Исследование основных характеристик модулей памяти. Часть 2: Модули Kingston DDR2
Мы продолжаем новый цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти на низком уровне с использованием разработанного нами универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Напоминаем, что цель этого исследования заключается в предоставлении всем заинтересованным читателям информации о совместимости данного модуля памяти данного производителя с различным набором материнских плат, основанных на тех или иных чипсетах. На сей раз объектом нашего исследования послужат 512-МБ DDR2-модули Kingston ValueRAM.
Код охраны окружающей среды: E = без использования свинца
Отметим, что маркировка микросхем данного модуля, скажем так, несколько не соответсвует официальной спецификации, приведенной в data sheet на данный тип микросхем памяти. А именно, отсутствуют поля, характеризующие тип устройства (монолитное, DDR2) и упаковки (FBGA). Возможно, это связано с тем, что рассматриваемый модуль является не серийным, а инженерным образцом и, скорее всего, использует более раннюю ревизию микросхем памяти Elpida, чем ту, которая описана в официальной документации.
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)
37
1Eh
7.5 нс 2, CL = 5, 4 1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)
38
1Eh
7.5 нс 2, CL = 5, 4 1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC)
41, 40
3Ch, 00h
60.0 нс 16, CL = 5, 4 12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC)
42, 40
69h, 00h
105.0 нс 28, CL = 5, 4 21, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax)
43
80h
8.0 нс
Номер ревизии SPD
62
10h
Ревизия 1.0
Контрольная сумма байт 0-62
63
E1h
225 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC
64-71
FFh, 98h, FFh, 00h, ..., FFh
Kingston
Part Number модуля
73-90
Не определено
Дата изготовления модуля
93-94
04h, 19h
2004 год, 25 неделя
Серийный номер модуля
95-98
67h, 28h, 53h, 83h
83532867h
Данные микросхемы SPD показывают, что рассматриваемый модуль имеет организацию 64М x 64 и способен функционировать при трех различных значениях задержки сигнала CAS# (tCL), равных 5, 4 и 3. Интересно отметить, что первые два значения tCL, CL X = 5 и CL X-1 = 4, соответствуют одному и тому же значению периода синхросигнала 3.75 нс, т.е. функционированию модуля в штатном режиме DDR2-533 при частоте 266.7 МГц. В этом случае временные характеристики модуля (тайминги) могут быть записаны как 5-4-4-12 и 4-4-4-12, соответственно. Последнее из поддерживаемых значений задержки CAS# (CL X-2 = 3) соответствует времени цикла в 5.00 нс, т.е. функционированию модуля при частоте 200.0 МГц в режиме DDR2-400. Соответствующая этому случаю схема таймингов 3-3-3-9. Другой отличительной особенностью рассматриваемого модуля является сравнительно большое минимальное время цикла регенерации (tRFC) 105 нс, что соответствует 28 тактам шины памяти при частоте 266.7 МГц и 21 такту при 200.0 МГц.
Начиная с этого момента, тестирование модулей памяти будет проводиться в двух режимах. Первая серия тестов условно назовем их «тестами производительности» проводится в штатном режиме, т.е. со стандартными значениями таймингов, записанными в микросхеме SPD. Вторая серия тестов осуществляется, так сказать, в «экстремальном» режиме, при выставлении минимально возможных значений таймингов для данного модуля на данной материнской плате. Будем называть эту серию тестов «тестами стабильности», поскольку возможность продолжительной устойчивой работы модуля памяти с более «жесткими» значениями таймингов можно напрямую связать со стабильностью его функционирования в штатном режиме.
Тесты производительности
В то время как модули памяти DDR2 Kingston при функционировании в режиме DDR2-533 предполагают существование двух различных схем таймингов, 5-4-4-12 и 4-4-4-12, в первой серии тестов нами использовалась схема 4-4-4-12, поскольку она, во-первых, ближе соответствует типичным для DDR2-533 значениям, и, во-вторых, выставлялась в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD») на всех без исключения материнских платах.
Как уже отмечалось ранее, использование нынешнего поколения процессоров и чипсетов с частотой FSB 800 МГц не позволяет достичь максимальных значений пропускной способности памяти типа DDR2-533 в двухканальном режиме. Тем не менее, даже в этом случае можно сделать определенные выводы относительно значений реальной ПСП, достижимых на различных материнских платах.
Среди материнских плат на чипсетах Intel 915P/915G лидером практически по всем показателям (максимум реальной ПСП, минимум латентности памяти) является MSI 915P Neo2, основанная на чипсете i915P (стенд №4). Интересно отметить, что это дейтствительно единственный лидер все остальные материнские платы, независимо от типа чипсета (P/G), показали более-менее средний результат. Так, значения реальной ПСП на чтение укладываются в интервал 4470-4480 МБ/с, максимальной ПСП в 6330-6350 МБ/с, латентность псевдослучайного доступа находится в пределах 55-64 нс. Кстати, лидерство MSI 915P Neo2 можно сравнительно легко объяснить несколько завышенным значением частоты FSB на этой материнской плате, что проявляет себя в виде увеличения значения максимальной реальной ПСП на запись до 4324 МБ/с, которая в норме ограничена пределом в 2/3 от пропускной способности системной шины (4266.7 МБ/с).
Тесты стабильности
Прежде чем переходить к количественным оценкам величин ПСП/латентности памяти в «экстремальном» режиме, остановимся на собственно таймингах памяти, значения которых варьировались «на ходу» благодаря встроенной в тестовый пакет RMMA возможности динамического изменения поддерживаемых чипсетом настроек подсистемы памяти. Устойчивость функционирования подсистемы памяти с теми или иными таймингами определялась с помощью специально разработанной нами вспомогательной утилиты, которая войдет в следующую версию RMMA в качестве дополнения ныне существующему RAM Stability Test.
Итак, минимальные значения таймингов, которые позволяют выставить рассматриваемые модули DDR2 Kingston 4-3-3-8. В этом режиме подсистема памяти функционирует достаточно устойчиво на большинстве рассматриваемых материнских плат, за исключением «комбинированных» вариантов, основанных на i915G и поддерживающих память типа DDR и DDR2 одновременно MSI 915G Combo (стенд №5) и ASUS P5GDC-V (стенд №6). Минимальные тайминги, которые можно выставить на этих платах без потери устойчивости подсистемы памяти 4-3-3-9.
Легко видеть, что использование более «жесткой» схемы таймингов нисколько не меняет общую картину производительности подсистемы памяти, которую мы получили в предыдущей серии тестов. Лидером по-прежнему остается MSI 915P Neo2 (стенд №4), тогда как остальные материнские платы показывают примерно одинаковый результат.
Материнские платы на чипсетах серии Intel 925
Тесты производительности
Так же, как и в нашем предыдущем тестировании, материнские платы на чипсете i925X по всем показателям в целом превосходят модели, основанные на i915P/i915G. Лидером среди этой линейки вновь выступает материнская плата от MSI модель 925X Neo (стенд №10), что также достигается за счет чуть более высокой частоты FSB (максимальная реальная ПСП на запись 4327 МБ/с). Второе место, практически с равным результатом, разделяют Gigabyte 8ANDXP-D (стенд №7), ASUS P5AD2 (стенд №9) и Foxconn 925A01-8EKRS (стенд №11). На последнем месте почти по всем параметрам располагается Intel D925XCV (стенд №8).
В отличие от первой серии тестируемых плат с чипсетами i915P/i915G, все рассматриваемые материнские платы на чипсете i925X превосходно работают с модулями DDR2 Kingston при минимальных значениях таймингов 4-3-3-8.
И вновь, применение более «жесткой» схемы таймингов не привело к каким-либо значительным изменениям в расстановке сил. Первое место занимает MSI 925X Neo, второе место разделяют Gigabyte 8ANDXP-D и ASUS P5AD2, а вот Foxconn 925A01-8EKRS от них немного подотстала, заняв третью позицию. Ну и, конечно, последнее место и в этой серии тестов достается Intel D925XCV.
Итоги
Таким образом, наилучшая производительность подсистемы памяти при использовании модулей DDR2 Kingston ValueRAM достигается на материнских платах, основанных на чипсете Intel 925X, в особенности на MSI 925X Neo. Среди плат на чипсетах Intel 915P/915G наилучшая производительность также наблюдается на материнской плате MSI модели 915P Neo2. Наихудшую производительность подсистемы памяти (среди аналогов) проявляют материнские платы от Intel модели D925XCV и D915GUX. Что касается стабильности функционирования подсистемы памяти (в «жестком» режиме), все протестированные материнские платы показывают более-менее равный результат, за исключением «комбинированных» моделей, одновременно поддерживающих память DDR и DDR2 MSI 915G Combo и ASUS P5GDC-V.