Исследование основных характеристик модулей памяти. Часть 13: Модули Kingston HyperX DDR2-750 (PC2-6000)

Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. В настоящей статье мы рассмотрим новое предложение от компании Kingston Technology — сверхбыстрые модули серии HyperX DDR2-750, имеющие рейтинг производительности PC2-6000.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Kingston Technology
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля: http://www.kingston.com/hyperx/products/khx_ddr2.asp

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля и микросхемы

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 серии HyperX на сайте производителя отсутствует. В техническом описании (datasheet) модулей указано, что рассматриваемый продукт является комплектом из двух модулей DDR2-750 емкостью по 512 МБ каждый (64M x64), основанных на 16 микросхемах 32M x8 в FBGA-упаковке (однако внешний вид говорит совсем о другом — реально используется всего 8 микросхем емкостью 64M x8). Питающее напряжение несколько увеличено по сравнению с номиналом и составляет 1.9V. Указанные в спецификации тайминги — 4-4-4-12, причем производитель уверяет, что те же значения прописаны и в SPD. Правда, не совсем понятно, к какому из режимов функционирования они относятся (см. ниже).

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:

Параметр	Байт	Значение	Расшифровка
Фундаментальный тип памяти	2	08h	DDR2 SDRAM
Общее количество адресных линий строки модуля	3	0Eh	14 (RA0-RA13)
Общее количество адресных линий столбца модуля	4	0Ah	10 (CA0-CA9)
Общее количество физических банков модуля памяти	5	60h	1 физический банк
Внешняя шина данных модуля памяти	6	40h	64 бит
Уровень питающего напряжения	8	05h	SSTL 1.8V
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при максимальной задержке CAS# (CL X)	9	30h	3.00 нс (333.3 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	0Ch	BL = 4, 8
Количество логических банков каждой микросхемы в модуле	17	04h	4
Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL)	18	38h	CL = 3, 4, 5
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1)	23	3Dh	3.75 нс (266.7 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2)	25	50h	5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальное время подзарядки данных в строке (t_RP)	27	3Ch	15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (t_RRD)	28	1Eh	7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (t_RCD)	29	3Ch	15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (t_RAS)	30	2Dh	45.0 нс 15, CL = 5 12, CL = 4 9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти	31	80h	512 МБ
Период восстановления после записи (t_WR)	36	3Ch	15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (t_WTR)	37	1Eh	7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (t_RTP)	38	1Eh	7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (t_RC)	41, 40	3Ch, 00h	60.0 нс 20, CL = 5 16, CL = 4 12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (t_RFC)	42, 40	69h, 00h	105.0 нс 35, CL = 5 28, CL = 4 21, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (t_CKmax)	43	80h	8.0 нс
Номер ревизии SPD	62	12h	Ревизия 1.2
Контрольная сумма байт 0-62	63	4Bh	75 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC	64-71	7Fh, 98h	Kingston
Part Number модуля	73-90	—	Отсутствует
Дата изготовления модуля	93-94	05h, 0Dh	2005 год, 13 неделя
Серийный номер модуля	95-98	6Ch, 38h, 7Ah, 87h	877A386Ch

Содержимое SPD выглядит вполне типично для модулей стандарта DDR2-667 (т.е. возможность функционирования модулей в неофициальном режиме DDR2-750, здесь никак не представлена). Поддерживаются все три возможных значения задержки сигнала CAS# — 5, 4 и 3. Основному значению соответствует период синхросигнала 3.0 нс (частота 333.3 МГц, режим DDR2-667), схема таймингов для этого случая — стандартная, 5-5-5-15, несмотря на упомянутые выше заявления производителя. Уменьшенному значению задержки CAS# (CL X-1 = 4) соответствует временной цикл 3.75 нс (частота 266.7 МГц, режим DDR2-533 при таймингах 4-4-4-12), наконец, последнему, дважды уменьшенному (CL X-2 = 3) — 5.0 нс (частота 200 МГц, режим DDR2-400, тайминги 3-3-3-9). Следует отметить немного увеличенное значение минимального времени цикла регенерации (tRFC = 105 нс), которое, впрочем, встречается и в других высокоскоростных модулях памяти DDR2. Кроме того, заслуживает внимания отсутствие в содержимом SPD данных о Part Number модуля. Будем надеяться, что это связано с тем, что рассматриваемые экземпляры модулей не являются серийными образцами.

Конфигурации тестовых стендов и ПО

Тестовый стенд №1

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 925X
Материнская плата: MSI 925X Neo, версия BIOS от 12/16/2004
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №2

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: ASUS P5AD2-E Premium, версия BIOS 1004.004 от 02/03/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №3

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: ASUS P5AD2-E Premium, версия BIOS 1004.004 от 02/03/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №4

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: Foxconn 925XE7AA, версия BIOS от 11/16/2004
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №5

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: Foxconn 925XE7AA, версия BIOS от 11/16/2004
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №6

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 945G
Материнская плата: Foxconn 945G7MA, версия BIOS от 04/12/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №7

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 945G
Материнская плата: Foxconn 945G7MA, версия BIOS от 04/12/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №8

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 945P
Материнская плата: Foxconn 945P7AA, версия BIOS от 04/01/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №9

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 945P
Материнская плата: Foxconn 945P7AA, версия BIOS от 04/01/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №10

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 955X
Материнская плата: ASUS P5WD2 Premium, версия BIOS 0205 от 04/22/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №11

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 955X
Материнская плата: ASUS P5WD2 Premium, версия BIOS 0205 от 04/22/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Результаты тестирования

Тесты производительности

В первой серии тестов использовалась стандартная (для режима DDR2-533) схема таймингов 4-4-4-12, которая выставлялась в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD») на большинстве тестовых стендов. Исключение составили: ASUS P5AD2-E Premium (стенд №2), упорно выставляющая схему 3-3-2-4(!) с неподдающимся изменению значением tCL, в связи с чем нам пришлось выставить тайминги 3-4-4-12 как наиболее близкие к остальным; та же плата, но уже с 266-МГц системной шиной (стенд №3) — в этом случае автоматически выставлялась схема 4-4-3-8, поддающаяся коррекции до номинальных 4-4-4-12; а также платы Foxconn с чипсетами Intel 945G/P (стенды №6 и №8), неоправданно завышающие тайминги до 5-5-5-15(!), и это — всего лишь для 266-МГц частоты памяти. Также сразу отметим, что эти платы наотрез отказались функционировать при выставлении частоты системной шины 266 МГц.

Параметр^*	Стенд 1	Стенд 2	Стенд 3^**	Стенд 4	Стенд 5^**	Стенд 6	Стенд 7^**	Стенд 8	Стенд 9^**	Стенд 10	Стенд 11^**
Тайминги	4-4-4-12	3-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	—	4-4-4-12	—	4-4-4-12	4-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	5526	5620	7254	5355	6846	4277	—	4724	—	5575	6939
Средняя ПСП на запись, МБ/с	1982	2029	2590	1971	2236	1919	—	1884	—	2141	2275
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6428	6521	8617	6334	8112	6074	—	6067	—	6464	8250
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4265	4314	5716	4266	5657	4266	—	4266	—	4280	5654
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	50.5	51.1	41.5	55.0	43.6	60.7	—	60.4	—	50.8	43.9
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	57.8	59.9	48.1	64.0	51.0	70.4	—	69.9	—	59.5	51.3
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс	118.3	106.2	84.1	127.8	106.9	120.9	—	120.4	—	105.4	92.9
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс	136.4	129.6	101.4	153.4	124.5	145.9	—	145.1	—	129.1	112.6
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	78.4	75.2	63.7	85.5	67.3	93.5	—	93.0	—	76.0	67.4
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	98.1	103.0	82.5	110.8	87.7	121.6	—	118.2	—	103.0	88.2
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	119.1	107.1	83.3	128.4	107.5	121.6	—	121.3	—	105.7	93.3
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	139.0	132.9	102.2	155.7	128.3	149.0	—	146.7	—	133.0	113.6

^*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
^**частота FSB 266.7 МГц
^***размер блока 16 МБ

В тестах с 200-МГц FSB по большинству параметров лидирует ASUS P5AD2-E Premium (стенд №2), что неудивительно — ведь на этой плате использовалось меньшее значение задержки CAS#. Поэтому реальным лидером, скорее, следует признать плату MSI 925X Neo (стенд №1), а заодно признать и фактическое отсутствие различий между контроллерами памяти чипсетов Intel 925X и 925XE, которое наблюдалось ранее, ввиду использования более «сырых» версий BIOS на платах с первым из этих чипсетов. Несколько уступает им ASUS P5WD2 Premium (стенд №10) на новом Intel 955X — что вновь говорит об отсутствии каких-либо преимуществ контроллера памяти этого чипсета по сравнению с 925X/XE (по крайней мере, на данной материнской плате с данной версией BIOS). Далее располагается Foxconn 925XE7AA (стенд №4) на том же Intel 925XE — такая расстановка сил весьма типична для плат Foxconn. Учитывая, что последние места также достались продукции этой компании — платам 945P7AA (стенд №8) и 945G7MA (стенд №6). Тем не менее, «виновниками» этого являются все же не платы, а чипсеты Intel 945G/P. Напомним, что похожую картину мы наблюдали и ранее, в виде преимущества чипсетов Intel 925X/XE над Intel 915G/P.

Среди плат, позволяющих использовать 266-МГц FSB, реальное число которых в наших тестах — всего три (ASUS P5AD2-E Premium, стенд №3; Foxconn 925XE7AA, стенд №5 и ASUS P5WD2 Premium, стенд №11), абсолютным лидером вновь является ASUS P5AD2-E Premium, причем на этот раз — вполне «честным» (ввиду использования той же схемы таймингов, 4-4-4-12, что и на других платах). Второе место присвоить кому-либо довольно сложно — по ряду параметров (например, латентностей псевдослучайного доступа) выигрывает Foxconn 925XE7AA, а по другим (латентностям случайного доступа) — ASUS P5WD2 Premium.

Тесты стабильности

Значения таймингов, за исключением tCL, 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.

Минимальные значения таймингов, которые позволяют выставить рассматриваемые модули памяти, выглядят весьма привлекательно — 3-3-2. Значение последнего тайминга (tRAS) данными модулями памяти, как и большинством других, игнорируется — его можно варьировать в широких пределах без видимых изменений. Указывая минимально достижимые значения, мы намеренно проигнорировали возможность выставления еще меньших, и даже минимально возможных значений 3-2-2 на материнской плате ASUS P5WD2 Premium, поскольку результаты тестов указывают на то, что все эти значения... просто игнорируются (причем неважно, выставлены ли они в настройках BIOS или изменены динамически с помощью RMMA). С чем это связано — с чипсетом Intel 955X как таковым, или же это особенность именно данной платы — пока непонятно, дальнейшие исследования покажут.

Параметр^*	Стенд 1	Стенд 2	Стенд 3^**	Стенд 4	Стенд 5^**	Стенд 6	Стенд 7^**	Стенд 8	Стенд 9^**	Стенд 10	Стенд 11^**
Тайминги	3-3-2	3-3-2	3-4-2	3-3-2	3-3-2	3-3-2	—	3-3-2	—	3-2-2 (?)	3-2-2 (?)
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	5671	5663	7398	5520	7116	4890	—	4877	—	5577	6941
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2185	2209	2826	2208	2469	2119	—	2128	—	2220	2163
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6485	6541	8674	6461	8344	6252	—	6271	—	6476	8268
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4264	4314	5717	4266	5660	4266	—	4266	—	4281	5671
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	48.6	50.6	39.7	52.7	41.3	57.7	—	57.8	—	50.8	43.8
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	55.3	59.9	46.5	61.7	48.1	67.3	—	67.4	—	59.6	51.2
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс	104.0	102.5	80.6	113.0	92.6	114.2	—	113.9	—	104.9	93.6
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс	123.0	126.1	98.5	137.6	111.8	138.4	—	138.3	—	129.0	112.2
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	76.6	75.4	60.6	81.5	63.8	87.4	—	88.1	—	75.9	67.3
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	96.8	101.6	79.6	108.0	84.1	114.8	—	114.2	—	102.4	88.2
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	104.8	102.7	80.9	113.5	93.0	114.8	—	114.4	—	105.3	93.1
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	125.4	129.2	99.4	140.9	113.2	141.7	—	139.5	—	133.5	113.3

^*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
^**частота FSB 266.7 МГц
^***размер блока 16 МБ

В случае «экстремальных» таймингов лидерство в тестах с 200-МГц FSB с паритетом примерно 50/50 сохраняется за первыми двумя платами — ASUS P5AD2-E Premium (стенд №2) и MSI 925X Neo (стенд №1). То же можно сказать и о тестах в режиме 266-МГц FSB — даже несмотря на более высокие тайминги, которые удается достичь в этом случае (3-4-2), лидерство достается все той же ASUS P5AD2-E Premium (стенд №3).

Итоги

Протестированные модули памяти Kingston HyperX DDR2-750 обладают хорошей совместимостью с исследованными моделями материнских плат на чипсетах серий Intel 925X/XE, 945G/P и 955X, обладают хорошей производительностью, особенно при использовании 266-МГц системной шины и значительным «разгонным потенциалом» по таймингам (стабильно функционируют при ощутимо уменьшенных по сравнению с номиналом таймингах 3-3-2). Из недостатков можно отметить весьма посредственную механическую прочность модулей, в частности — качество пайки печатной платы модуля (попытка осторожного снятия теплоотвода одного из модулей привела к повреждению контактов одной из микросхем и неработоспособности модуля).

Дмитрий Беседин (dmitri_b@ixbt.com)
Опубликовано — 15 июля 2005 г.

Комментарии? Поправки? Дополнения? peek@ixbt.com