Исследование основных характеристик модулей памяти DDR

Часть 8: Модули Corsair TWINX2048-4400PRO


Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Сегодня мы рассмотрим очередное и, пожалуй, последнее высокоскоростное предложение от Corsair в категории DDR — двухканальный комплект модулей памяти высокой емкости (2 x 1 ГБ), рассчитанных на функционирование при частотах вплоть до 275 МГц («DDR-550»).

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Corsair Memory
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля: www.corsairmemory.com/corsair/xms.html

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти


Внешний вид модулей TWINX2048-4400PRO привычен для серии PRO, которую мы рассматривали ранее на примере аналогичных модулей памяти DDR TWINX2048-3500LLPRO. Отличительные особенности этой серии — массивный алюминиевый теплоотвод (настоящие моудли имеют теплоотвод черного цвета) и наличие светодиодов — индикаторов активности (в данных модулях, как и в TWINX2048-3500LLPRO, используется 18 светодиодов), которые можно разглядеть на нижнем фото (вид модуля с торца). Напоминаем, что светодиоды характеризуют не активность индивидуальных логических банков модуля, а уровень общей загрузки шины памяти данного модуля — от минимальной, индицируемой первыми тремя парами зеленых светодиодов, к средней (три пары желтых светодиодов, расположенных посередине) и до максимальной (последние три пары красных светодиодов).

Part Number модуля

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR серии XMS PRO на сайте производителя отсутствует. В кратком техническом описании (datasheet) модулей указывается, что продукт представляет собой комплект из двух «подогнанных» друг к другу модулей DDR-400 суммарным объемом 2ГБ. Модули способны функционировать при частоте до 275 МГц (режим «DDR2-550») при использовании «умеренно» схемы таймингов 3-4-4-8 и напряжении питания 2.8 В. В то же время, в микросхеме SPD модулей в качестве стандартного прописан режим DDR-400 со схемой таймингов 3-3-3-8.

Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2 - SERIAL PRESENCE DETECT STANDARD, General Standard

Описание специфического стандарта SPD для DDR:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2.4 — Appendix D, Rev. 1.0: SPD’s for DDR SDRAM

Параметр Байты Значение Расшифровка
Фундаментальный тип памяти 2 07h DDR SDRAM
Общее количество адресных линий строки модуля 3 0Dh 13 (RA0-RA12)
Общее количество адресных линий столбца модуля 4 0Bh 11 (CA0-CA10)
Общее количество физических банков модуля памяти 5 02h 2 физических банка
Внешняя шина данных модуля памяти 6, 7 40h, 00h 64 бит
Уровень питающего напряжения 8 04h SSTL 2.5V
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при максимальной задержке CAS# (CL X) 9 50h 5.0 нс (200.0 МГц)
Тип конфигурации модуля 11 00h Non-ECC
Тип и способ регенерации данных 12 82h 7.8125 мс — 0.5x сокращенная саморегенерация
Ширина внешнего интерфейса шины данных (тип организации) используемых микросхем памяти 13 08h x8
Ширина внешнего интерфейса шины данных (тип организации) используемых микросхем памяти ECC-модуля 14 00h Не определено
Длительность передаваемых пакетов (BL) 16 0Eh BL = 2, 4, 8
Количество логических банков каждой микросхемы в модуле 17 04h 4
Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL) 18 1Ch CL = 2.0, 2.5, 3.0
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-0.5) 23 60h 6.00 нс (166.7 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1.0) 25 75h 7.50 нс (133.3 МГц)
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) 27 3Ch 15.0 нс
3, CL = 3.0
2.5, CL = 2.5
2, CL = 2.0
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) 28 28h 10.0 нс
2, CL = 3.0
1.67, CL = 2.5
1.33, CL = 2.0
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) 29 3Ch 15.0 нс
3, CL = 3.0
2.5, CL = 2.5
2, CL = 2.0
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) 30 28h 45.0 нс
9, CL = 3.0
7.5, CL = 2.5
6, CL = 2.0
Емкость одного физического банка модуля памяти 31 80h 512 МБ
Минимальное время цикла строки (tRC) 41 37h 55.0 нс
11, CL = 2.0
Период между командами саморегенерации (tRFC) 42 41h 65.0 нс
13, CL = 2.0
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) 43 30h 12.0 нс
Номер ревизии SPD 62 00h Ревизия 0.0
Контрольная сумма байт 0-62 63 9Bh 155 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты) 64-71 7Fh, 7Fh,
9Eh
Corsair
Part Number модуля 73-90 CMX1024-4400PRO
Дата изготовления модуля 93-94 00h, 00h Не определено
Серийный номер модуля 95-98 00h, 00h,
00h, 00h
Не определено

Содержимое SPD выглядит достаточно типичным для модулей, официально рассчитанным под скоростной режим DDR-400 (напомним, более высокочастотные режиме DDR не утверждены стандартом JEDEC и являются неофициальными). Поддерживаются 3 значения задержки CAS# — 3.0, 2.5 и 2.0, из которых актуальным на сегодняшний день является лишь первое значение — ему соответствует время цикла 5.0 нс, т.е. режим функционирования DDR-400. Соответствующая этому случаю полная схема таймингов — 3-3-3-9, что несколько расходится с заявленной в описании (3-3-3-8). Двум остальным величинам задержки CAS# (CL X-0.5 = 2.5 и CL X-1 = 2.0) соответствуют режимы DDR-333 и DDR-266, соответственно. Схемы таймингов для этих случаев не всегда записываются нецелым образом, а именно — 2.5-2.5-2.5-7.5 (2.5-3-3-8 при округлении) и 2-2-2-6, соответственно.

Идентификационный код производителя и part number модулей указаны верно. Заметим, что последний (CMX1024-4400PRO) относится не к двухканальному комплекту модулей (TWINX2048-4400PRO), а, так сказать, к индивидуальным его составляющим — 1-ГБ модулям памяти категории XMS-4400PRO. В то же время, информация о дате изготовления и серийном номере модулей, а также ревизии SPD в содержимом этой микросхемы отсутствуют.

Конфигурации тестовых стендов

Тестовый стенд №1

  • Процессор: AMD Athlon 64 FX-60, 2.6 ГГц (200 x13)
  • Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16
  • Материнская плата: ASUS A8N32 SLI Deluxe, версия BIOS 1009 от 12/14/2005
  • Память: 2x1 ГБ Corsair XMS-4400PRO в режиме DDR-400, частота 200 МГц

Тестовый стенд №2

  • Процессор: AMD Athlon 64 FX-60, 2.4 ГГц (200 x12)
  • Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16
  • Материнская плата: ASUS A8N32 SLI Deluxe, версия BIOS 1009 от 12/14/2005
  • Память: 2x1 ГБ Corsair XMS-4400PRO в режиме «DDR-500», частота 240 МГц (2400 /10)

Тестовый стенд №3

  • Процессор: AMD Athlon 64 FX-60, 2.75 ГГц (230 x12)
  • Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16
  • Материнская плата: ASUS A8N32 SLI Deluxe, версия BIOS 1009 от 12/14/2005
  • Память: 2x1 ГБ Corsair XMS-4400PRO, частота 275 МГц (2750 /10)

Тестовый стенд №4

  • Процессор: AMD Athlon 64 FX-60, 2.6 ГГц (200 x13)
  • Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16
  • Материнская плата: ASUS A8N32 SLI Deluxe, версия BIOS 1009 от 12/14/2005
  • Память: 2x512 МБ Corsair XMS-3200, DDR-400

Результаты тестирования

Тесты производительности

Первая серия тестов проводилась при стандартных значениях таймингов (т.е. выставленных в настройках BIOS по умолчанию) в трех различных режимах: штатном DDR-400 (Стенд №1), максимально возможном «полуофициальном» частотном режиме «DDR-500» (т.е. частотном пределе памяти 250 МГц) при максимально возможной реальной частоте 240 МГц, достигаемой при частоте ядра 2.4 ГГц (Стенд №2) и, наконец, максимальном «неофициальном» частотном режиме «DDR-550» (достигаемом путем разгона процессора «по шине» до 230x12 ~= 2.75 ГГц и использовании частотного предела в 250 МГц, задающего реальную частоту памяти 2750/10 = 275 МГц, Стенд №3). Результаты тестов в режиме DDR-400 сравнивались с результатами тестирования высокоскоростного двухканального 1-ГБ комплекта модулей памяти Corsair XMS-3200, осуществленными в аналогичных условиях (Стенд №4).

Параметр Стенд 1 Стенд 2 Стенд 3 Стенд 4
Тайминги 3-3-3-8-2T 3-4-4-10-2T 3-4-4-10-2T 2-2-2-5-2T
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 3202 3419 3929 3376
Средняя ПСП на запись, МБ/с 1894 2286 2646 1959
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6129 7010 8047 6166
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4125 4950 5697 4132
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 34.0 30.9 26.9 31.1
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 37.6 34.6 30.2 34.7
Минимальная латентность случайного доступа, нс* 81.7 78.5 68.6 70.3
Максимальная латентность случайного доступа, нс* 84.9 82.2 71.8 73.7

*размер блока 32 МБ

Стандартные значения таймингов памяти 3-3-3-8 в режиме DDR-400, выставленные используемой материнской платой ASUS A8N32 SLI Deluxe, оказались весьма близки к прописанным в SPD значениям (3-3-3-9). По-видимому, из соображений максимальной стабильности подсистемы памяти, был выставлен более консервативный режим задержек командного интерфейса 2T. Заметим, что такой же режим был выставлен и для модулей памяти Corsair XMS-3200, заведомо более «легких» в плане нагрузки на интерфейс контроллера памяти. Так что некоторая неоправданная «перестраховочность», к сожалению, в поведении используемой платы имеет место быть.

Из сопоставления результатов тестирования настоящих модулей XMS-4400PRO и XMS-3200 можно сказать, что по скоростным характеристикам первые несколько уступают последним — особенно это заметно по величинам латентности случайного доступа. Очевидно, сказывается заметно более медленная схема таймингов, используемая по умолчанию (3-3-3-8 против 2-2-2-5). Тем не менее, максимальная эффективность утилизации шины памяти в обоих случаях близка и составляет примерно 96%.

В «полуофициальном» режиме «DDR-500» с реальной тактовой частотой памяти 240 МГц по умолчанию выставляются еще более консервативные тайминги — 3-4-4-10-2T. Использование более высокоскоростного режима приводит к некоторому, но несущественному снижению задержек и, естественно, возрастанию максимальной реальной ПСП до уровня ~7.0 ГБ/с. Поскольку теоретическая ПСП двухканальной 240-МГц DDR составляет 7.68 ГБ/с, эффективность утилизации шины памяти в этом случае оказывается несколько ниже и составляет примерно 91%.

Схема таймингов, используемая для «экстремального» частотного режима «DDR-550» (частота памяти 275 МГц), оказывается такой же — 3-4-4-10-2T. Ничего удивительного в этом нет — ведь плата по-прежнему «считает», что, как и в предыдущем случае, память функционирует при частотном пределе 250 МГц, и выставляет соответствующую для этого случая, по ее «мнению», схему таймингов. За счет ощутимого возрастания частоты памяти (с 240 до 275 МГц) при сохранении значений таймингов, в этом режиме наблюдается значительное уменьшение задержек — как при псевдослучайном, так и при случайном обходе они оказываются даже ниже, чем у модулей XMS-3200 в штатном частотном режиме DDR-400 при минимально возможных таймингах 2-2-2-5. Максимальная реальная ПСП составляет ~8.0 ГБ/с, что, учитывая теоретический предел в 8.8 ГБ/с, также соответствует примерно 91% эффективности утилизации шины памяти.

Тесты стабильности

Значения таймингов памяти, за исключением tCL, варьировались «на ходу» благодаря встроенной в тестовый пакет RMMA возможности динамического изменения настроек подсистемы памяти. Устойчивость функционирования подсистемы памяти определялась с помощью вспомогательной утилиты RightMark Memory Stability Test, входящей в состав тестового пакета RMMA.

Параметр Стенд 1 Стенд 2 Стенд 3 Стенд 4
Тайминги 2-3-2-5-
7-10-1T
2.5-3-3-5-
7-12-1T
3-4-3-5-
7-13-2T
2-2-2-5-
7-10-1T
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 3540 3489 3914 3544
Средняя ПСП на запись, МБ/с 2384 2293 2474 2387
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6268 7123 8035 6252
Макс. ПСП на запись, МБ/с 6273 4982 5693 6197
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 28.2 29.3 27.0 28.2
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 31.8 33.7 30.2 31.9
Минимальная латентность случайного доступа, нс* 68.3 71.5 67.0 63.3
Максимальная латентность случайного доступа, нс* 72.5 75.3 70.3 67.6

*размер блока 32 МБ

Минимальные значения таймингов, достижимые на новых XMS-4400PRO, оказались идентичны значениям, достигнутым ранее на XMS-3500LLPRO, вплоть до дополнительных параметров tRC и tRFC — 2-3-2-5(-7-10). Разумеется, модули устойчиво заработали с более низкими задержками командного интерфейса 1T, так что «перестраховка» логики BIOS используемой материнской платы касательно этого параметра оказалась излишней. Использование таких «экстремальных» настроек, по сравнению с номинальными, помогло несколько увеличить реальную ПСП (повысить эффективность утилизации шины до 98%) и уменьшить задержки, которые при псевдослучайном доступе к памяти почти сравнялись с наблюдаемыми на модулях XMS-3200.

Возрастание ПСП и уменьшение задержек наблюдается и в режиме «DDR-500» (при частоте памяти 240 МГц), для которого минимально возможной устойчивой схемой таймингов стала схема 2.5-3-3-5-7-12-1T. Отметим, что система оставалась внешне работоспособной и при значениях таймингов 2.5-3-2-5, но в этом случае в тесте стабильности памяти достаточно быстро наблюдались ошибки.

Не менее интересным оказался и максимальный частотный режим «DDR-550», позволивший снизить схему таймингов до 3-4-3-5-7-13-2T. Кстати, заметим, что значения параметров tRAS и tRC, по всей видимости, рассматриваемыми модулями памяти «игнорируются» так же, как и большинством других модулей памяти DDR/DDR2. Действительно, значения tRAS/tRC = 5/7 выглядят весьма нереалистично. В то же время, нетрудно заметить, что подсистема памяти оказывается чувствительной к изменению параметра tRFC, который в данном случае принимает значение 13 (против 10 в режиме DDR-400, как для модулей XMS-4400PRO, так и XMS-3200). Что касается стабильности функционирования, отметим, что система выглядела работоспособной и при величине задержек командного интерфейса 1T, и при использовании более «жесткой» схемы таймингов 3-3-3-5-7-13-2T. Однако в обоих случаях тест стабильности памяти достаточно быстро выявлял ошибки. Таким образом, минимально возможная схема таймингов для этого случая все-таки составляет 3-4-3-2T. Что, заметим, выглядит весьма неплохо — при такой схеме таймингов способны работать далеко не каждые модули памяти DDR2-533 (обладающие аналогичными, а то и худшими скоростными характеристиками).

Итоги

Исследованные модули памяти Corsair XMS-4400PRO можно считать на сегодняшний день уже типичным предложением среди высокоскоростных модулей памяти DDR высокой емкости, способным стабильно функционировать в штатном режиме DDR-400 при весьма скоростной схеме таймингов 2-3-2-1T. В этом режиме рассматриваемые модули показали 98% эффективность утилизации пропускной способности шины памяти. Достаточно неплохой «разгонный потенциал» модули также показали как при максимально достижимой в штатных условиях частоте 240 МГц (минимальные значения таймингов 2.5-3-3-1T), так и в максимально рассчитанном частотном режиме 275 МГц (минимальные значения таймингов — 3-4-3-2T). Что приятно, в этих режимах модули памяти отличаются по-прежнему весьма высокой эффективностью утилизации ПС шины памяти, которая составляет примерно 91%.


Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице:

Модули памяти 2x1ГБ Corsair XMS-4400PRO
(TWINX2048-4400PRO)
 Н/Д(0)




Модули памяти Corsair TWINX2048-4400PRO предоставлены
представительством компании «Corsair Memory» в России



Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.