - System­fehlern. Bei sehr großen Projekten hilft es nur diese Projekt­dateien zu laden. Andere Schalt­bilder und Projekte auch nicht im Workspace im Hinter­grund parken. Mehr RAM hilft leider nicht.

In der 64-Bit-Variante von Windows ist in der Home Version die maximal nutzbare Speicher­größe beschränkt auf 16 GB, in der Professional- oder Ultimate-Version sind 192 GB möglich. Von Altium wird in Ver­bindung mit Windows 7 oder Windows 8 (64-Bit) 8 GByte RAM empfohlen. Minimal sind auch 4 GByte aus­reichend. Aber nützt auch der Ausbau über 8 GB hinaus? Dem möchte ich in der nach­folgenden Auf­stellung nachgehen.

Meine Grundidee für den nachfolgenden Test ist es, in Altium Designer, Prozesse an­zustoßen die sehr viel Zeit be­anspruchen. Den Zeit­auf­wand hierfür, vor und nach der RAM Erweiterung, des ansonsten un­ver­änderten PC Systems dient dann als Wertmaßstab. Tabelle: RAM Zugrifszeiten Der Test-PC ist ein Dell 17R Laptop mit Core i7 3630QM Prozessor mit zwei HD Laufwerken und Windows 8.1 als Betriebssystem.

Die PC3-12800 (800MHz) Speicher 2xHMT351S6EFR8C (8GB), CAS11 CAStoRAS11 RAS11 tRAS28, wurden gegen 2xCMSX8GX3M1A1600C10 (16GB), CAS10 CAStoRAS10 RAS10 tRAS27, getauscht.
Die neuen Bausteine besitzen gering­fügig bessere Latency Werte. Für die nach­folgen­den Tests habe ich von der Altium Home­page die beiden Projekte: NB3000AL & NB3000XN herunter­geladen und in ein Ver­zeichnis auf dem lokalen Daten­träger kopiert.

Das Fazit vorweg:

... dann brauchen Sie nicht nach unten scrollen.

Mehr Arbeitsspeicher verbessert die allgemeine Performance und sorgt für einen flüssigen Betrieb unter Windows soweit die vielfach verbreitete Aussage, die ich so nur unter­streichen kann. Jedoch ist der Nutzen für einen Speicher­ausbau über 8 GB RAM hinaus für Altium Designer als Einzel­anwendung alleine, zumindest derzeit nicht gegeben. Ein Auf­rüsten bestehender Systeme, über 8 GB, lohnt meiner Erfahrung nach für Altium Designer bis zur Version 17 nicht. Bei Neusystemen ist der Aufpreis für mehr Speicher meist gering, hier würde ich dennoch heute schon zu größeren Speichern greifen.

Eine Anmerkung: alle Zeiten wurden von mir mit einer Hand­stoppuhr gemessen, die Speicher­angaben ent­stammen der Windows System­steuerung. Alles keine wirklich präzise Messung und daher darf auch nicht auf die Sekunde oder das MB exakt verglichen werden.

Tempo des Programmstarts

Für den ersten Test wurden die beiden Projekte in einem Workspace ein­ge­bunden und die beiden PCB Files: NB3000AL.PcbDoc & NB3000XN.PcbDoc zur 2D Ansicht geöffnet. Das NB3000XN.PcbDoc ist in der aktiven Ansicht, das NB3000AL.PcbDoc verbleibt im Hinter­grund. "Reopen last Workspace" ist in den System Preferences einge­schalten. In dieser Einstellung wurde Altium Designer geschlossen und an­schließend ge­messen wie viel Zeit der Start von Altium Designer, sowie das Laden der Projekte bis zur vollständigen Projektansicht benötigte. Gemessen wird der Zeit­punkt vom Programm Start, bis die Projekt­ansicht geladen und die Prozessorlast wieder auf <5% zurück gegangen ist. Dabei steigt die Speicher­auslastung durch Altium im Startverlauf kontinuierlich auf mehrere 100 MB an um nach ab­ge­schlossenen Start wieder auf einen geringen End­wert abzufallen.

Programm Start  8GB RAM Start 16GB RAM
  Version   Min:Sec final/peak   Min:Sec final/peak
 
  AD 14.3      1:09  98MB / max. 774MB      1:09  95MB / max. 746MB
  AD 15.0      1:22 101MB / max.1024MB      1:22 107MB / max.1074MB
  AD 15.1      1:39  96MB / max.1101MB      1:39 101MB / max.1004MB
  AD 16.0      1:29  96MB / max. 877MB      1:28 114MB / max. 917MB

Polygone & DRC

Im zweiten Test, führe ich eine Neuberechnung aller Polygone im PCB NB3000XN.PcbDoc durch. Bei "Polygone repour all" werden nicht nur alle Polygone im aktiven PCB neu erstellt, sondern auch umfangreiche DRC Prüfungen ausgeführt. Dies ist eine sehr beanspruchende Operation mit einer sehr guten Aussage über die Systemleistungsfähigkeit. Daher habe ich sie auch in meinem PC Systemvergleich auf einer weiteren der Seite in diesem Kapitel wieder herangezogen.

Programm   8GB RAM  16GB RAM
  Version   Min:Sec   Min:Sec
 
  AD 14.3      1:14  578MB      1:13  592MB
  AD 15.0      1:14  483MB      1:14  624MB
  AD 15.1      1:17  525MB      1:22  621MB
  AD 16.0      1:11  582MB      1:11  584MB

Prozesswechsel

Als drittes habe ich die notwendige Zeit für den Wechsel von der 2D Ansicht zur 3D Ansicht bestimmt.
Zur Ausführung habe ich das PCB NB3000XN.PcbDoc gewählt, dass NB3000AL.PcbDoc blieb im Hintergrund.

Programm   8GB RAM  16GB RAM
  Version   2D->3D benutzt final   2D->3D benutzt final
 
  AD 14.3      11 sec   759MB   11 sec  811MB
  AD 15.0      11 sec   673MB   10 sec  753MB
  AD 15.1      15 sec   670MB   15 sec  753MB
  AD 16.0      15 sec   806MB   14 sec  796MB
 
     3D->2D   3D->2D
 
  AD 14.3      11 sec   570MB   11 sec  582MB
  AD 15.0      20 sec   346MB   20 sec  560MB
  AD 15.1      20 sec   351MB   20 sec  465MB
  AD 16.0      12 sec   573MB   11 sec  587MB

Für einen weiteren Test wechsele ich die aktive Projektansicht vom 2D PCB zur 3D Ansicht und wieder zurück. Wechsel vom NB3000XN.PcbDoc aktive Ansicht, das NB3000AL.PcbDoc im Hintergrund zu, NB3000XN.PcbDoc im Hintergrund, das NB3000AL.PcbDoc aktive Ansicht. Dabei ist nur der jeweils erste Wechsel nach dem Programmstart von Altium Designer mit einem Zeitverzug beaufschlagt, die weiteren Wechsel sind dann ohne Verzug.

Programm Version Mit  8GB Mit 16GB
  in Sec   in Sec
 
  AD 14.3      14      13
  AD 15.0      16      15
  AD 15.1      16      15
  AD 16.0      14      13

Datenausgabe

Für einen letzten Test, messe ich den notwendigen Zeitaufwand für einen PDF-Ausgaprozess der PCB Datei NB3000XN.PcbDoc. Als PCB-Printout wird die Option "final" mit allen Layern auf einem separates Blatt in eie Datei Ausgegeben und das Erstellte File mit Acrobar Reader geöffnet. Auch diesen Ablauf habe ich im PC Systemvergleich in diesem Kapitel wieder benutzt.

Programm   8GB RAM  16GB RAM
  Version   Min:Sec   Min:Sec
 
  AD 14.3      2:29  854MB, max.1617MB      2:25  861MB, max.1667MB
  AD 15.0      2:57 1045MB, max.1893MB      2:45 1265MB, max.2132MB
  AD 15.1      2:30 1230MB, max.2030MB      2:21  854MB, max.1783MB
  AD 16.0      2:44 1157MB, max.2017MB      2:44 1007MB, max.2101MB