Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 19: Модули Kingston HyperX DDR2-900 (PC2-7200)


Мы продолжаем изучение важнейших характеристик высокоскоростных модулей DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Наше сегодняшнее исследование посвящено двухканальному комплекту high-end модулей Kingston серии HyperX, рассчитанных на функционирование в неофициальном режиме «DDR2-900» (PC2-7200). Комплект поставляется в 512-МБ, 1-ГБ и 2-ГБ вариантах, которые отличаются друг от друга исключительно объемом. Ранее мы уже исследовали модули Kingston этой серии (на примере модулей KHX6000D2K2/1G скоростной категории «DDR2-750»), тем не менее, в то время мы еще не тестировали модули в высокоскоростных режимах DDR2-667, DDR2-800 и выше — главным образом, по причине отсутствия необходимости использования этих режимов (которое в общем-то сохраняется и по сей день). В настоящей статье мы изучим поведение рассматриваемых модулей (на примере 1-ГБ варианта) как в стандартных режимах DDR2-667 и DDR2-800, так и проверим их работоспособность в неофициальном, но заявленном производителем режиме «DDR2-900».

Информация о производителе модуля

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

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля

Расшифровка Part Number модуля

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 на сайте производителя отсутствует. В краткой технической документации модулей с Part Number KHX7200D2K2/1G указывается, что продукт представляет собой комплект из двух модулей объемом 512МБ каждый, имеющих конфигурацию 64M x 64 и основанных на микросхемах с конфигурацией 64M x 8. Модули принадлежат к неофициальной скоростной категории «DDR2-900» и способны функционировать в указанном режиме при величине задержки CAS# = 5. Производитель гарантирует 100% стабильную работу модулей в режиме DDR2-900 при таймингах 5-5-5-15 и питающем напряжении 2.0 В, но в микросхеме SPD в качестве режима по умолчанию прописан стандартный DDR2-667 с таймингами 5-5-5-15 и напряжением питания 1.8 В.

Расшифровка Part Number микросхемы

В отличие от предыдущих высокоскоростных модулей серии HyperX (KHX6000D2K2/1G), в настоящих модулях использованы микросхемы с оригинальной маркировкой их реального производителя (Infineon), что позволяет нам изучить их характеристики в том числе, воспользовавшись последней версией номенклатуры компонентов DRAM, находящейся на сайте производителя.

Поле Значение Расшифровка
0 HYB Префикс: «HYB» = компоненты памяти
1 18 Питающее напряжение: «18» = 1.8 В
2 T Тип памяти: «T» = DDR2 SDRAM
3 256 Емкость микросхемы: «256» = 256 Мбит
4 80 Логическая организация: «80» = x8
5 O Вариант продукта: «O» = стандартный продукт
6 A Ревизия кристалла: «A»
7 F Упаковка: «F» = FBGA
8 3S Скоростные характеристики: «3S» = DDR2-667, тайминги 5-5-5

По приведенным характеристикам видно, что модули основаны на 256-Мбит микросхемах с организацией 32M x8. Самое интересное, что используемые микросхемы рассчитаны на режим DDR2-667, более того, его вариацию с более медленными таймингами 5-5-5 (более «быстрому» DDR2-667 с таймингами 4-4-4 соответствует маркировка «3»), что достаточно резко контрастирует с характеристиками, заявленными производителем модулей (DDR2-900, 5-5-5-15), однако может служить объяснением, почему «в микросхеме SPD в качестве режима по умолчанию прописан стандартный DDR2-667 с таймингами 5-5-5-15 и напряжением питания 1.8 В».

Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:

Описание специфического стандарта SPD для DDR2:

Параметр Байт Значение Расшифровка
Фундаментальный тип памяти 2 08h DDR2 SDRAM
Общее количество адресных линий строки модуля 3 0Dh 13 (RA0-RA12)
Общее количество адресных линий столбца модуля 4 0Ah 10 (CA0-CA9)
Общее количество физических банков модуля памяти 5 61h 2 физических банка
Внешняя шина данных модуля памяти 6 40h 64 бит
Уровень питающего напряжения 8 05h SSTL 1.8V
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) 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 = 5, 4, 3
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1) 23 3Dh 3.75 нс (266.7 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2) 25 50h 5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) 27 3Ch 15.0 нс
5, CL = 5
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) 28 1Eh 7.5 нс
2.5, CL = 5
2.0, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) 29 3Ch 15.0 нс
5, CL = 5
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) 30 2Dh 45.0 нс
15, CL = 5
12, CL = 4
9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти 31 40h 256 МБ
Период восстановления после записи (tWR) 36 3Ch 15.0 нс
5, CL = 5
4, CL = 4
3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR) 37 1Eh 7.5 нс
2.5, CL = 5
2.0, CL = 4
1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP) 38 1Eh 7.5 нс
2.5, CL = 5
2.0, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC) 41, 40 3Ch, 00h 60.0 нс
20, CL = 5
16, CL = 4
12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC) 42, 40 69h, 00h 105.0 нс
35, CL = 5
28, CL = 4
21, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) 43 80h 8.0 нс
Номер ревизии SPD 62 12h Ревизия 1.2
Контрольная сумма байт 0-62 63 31h 49 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC 64-71 7Fh, 98h Kingston
Part Number модуля 73-90 00h...00h Не определено
Дата изготовления модуля 93-94 06h, 07h 2006 год, 7 неделя
Серийный номер модуля 95-98 68h, 1Dh,
66h, 44h
44661D68h

Содержимое SPD выглядит достаточно стандартно. Поддерживаются три различных значения задержки сигнала CAS# — 5, 4 и 3. Первому (CL X = 5) соответствует режим функционирования DDR2-667 (время цикла 3.0 нс) со схемой таймингов 5-5-5-15, что совпадает со значениями, заявленными производителем в документации модулей. Второму значению tCL (CL X-1 = 4), как обычно, соответствует режим DDR2-533 с таймингами 4-4-4-12, и, наконец, третьему (CL X-2 = 3) — режим DDR2-400 с таймингами 3-3-3-9. Из особенностей можно отметить сравнительно большое, но достаточно часто встречающееся и в скоростных модулях минимальное время цикла регенерации tRFC = 105.0 нс. Номер ревизии SPD, идентификационный код производителя, дата изготовления и серийный номер модуля указаны верно, но в то же время, информация о Part Number модуля отсутствует.

Конфигурация тестового стенда

  • Процессор: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73 ГГц (Prescott N0, 2 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 975X
  • Материнская плата: ASUS P5WD2-E Premium, версия BIOS 0206 от 12/21/2005
  • Память: 2x512 МБ Kingston HyperX DDR2-900

Результаты тестирования

Тесты производительности

В первой серии тестов использовалась схема таймингов, выставляемая в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD»). Тестирование осуществлялось в трех скоростных режимах — DDR2-667 при частотах FSB 200 и 266 МГц (множители памяти 1.67 и 1.25, соответственно), DDR2-800 при частотах FSB 200 и 266 МГц (множители памяти 2.0 и 1.5), а также в режиме «DDR2-900» с разгоном по частоте системной шине до 225 и 270 МГц (множители памяти 2.0 и 1.67, соответственно).

Как видно по приведенной ниже таблице, для режима DDR2-667 BIOS материнской платы выставила корректные значения таймингов по умолчанию — 5-5-5-15, тогда как для режимов DDR2-800 и DDR2-900 по умолчанию используются более консервативные тайминги 5-6-6-18, выставленные BIOS-ом платы «наугад» в связи с отсутствием в SPD данных для более скоростного официального режима DDR2-800.


Параметр / Режим DDR2-667 DDR2-800 DDR2-900
Частота FSB, МГц 200 266 200 266 225 270
Тайминги 5-5-5-15 5-5-5-15 5-6-6-18 5-6-6-18 5-6-6-18 5-6-6-18
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 5406 6425 5605 6859 6253 7110
Средняя ПСП на запись, МБ/с 2144 2377 2216 2513 2597 2743
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6813 8614 6853 8923 7640 9096
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4282 5685 4282 5697 4808 5770
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 56.3 49.9 52.5 45.5 46.9 43.1
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 65.8 57.0 61.8 53.0 55.4 50.3
Минимальная латентность случайного доступа*, нс 114.5 101.8 107.5 94.8 96.0 89.1
Максимальная латентность случайного доступа*, нс 138.7 120.2 131.6 113.6 117.5 107.9
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
86.5 77.4 80.6 70.5 72.3 66.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
112.6 97.0 106.6 90.2 95.8 85.8
Минимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
115.4 102.8 108.9 96.0 97.3 90.2
Максимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
141.1 122.4 136.4 115.9 120.4 109.5

*размер блока 16 МБ

Скоростные показатели модулей выглядят весьма неплохо — максимальные значения ПСП в официальных режимах составляют примерно 6.8 ГБ/с и 8.9 ГБ/с при частоте FSB 200 и 266 МГц, соответственно, что типично для высокоскоростных модулей, функционирующих совместно с процессором, оснащенным 2-МБ L2-кэшем. По задержкам модули также не уступают своим высокоскоростным аналогам от других производителей. Как обычно, задержки уменьшаются при использовании как более скоростных режимов (переходе от DDR2-667 к DDR2-800 и DDR2-900), так и более высокой частоты системной шины (переходе от 200-МГц к 266/270-МГц FSB). Таким образом, минимальная латентность памяти проявляется в режиме «DDR2-900» при частоте системной шины 270 МГц и находится в интервале от 43.1 нс (псевдослучайный обход, аппаратная предвыборка включена) до 109.5 нс (случайный обход, аппаратная предвыборка отключена).

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.


Параметр / Режим DDR2-667 DDR2-800 DDR2-900
Частота FSB, МГц 200 266 200 266 225 270
Тайминги 3-3-2
(2.0 V)
3-3-2
(2.0 V)
4-4-2
(2.0 V)
4-4-2
(2.0 V)
4-4-3
(2.0 V)
4-4-3
(2.0 V)
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 5575 6839 5704 7045 6325 7324
Средняя ПСП на запись, МБ/с 2454 2829 2465 3111 2760 3191
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6843 8806 6868 9081 7705 9233
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4282 5692 4282 5698 4808 5770
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 52.7 45.9 49.1 44.4 46.5 41.7
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 62.0 53.2 58.6 51.7 54.8 48.8
Минимальная латентность случайного доступа*, нс 100.8 89.8 96.8 87.3 89.9 82.0
Максимальная латентность случайного доступа*, нс 124.2 108.2 120.7 105.9 110.9 100.0
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
81.2 71.0 74.7 68.5 71.1 64.5
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
106.9 91.7 102.4 88.6 95.1 84.4
Минимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
101.6 90.8 97.6 88.2 91.0 82.7
Максимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
128.5 110.8 125.0 108.8 114.6 103.1

*размер блока 16 МБ

Минимальные значения таймингов, которые нам удалось достичь в режиме DDR2-667 при использовании рекомендованного производителем повышенного питающего напряжения 2.0 В, выглядят весьма солидно — 3-3-2 (как обычно, последний параметр tRAS не участвует в «разгонной» схеме, т.к. изменение его значения игнорируется). Меньший и, заметим, абсолютный рекорд — 3-2-2 (далее уменьшать тайминги просто некуда) при рекомендованном напряжении 2.1 В был поставлен лишь модулями Corsair XMS2-5400UL. То же самое можно сказать и о режиме DDR2-800 — минимальные тайминги у исследуемых модулей в этом случае составляют 4-4-2, чем вновь немного уступают модулям Corsair XMS2-5400UL с их рекордом 4-3-2. Наконец, не менее привлекательно выглядят минимально достижимые тайминги и в разогнанном неофициальном режиме «DDR2-900» — для устойчивого функционирования модулей оказалось достаточным, по сравнению с предыдущей схемой, увеличить на единицу величину tRP.

Как обычно, выставление «экстремальных» схем таймингов лишь незначительно увеличивает пропускную способность подсистемы памяти — поскольку она по-прежнему благополучно «упирается» в пропускную способность процессорной шины — максимально эффект от такого «разгона по таймингам» заметен лишь по величинам латентностей, да и то в случае истинно случайного доступа к памяти — уменьшение задержек составляет порядка 10%.

Итоги

Исследованные модули Kingston HyperX DDR2-900 (PC2-7200) (на примере 1-ГБ двухканального комплекта) проявили себя в качестве высокоскоростных модулей класса high-end, способных функционировать как в официальных режимах DDR2-667 и DDR2-800, так и в неофициальном, но заявленном производителем режиме DDR2-900 (при сравнительно невысоком, по сравнению с номинальным, питающем напряжении 2.0 В). В исследованных режимах модули обладают достаточно высокими скоростными показателями и ощутимым «разгоном по таймингам» — в официальных режимах DDR2-667 и DDR2-800 они способны функционировать при таймингах 3-3-2 и 4-4-2 (что очень близко к рекордам, поставленным ранее модулями Corsair XMS2-5400UL), тогда как функционирование в режиме DDR2-900 требует увеличения этой схемы до также весьма «экстремальных» показателей 4-4-3.


Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице:

Модули памяти Kingston HyperX DDR2-900  Н/Д(0)




Дополнительно

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.