Исследование основных характеристик модулей памяти. Часть 24: Модули Corsair DDR2-800 с низкими задержками и поддержкой EPP (XMS2-6400C3)

Мы продолжаем изучение важнейших характеристик высокоскоростных модулей DDR2 с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Сегодня мы рассмотрим новое предложение от Corsair — высокоскоростные модули памяти категории DDR2-800, поддерживающие расширения стандарта SPD EPP (Enhanced Performance Profiles) и обладающие экстремально низкими задержками — 2-ГБ двухканальный комплект модулей памяти XMS2-6400C3.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Corsair Memory
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля: http://www.corsairmemory.com/corsair/xms2.html

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Part Number модуля

Расшифровка Part Number модуля

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 серии XMS2 на сайте производителя отсутствует. В брошюре модулей TWIN2X2048-6400C3 указывается, что продукт представляет собой комплект из двух модулей общим объемом 2 ГБ, основанных на 16 микросхемах 64M x 8. Модули поддерживают новый открытый стандарт EPP (расширение SPD), совместно разработанный компаниями Corsair и NVIDIA и позволяющий автоматически настраивать модули на максимальное быстродействие на материнских платах, обладающих поддержкой этого стандарта. Производитель на 100% гарантирует функционирование модулей в режиме DDR2-800 при таймингах профиля EPP 3-4-3-9-2T и питающем напряжении 2.2 В, однако в «стандартной» части SPD в качестве режима по умолчанию указан стандартный режим DDR2-800 с таймингами 5-5-5-18.

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 DDR2:

• JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2.10 - Appendix X: Specific SPDs for DDR2 SDRAM (Revision 1.2)

Содержимое «стандартной» части SPD можно считать привычным для модулей Corsair. Максимальный скоростной режим, на который рассчитаны модули, характеризуется временем цикла 2.5 нс (частота 400 МГц, режим DDR2-800). Этому режиму соответствует первое из поддерживаемых значений t_CL = 5, а полная схема таймингов записывается в виде 5-5-5-18, что полностью соответствует характеристикам, заявленным производителем в краткой документации модулей. Уменьшенному значению задержки сигнала CAS# (CL X-1 = 4) соответствует нестандартный период синхросигнала 3.7 нс, то есть частота примерно 270 МГц — вероятно, под этим имеется в виду режим DDR2-533 со временем цикла 3.75 нс. Тем не менее, не совсем корректное значение периода синхросигнала приводит к нецелым значениям в схеме таймингов, которую можно записать (с округлением до десятых) как 4-3.4-3.4-12.2, которая, скорее всего, округлится большинством BIOS материнских плат до 4-4-4-13 (в сторону больших целых значений). Тем не менее, режим DDR2-533 уже давно не является актуальным для высокоскоростных модулей памяти DDR2, так что эти значения вряд ли вообще имеют смысл — пожалуй, было бы разумнее их и вовсе исключить из SPD.

Идентификационный код производителя и Part Number модуля указаны верно, что интересно, в рассматриваемых модулях также присутствуют данные об их дате изготовления (17 неделя 2006 года), тем не менее, серийный номер модулей по-прежнему отсутствует.

Рассмотрим теперь важнейшую информацию «нестандартной» части SPD, соответствующей профилям EPP и представленной байтами 99-127.

Описание стандарта EPP:

• DDR2 UDIMM Enhanced Performance Profiles, revision 01

Видно, что рассматриваемые модули поддерживают стандарт EPP и содержат информацию о двух «расширенных» профилях (возможный вариант — наличие четырех «сокращенных» профилей, в которых опущена большая часть тонких настроек задержек и силы тока различных сигнальных линий). Первому из этих профилей (профилю №0), считающемуся «оптимальным» (рекомендованный к использованию по умолчанию), соответствует время цикла 2.5 нс (режим DDR2-800), однако в отличие от данных стандартной части SPD, в профиле EPP №0 для этого режима указаны тайминги 3-4-3-8.8 (3-4-3-9, с округлением в сторону большего целого), задержка адресно-командного интерфейса 2T и питающее напряжение 2.2 В, а также прочие параметры различных тонких настроек временного и электрического характера, не представленные в таблице. Второй профиль EPP (профиль №1) соответствует режиму DDR2-1066 со временем цикла 1.875 нс. Соответствующая для этого случая схема таймингов также не записывается в целых числах и выглядит как 5-5.06-5.06-14.93, что, очевидно, должно быть воспринято материнскими платами, поддерживающими стандарт EPP, как схема таймингов 5-5-5-15. Задержки адресно-командного интерфейса в этом случае также составляют величину 2T, а питающее напряжение — 2.2 В.

Конфигурации тестовых стендов

Стенд №1

• Процессор: AMD Athlon 64 X2 4800+ (Socket AM2), частота 2.4 ГГц (200 x12)
• Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16, MCP590
• Материнская плата: ASUS CROSSHAIR, версия BIOS 0203 от 09/12/2006
• Память: 2x1024 МБ Corsair XMS2-6400C3 в режиме DDR2-800, частота 400 МГц (2400 /6), SLI-Ready Memory: «Disabled»

Стенд №2

• Процессор: AMD Athlon 64 X2 4800+ (Socket AM2), частота 2.4 ГГц (200 x12)
• Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16, MCP590
• Материнская плата: ASUS CROSSHAIR, версия BIOS 0203 от 09/12/2006
• Память: 2x1024 МБ Corsair XMS2-6400C3 в режиме DDR2-800, частота 400 МГц (2400 /6), SLI-Ready Memory: «Optimal» или «High Performance», SLI-OC: «Disabled»

Стенд №3

• Процессор: AMD Athlon 64 X2 4800+ (Socket AM2), частота 2.4 ГГц (240 x10)
• Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16, MCP590
• Материнская плата: ASUS CROSSHAIR, версия BIOS 0203 от 09/12/2006
• Память: 2x1024 МБ Corsair XMS2-6400C3 в режиме DDR2-1066, частота 480 МГц (2400 /5), SLI-Ready Memory: «High Frequency», SLI-OC: «Disabled»

Стенд №4

• Процессор: AMD Athlon 64 X2 4800+ (Socket AM2), частота 2.67 ГГц (267 x10), напряжение 1.55 V
• Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16, MCP590
• Материнская плата: ASUS CROSSHAIR, версия BIOS 0203 от 09/12/2006
• Память: 2x1024 МБ Corsair XMS2-6400C3 в режиме DDR2-1066, частота 536 МГц (2680 /5), SLI-Ready Memory: «High Frequency», SLI-OC: «MAX»

Стенд №5

• Процессор: AMD Athlon 64 X2 4800+ (Socket AM2), частота 2.67 ГГц (267 x10), напряжение 1.55 V
• Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16, MCP590
• Материнская плата: ASUS CROSSHAIR, версия BIOS 0203 от 09/12/2006
• Память: 2x1024 МБ Corsair XMS2-6400C3 в режиме DDR2-1066, частота 575 МГц (2870 /5), SLI-Ready Memory: «High Frequency», SLI-OC: «MAX»

Результаты тестирования

Тесты производительности

В тестах принимала участие материнская плата ASUS CROSSHAIR, поддерживающая модули памяти с EPP. В настройках BIOS этой материнской платы включение/выключение режима профилей EPP обозначается параметром «SLI-Ready Memory», который может принимать значения «Disabled», «Optimal», «High Performance» и «High Frequency». Значение «Disabled» соответствует использованию стандартной информации из SPD для настройки подсистемы памяти, «Optimal» соответствует оптимальному профилю (в соответствии с данными EPP), а оставшиеся варианты «High Performance» и «High Frequency» — профилям, характеризующимися максимальной производительностью (минимальными задержками при стандартной частоте) и максимальной тактовой частотой памяти. Дополнением к опции «SLI-Ready Memory» является настройка «SLI-OC», позволяющая разгонять процессор на требуемое количество процентов (от 0%, то есть отсутствия разгона, до 15% (MAX) с шагом 1%) для достижения максимальной производительности подсистемы памяти. Производитель материнской платы предупреждает, что включение этого режима может потребовать дополнительного увеличения питающего напряжения процессора, что вполне естественно. Помимо этих опций, материнская плата ASUS CROSSHAIR, как и большинство остальных плат с поддержкой EPP, предоставляет возможность ручной настройки огромного количества различных параметров таймингов, поддерживаемых новым DDR2-контроллером процессоров «AM2», а также различных тонких настроек задержек и величин электрического характера, предусмотренных новым стандартом EPP. Подавляющее большинство этих параметров в наших исследованиях принимали значение по умолчанию («Auto»), то есть мы целиком и полностью полагались на автоматическую оптимизацию рабочих характеристик подсистемы памяти, согласно информации, записанной в профилях EPP.

Использовалось пять различных вариантов тестирования рассматриваемых модулей (стенды №№1 — 5):

1. SLI-Ready Memory: Disabled, что соответствует использованию режима по умолчанию из SPD, то есть DDR2-800 с таймингами 5-5-5-18 (и задержками командного интерфейса 2T, согласно «решению» самой платы);

2. SLI-Ready Memory: «High Performance» или «Optimal», которому соответствует режим DDR2-800, но уже с задержками 3-4-3-9-2T, то есть профиль №0 из EPP, который считается «оптимальным»;

3. SLI-Ready Memory: «High Frequency». В этом режиме материнская плата самостоятельно переконфигурировала частоту системной шины и множитель процессора так, чтобы его тактовая частота оставалась на прежнем уровне (2400 МГц = 240 МГц x10), но при этом тактовая частота памяти, соответственно, возросла с 400 до 480 МГц (2400 /5). Схема таймингов памяти в этом случае также выбралась в соответствии с данными профиля EPP №1 — 5-5-5-15-2T.

4. SLI-Ready Memory: «High Frequency». Этот режим тестирования аналогичен предыдущему, но мы позволили материнской плате дополнительно разогнать процессор настолько, насколько это необходимо, выставив опцию «SLI-OC» в положение «MAX» (допускающее не более 15% разгона процессора). Параллельно с этим мы увеличили напряжение на ядре процессора до 1.45 В, чтобы быть уверенными в стабильности его функционирования на повышенной частоте. Последняя в этом случае оказалась равной 2680 МГц (268 МГц x10), что именно такая частота оказывается достаточной, чтобы частота шины памяти составила примерно 533 МГц, вернее, даже чуть больше (2680 МГц /5 = 536 МГц). Легко подсчитать, что разгон процессора составил примерно 11.7%.

5. SLI-Ready Memory: «High Frequency», SLI-OC: «MAX». В последнем режиме тестирования мы задались целью достичь максимально возможной частоты функционирования модулей памяти, дополнительно воспользовавшись ручным разгоном процессора по опорной частоте тактового генератора. Последняя определялась экспериментально (по критерию исчезновения ошибок в тесте стабильности памяти) и оказалась равной 287 МГц (частота процессора 2870 МГц, напряжение на ядре 1.5 В), что соответствует частоте памяти примерно 575 МГц. Напряжение питания модулей памяти было увеличено до максимального разумного значения 2.4 В, схема таймингов осталась прежней — 5-5-5-15-2T.

Начиная с настоящего исследования модулей памяти, методика тестирования дополнена измерениями средней и максимальной реальной ПСП в условиях одновременного доступа к памяти со стороны обоих ядер, осуществляемыми с помощью вспомогательной утилиты RightMark Multi-Threaded Memory Test, входящей в состав последней версии тестового пакета RightMark Memory Analyzer 3.72. Связано это с тем, что нынешнее поколение двухъядерных процессоров AMD, как было показано нами, явно не раскрывает в полной мере потенциал высокоскоростной памяти типа DDR2, функционирующей в двухканальном режиме. Использование «двухъядерного» режима доступа к памяти, как было недавно показано нами, в некоторой степени позволяет снять ограничения, связанные с микроархитектурными особенностями ядра процессора и позволяет, таким образом, достичь больших значений реальной ПСП и в большей степени отразить реальные характеристики подсистемы памяти.

^*размер блока 32 МБ

Как и следовало ожидать, наихудшие результаты (сравнительно низкие значения ПСП и высокие значения латентности) достигаются в первом режиме тестирования, отвечающем «стандартной» DDR2-800 со схемой таймингов 5-5-5-18. Использование оптимального режима EPP (профиль №0) и экстремальной схемы таймингов 3-4-3-9 для случая DDR2-800 (режим №2) ощутимо влияет на ПСП (в своем наилучшем варианте, соответствующем максимальной реальной ПСП на чтение двумя ядрами одновременно, она возрастает с 8.51 до 9.28 ГБ/с) и задержки при доступе в память (в своем наихудшем варианте они снижаются с 80.7 до 75.6 нс).

Использование более высокой частоты памяти (480 МГц) при сохранении частоты процессора на уровне 2.4 ГГц (режим №3) приводит лишь к некоторому уменьшению задержек, а также незначительно влияет на ПСП (ее пиковое значение возрастает с 9.28 до 9.66 ГБ/с). Значительного увеличения ПСП и снижения задержек удается достичь лишь при разгоне процессора. Так, в случае «естественного» для рассматриваемых модулей памяти режима DDR2-1066 (профиль EPP №1, режим №4) максимальная реальная ПСП на чтение данных двумя ядрами возрастает до 10.69 ГБ/с, а максимальные задержки, наблюдаемые при случайном доступе в память, снижаются до 65.9 нс. Дополнительный разгон модулей памяти до максимально возможной частоты 575 МГц («DDR2-1150», режим №5) способствует дальнейшему увеличению максимальной реальной ПСП до 11.84 ГБ/с и некоторому снижению задержек. Интересно отметить, что прирост максимальной реальной ПСП при переходе от режима DDR2-1066 к режиму «DDR2-1150» составляет примерно 10.8%, тогда как относительное увеличение частоты памяти (от 533 до 575 МГц) составляет лишь примерно 7.8%. Это лишний раз подтверждает, что «узким местом» системы в данном случае является вовсе не сама оперативная память (пиковая теоретическая ПСП которой в режиме «DDR2-1150» составляет весьма внушительную величину 18.4 ГБ/с), а интегрированный контроллер DDR2 процессора AMD Athlon 64 X2, для реализации потенциала которого необходима как можно более высокая частота его функционирования.

Тесты стабильности

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

^*размер блока 32 МБ

Мы не будем вдаваться в детальное изучение измеренных величин, поскольку они выглядят вполне естественными, а в ряде случаев (режимы №№2 и 5) и вовсе повторяют результаты представленные выше. Вместо этого, обратим внимание на минимально возможные схемы таймингов, которые удается достичь в том или ином случае.

Итак, в первом режиме (DDR2-800 без использования информации из профилей EPP) даже при увеличенном до 2.2 В питающем напряжении модулей, нам удалось достичь лишь схему таймингов 4-4-3-2T. Заметим, что рассматриваемые модули в этом режиме в принципе позволяли выставить схемы 4-4-3-1T или 4-3-3-2T — это не приводило к моментальному зависанию системы, однако в обоих случаях рано или поздно сопровождалось появлением ошибок. Надо сказать, результат получился несколько неожиданным, учитывая, что даже в «штатном» режиме тестирования №2, с применением данных из EPP, схема таймингов оказывалась куда ниже (3-4-3-9-2T). Отсюда ясно одно: для обеспечения столь экстремального «разгона по таймингам» существенно необходимы данные, содержащиеся в соответствующем профиле EPP и позволяющие должным образом настроить различные тонкие параметры подсистемы памяти как временного, так и электрического характера. А поскольку возможность варьирования таких параметров, как правило, присутствует только на материнских платах с поддержкой EPP, наличие последней становится весьма существенным для обеспечения функционирования рассматриваемых модулей памяти в таком режиме. Таким образом, на «обычной» материнской плате вполне возможна ситуация, при которой данные модули окажутся неработоспособны при, казалось бы, рекомендованных производителем настройках со 100% гарантией их работоспособности.

Что касается оптимального EPP-режима DDR2-800, чуда здесь достичь не удалось — схема таймингов так и осталась на уровне 3-4-3-2T (изменение параметра t_RAS, как обычно, не влияло на стабильность подсистемы памяти, поэтому данный параметр не фигурирует в приводимых здесь схемах таймингов). Если точнее, в этом случае модули памяти позволяли выставить схему таймингов 3-3-3-2T, однако это приводило к возникновению ошибок.

Наиболее ощутимый «разгон по таймингам» наблюдается в третьем случае, когда частота процессора остается номинальной (2.4 ГГц), но частота памяти увеличивается до 480 МГц. Поскольку схема таймингов 5-5-5-15-2T, записанная в EPP для этого случая, предназначена для режима DDR2-1066, при пониженной частоте ее удается снизить до 4-4-4-2T. Более того, не исключена возможность стабильного функционирования модулей памяти и при более экстремальной схеме 4-4-3-2T, однако в нашем случае такая схема таймингов приводила к ошибкам.

Некоторого уменьшения схемы таймингов удалось достичь и в случае разгона процессора до уровня 2.68 ГГц, достаточного для получения 533-МГц частоты памяти. В этом режиме нам удалось использовать схему таймингов 5-5-4-2T без потери стабильности системы, однако ее дальнейшее уменьшение до 5-4-4-2T приводило к появлению ошибок.

Итоги

Исследованные модули Corsair XMS2-6400C3 проявили себя в качестве высокоскоростных модулей класса high-end, способных функционировать не только в официальном режиме DDR2-800 (на который рассчитаны данные модули) при заявленной производителем экстремальной схеме таймингов 3-4-3-9-2T, но и в неофициальном максимально скоростном режиме DDR2-1066. Более того, рассматриваемые модули оказались способными достичь и более высокой частоты функционирования, которая в наших условиях составила примерно 575 МГц (режим «DDR2-1150») при питающем напряжении 2.4 В и схеме таймингов 5-5-5-15-2T.

Рассматриваемые модули, содержащие в своей микросхеме SPD данные нового открытого стандарта EPP, проявили полную совместимость с материнской платой ASUS CROSSHAIR, поддерживающей данный стандарт.

Что касается «разгонного потенциала» модулей по таймингам, в режиме DDR2-800 рассматриваемые модули памяти оказались стабильно функционирующими при рекомендованной производителем схеме 3-4-3-2T, однако важным фактором обеспечения такой стабильности является поддержка стандарта EPP со стороны материнской платы. В противном случае, без применения данных из EPP, рассматриваемые модули памяти способны функционировать в режиме DDR2-800 при питающем напряжении 2.2 В лишь со схемой таймингов 4-4-4-2T. В максимально скоростном режиме DDR2-1066 рассматриваемые модули оказались способны функционировать при схеме таймингов 5-5-4-2T, несколько меньшей по сравнению с рекомендованной производителем схемой 5-5-5-15-2T. По данному показателю настоящие модули не уступают, а в режиме DDR2-800 даже превосходят рассмотренные нами ранее модули памяти Corsair XMS2-8500C5, также обладающие поддержкой стандарта EPP.

Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице: