Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 10: Модули Patriot DDR2-533


Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Сегодня мы рассмотрим 512-МБ модули памяти Patriot DDR2-533.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: PDP Systems, Inc.
Производитель микросхем модуля: Micron Technology, Inc.
Сайт производителя модуля: www.pdpsys.com/products/index.jsp?source=ddr2
Сайт производителя микросхем: www.micron.com/products/dram/ddr2sdram/

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля и микросхемы

Расшифровка Part Number модуля

Расшифровка Part Number модулей памяти DDR2 на сайте производителя отсутствует. Тем не менее, на стикере указаны основные характеристики рассматриваемых модулей: их емкость составляет 512 МБ, скоростной режим — PC2-4200 (чаще обозначаемый как PC2-4300), модули состоят из двух физических банков (ranks) и рассчитаны на функционирование при величине задержки CAS# CL = 4.

Расшифровка Part Number микросхем модуля

Описание общей системы назначения Part Number микросхем памяти Micron:
http://download.micron.com/pdf/numbering/numdram.pdf
http://download.micron.com/pdf/numbering/numpbfreedram.pdf

Код FBGAPart Number
D9CHMMT47H32M8BP-37E

Вследствие ограничений по размеру FBGA-упаковки, чипы памяти Micron, используемые в модулях Patriot DDR2, имеют сокращенную маркировку, отличную от от их полного Part Number-а. Преобразование сокращенной формы записи Part Number любого чипа памяти Micron в полную можно осуществить на сайте производителя с помощью декодера (FBGA Part Marking Decoder), расположенного по адресу www.micron.com/support/fbga/decoder.aspx

Поле Значение Расшифровка
0MT Код производителя: «MT» = Micron Technology
147 Семейство продукта: «47» = DDR2
2H Технологический процесс: «H» = SSTL 1.8V VDD CMOS
332M8 Тип устройства: 256Мбит (32Мбит x8)
4  Версия устройства (отсутствует)
5BP Код упаковки: «BP» = свинец-несодержащая пайка, FBGA (60-контактный 8x12)
6-37E Время доступа/период синхросигнала, тайминги:
«-37E» = 3.75 нс (266.7 МГц), 4-4-4
7  Дополнительные варианты (отсутствует)
8  Температурный интервал функционирования:
(пробел) = 0oC — 70oC
9  Особые условия (отсутствует)
10  Ревизия кристалла (отсутствует)

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 3Dh 3.75 нс (266.7 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 18h CL = 3, 4
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1) 23 3Dh 5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2) 25 00h Не определено
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) 27 3Ch 15.0 нс
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) 28 1Eh 7.5 нс
2, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) 29 3Ch 15.0 нс
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) 30 2Dh 45.0 нс
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
4, CL = 4
3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR) 37 1Eh 7.5 нс
2, CL = 4
1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP) 38 1Eh 7.5 нс
2, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC) 41, 40 3Ch, 00h 60.0 нс
16, CL = 4
12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC) 42, 40 4Bh, 00h 75.0 нс
20, CL = 4
15, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) 43 80h 8.0 нс
Номер ревизии SPD 62 11h Ревизия 1.1
Контрольная сумма байт 0-62 63 96h 150 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC 64-71 FFh — FFh Неопределено (некорректно)
Part Number модуля 73-90 16HTF6464AG-53EB1
Дата изготовления модуля 93-94 04h, 04h 2004 год, 4 неделя
Серийный номер модуля 95-98 40h, 01h,
02h, 76h
76020140h

По данным SPD, рассматриваемые модули способны функционировать при двух значениях задержки сигнала CAS# — 4 и 3 (отметим, что более часто встречаемый вариант для DDR2-533 — 5, 4 и 3, причем первые два значения соответствуют единому значению периода синхросигнала). Значение tCL = 4 соответствует 3.75-нс периоду синхросигнала, т.е. штатному режиму DDR2-533, второе значение — 5.0-нс периоду, т.е. функционированию в режиме DDR2-400. Схемы важнейших таймингов для этих случаев могут быть записаны как 4-4-4-12 и 3-3-3-9, соответственно, что можно считать «стандартом» для модулей DDR2. Среди прочего следует отметить не просто отсутствие данных о производителе модулей, но его некорректное представление, состоящее из сплошных кодов продолжения (FFh). Все остальные данные выглядят вполне корректно — присутствует Part Number (16HTF6464AG-53EB1), тем не менее, отсутствующий на стикере, правильно задана дата изготовления модулей, а также присутствует их серийный номер (что, как правило, является сравнительно редким явлением).

Конфигурации тестовых стендов и ПО

Тестовый стенд №1

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925X
  • Материнская плата: Gigabyte 8ANXP-D, версия BIOS F1 от 06/07/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №2

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925X
  • Материнская плата: MSI 925X Neo, версия BIOS от 06/18/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №3

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915P
  • Материнская плата: MSI 915P Neo2, версия BIOS V1.3B0 от 09/08/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №4

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915P
  • Материнская плата: ECS PF4 Extreme, версия BIOS от 06/01/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №5

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915G
  • Материнская плата: MSI 915G Combo, версия BIOS 080011 от 07/14/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №6

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915G
  • Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №7

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2), реальная частота 3.73 ГГц (266 МГц x14)
  • Чипсет: Intel 915G
  • Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
  • Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Результаты тестирования

Тесты производительности

В первой серии тестов использовалась схема таймингов 4-4-4-12, которая выставлялась в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD») на всех участвующих в тестировании материнских платах.

Параметр* Стенд 1 Стенд 2 Стенд 3 Стенд 4 Стенд 5 Стенд 6 Стенд 7**
Тайминги 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 4948 4992 4815 4796 4757 5606 6957
Средняя ПСП на запись, МБ/с 2411 2426 2090 2089 2071 2411 2674
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6484 6533 6503 6479 6434 6487 8268
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4287 4327 4324 4309 4266 4287 5694
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 48.4 47.9 50.6 50.8 51.2 49.9 43.1
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 55.7 55.0 57.8 58.0 58.5 57.2 50.2
Минимальная латентность случайного доступа***, нс 116.7 115.8 120.7 121.3 122.3 116.5 104.6
Максимальная латентность случайного доступа***, нс 135.4 135.0 139.3 139.8 141.1 134.1 122.0

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

Материнские платы на чипсетах i915P и i925X (стенды №1 — №6) показывают примерно равный результат, с некоторым преимуществом в пользу MSI 925X Neo (стенд №2). Ощутимое возрастание средней ПСП на чтение на плате ECS PF21 Extreme даже в случае 200-МГц шины (стенд №6) обусловлено, по всей видимости, задействованием режима «PAT» чипсета i925XE — который, как показали наши предыдущие исследования с более «свежими» версиями BIOS, можно задействовать и на предыдущей модели — i925X. Переход к 266-МГц шине на этой плате (стенд №7), как и следовало ожидать, приводит к резкому возрастанию ПСП (максимальная ПСП достигает 8.27 ГБ/с) и снижению латентностей на 5 — 10 нс.

Тесты стабильности

Как обычно, в этой серии тестов варьировались значения таймингов «на ходу» с помощью RMMA с целью нахождения минимально возможных значений, не приводящих к сбоям в работе подсистемы памяти. Устойчивость функционирования последней определялась с помощью вспомогательной утилиты, которая в скором времени появится в составе тестового пакета RMMA.

Минимальные значения таймингов, которые нам удалось достичь в тестах рассматриваемых модулей на большинстве использованных материнских плат — 4-3-3. Исключения составляют Gigabyte 8ANXP-D (стенд №1) и MSI 915G Combo (стенд №5), требующие для устойчивой работы более консервативные настройки — 4-3-4.

Параметр* Стенд 1 Стенд 2 Стенд 3 Стенд 4 Стенд 5 Стенд 6 Стенд 7**
Тайминги 4-3-4 4-3-3 4-3-3 4-3-3 4-3-4 4-3-3 4-3-3
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 4959 5023 4867 4837 4779 5666 7032
Средняя ПСП на запись, МБ/с 2389 2367 2199 2309 2262 2397 2753
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6512 6569 6559 6527 6448 6525 8362
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4287 4327 4324 4309 4266 4287 5695
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 48.2 47.8 50.4 50.7 51.3 49.7 42.9
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс 55.5 54.9 57.7 57.9 58.6 57.0 50.1
Минимальная латентность случайного доступа***, нс 113.7 109.3 114.4 115.0 118.7 109.6 97.9
Максимальная латентность случайного доступа***, нс 132.8 129.2 133.4 133.9 137.9 128.4 116.2

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

Итоги

Исследованные модули памяти Patriot DDR2-533 проявляют хорошую совместимость с используемыми моделями материнских плат на чипсетах i915P/G и i925X/XE, обладают хорошей производительностью (величины ПСП и латентностей типичны для высокопроизводительных модулей DDR2-533) и неплохим «разгонным потенциалом» по таймингам (функционируют при уменьшении tRCD и tRP на единицу относительно номинала в большинстве случаев).

Модули памяти Patriot DDR2-533 предоставлены компанией АйТиСи (ITC)




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.