Исследование основных характеристик модулей памяти DDR

Часть 4: Модули Patriot DDR-533


Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти на низком уровне с помощью тестового пакета RightMark Memory Analyzer. В настоящей статье мы рассмотрим пару модулей Patriot DDR-533 высокопроизводительной «оверклокерской» серии Extreme Performance.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: PDP Systems, Inc.
Производитель микросхем модуля: Hynix Semiconductor
Сайт производителя модуля: www.pdpsys.com/products/index.jsp?source=ep
Сайт производителя микросхем:
www.hynix.com/eng/02_products/01_dram/index.jsp

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля и микросхемы

Расшифровка Part Number модуля

Описание (data sheet) модулей Patriot Extreme Performance DDR-533 не содержит информации о расшифровке отдельных составляющих Part Number модулей. В документации приводятся лишь краткие технические характеристики рассматриваемого модуля.

Поле Значение Расшифровка
0 PEP5124200EL Емкость модуля: 512 МБ, двухбанковый
Скорость: PC4200 (533 МГц)
Тайминги (tCL-tRCD-tRP-tRAS): 3-4-4-8

Расшифровка Part Number микросхемы

Описание общей системы назначения Part Number микросхем памяти Hynix:
www.hynix.com/eng/02_products/01_dram/down/DDR.pdf

Поле Значение Расшифровка
0-1 HY Код производителя: «HY» = Hynix Memory
2-3 5D Семейство продукта: «5D» = DDR SDRAM
4 U Техпроцесс/питающее напряжение: «U» = VDD 2.5V, VDDQ 2.5V
5-6 56 Емкость и регенерация: «56» = 256М, 8K регенерация
7-8 8 Организация: «8» = x8
9 2 Количество банков: 2
10 2 Интерфейс: «2» = SSTL_2
11 B Поколение микросхем: «B» = 3-е поколение
12   Энергопотребление: (пробел) = нормальное
13 T Тип упаковки: «T» = TSOP
14   Тип упаковки кристалла: (пробел) = один кристалл
15   Материал упаковки: (пробел) = обычный
16 (прочерк)
17-18 D5 Скорость/тайминги: «D5» = DDR500, 3-4-4
19   Температурный режим: (пробел) = обычный (0 — 70°C)

Согласно расшифровке маркировки микросхем, в данных модулях используются микросхемы DDR-500, рассчитанные на функционирование при таймингах 3-4-4. Впрочем, значение вида «DDR-533» в таблице расшифровки Part Number микросхем памяти Hynix не предусмотрено.

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 DDR:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2.4 — Appendix D, Rev. 1.0: SPD’s for DDR SDRAM

Параметр Байт Значение Расшифровка
Фундаментальный тип памяти 2 07h DDR 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 02h 2 физических банка
Внешняя шина данных модуля памяти 6, 7 40h, 00h 64 бит
Уровень питающего напряжения 8 04h SSTL 2.5V
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при максимальной задержке CAS# (CL X) 9 38h 3.8 нс (~263 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 0Eh BL = 2, 4, 8
Количество логических банков каждой микросхемы в модуле 17 04h 4
Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL) 18 18h CL = 2.5, 3.0
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-0.5) 23 40h 4.0 нс (250.0 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1.0) 25 00h Не определено
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) 27 50h 20.0 нс
5.26, CL = 3.0
5.00, CL = 2.5
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) 28 28h 10.0 нс
2.63, CL = 3.0
2.50, CL = 2.5
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) 29 48h 20.0 нс
5.26, CL = 3.0
5.00, CL = 2.5
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) 30 28h 40.0 нс
10.53, CL = 3.0
10.00, CL = 2.5
Емкость одного физического банка модуля памяти 31 40h 256 МБ
Минимальное время цикла строки (tRC) 41 37h 55.0 нс
14.47, CL = 3.0
13.75, CL = 2.5
Период между командами саморегенерации (tRFC) 42 46h 70.0 нс
18.42, CL = 3.0
17.50, CL = 2.5
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) 43 28h 10.0 нс
Номер ревизии SPD 62 00h Ревизия 0.0
Контрольная сумма байт 0-62 63 99h 153 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты) 64-71 FFh, 40h, 33h Viking Components (?)
Part Number модуля 73-90 Не определено
Дата изготовления модуля 93-94 00h, 00h Не определено
Серийный номер модуля 95-98 00h, 00h,
00h, 00h
Не определено

Содержимое микросхемы SPD модуля выглядит нестандартно — прежде всего из-за нестандартности значений периодов синхросигнала, отвечающих тем или иным значениям задержки CAS#. В качестве первого из них, для случая CL X = 3, приводится значение 3.8 нс, соответствующее частоте примерно 263 МГц (стандарт SPD для DDR не предусматривает использование более точных дробных значений вроде 3.75 нс, в связи с чем потребовалось округление последнего в большую сторону). Точная схема таймингов, записываемая для этого случая, выглядит весьма странной: 3.0-5.26-5.26-10.53, что можно записать либо как 3.0-6-6-11, либо 3.0-5-5-11, в зависимости от используемого способа округления. Второе значение периода синхросигнала, отвечающее случаю CL X-0.5 = 2.5, также нестандартно — 4.0 нс (частота 250 МГц). Соответствующая этому случаю схема таймингов может быть записана точно, без округлений — 2.5-5-5-10. Легко убедиться, что ни та, ни другая схема не соответствуют заявленной производителем схеме 3.0-4-4-8, последняя же может быть получена лишь для чисто гипотетического (учитывая отсутствие в SPD надлежащего значения времени цикла в 5.0 нс), но стандартного случая DDR-400. Не следует, к тому же, забывать, что при использовании нестандартных значений времен цикла велика вероятность неправильной автоматической («by SPD») конфигурации подсистемы памяти BIOS-ом материнской платы. Это обстоятельство мы рассмотрим ниже, а пока обратим внимание на оставшиеся данные — прежде всего, на сомнительный идентификационный код производителя (FFh, 40h, 33h), первые два верных значения которого могут быть расшифрованы как Viking Components; бросается в глаза также отсутствие данных о Part Number, дате изготовления и серийном номере модуля. Подводя итог, можно сказать, что содержимое SPD явно заполнено производителем... абы как, что вообще-то обычно присуще модулям класса No Name.

Конфигурации тестовых стендов и ПО

Материнские платы на чипсетах серии Intel 915

Тестовый стенд №1

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, Socket 478)
  • Чипсет: Intel 865PE
  • Материнская плата: Albatron PX865PE Pro, версия BIOS от 03/01/2004
  • Память: 2x256 МБ Patriot DDR-533
  • Видео: ATI Radeon 9800Pro
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002

Тестовый стенд №2

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, Socket 478)
  • Чипсет: Intel 865G
  • Материнская плата: ASUS P4P800-VM, версия BIOS 1012.002 от 03/22/2004
  • Память: 2x256 МБ Patriot DDR-533
  • Видео: ATI Radeon 9800Pro
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002

Тестовый стенд №3

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
  • Чипсет: Intel 865PE
  • Материнская плата: ASUS P5P800, версия BIOS 1001.007 от 07/08/2004
  • Память: 2x256 МБ Patriot DDR-533
  • Видео: ATI Radeon 9800Pro
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002

Тестовый стенд №4

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
  • Чипсет: Intel 915G
  • Материнская плата: ASUS P5GD1-VM, версия BIOS 1003.001 от 07/14/2004
  • Память: 2x256 МБ Patriot DDR-533
  • Видео: ATI Radeon 9800Pro
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002

Результаты тестирования

Согласно разработанной нами методике, тестирование модулей памяти осуществлялось в двух режимах. Первая серия тестов (тесты производительности) проводилась в штатном режиме (DDR-400), со стандартными значениями таймингов, выставляемыми в BIOS материнской платы по умолчанию по данным микросхемы SPD (Memory Timings: «by SPD»); вторая (тесты стабильности) — в «экстремальном» режиме, при сохранении штатной частоты, но выставлении минимально возможных значений таймингов для данного модуля на данной материнской плате.

Тесты производительности

Параметр* Стенд 1 (PAT) Стенд 1 Стенд 2 Стенд 3 (PAT) Стенд 4
Тайминги 2.5-3-
3-7
2.5-4-
4-8
2.5-4-
4-8
2.5-4-
4-8
2.5-4-
4-8
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 5344 4722 4360 4941 4454
Средняя ПСП на запись, МБ/с 1813 1624 1624 1733 1841
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6337 6194 6150 6223 6195
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4269 4248 4220 4240 4256
Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс 45.8 55.1 60.0 50.0 54.7
Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс 54.1 65.3 70.4 61.6 63.8
Минимальная латентность** случайного доступа, нс 98.6 119.0 129.1 111.0 138.1
Максимальная латентность** случайного доступа, нс 119.3 137.8 149.3 135.3 161.6

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ

Несмотря на упомянутую выше проблему «нестандартности» значений таймингов в SPD, все материнские платы (за исключением стенда №1, Albatron PX865PE Pro в режиме PAT, при котором тайминги просто немного «задираются») выставили не соответствующую заявленной, но единую схему 2.5-4-4-8 (очевидно, посчитав, что значение tCL = 2.5, соответствующее режиму DDR-500, ближе соответствует стандартному режиму DDR-400).

Лучший результат демонстрирует Albatron PX865PE Pro (стенд №1) при включении PAT, впрочем, та же плата без PAT не сильно отстает от самой себя, уступая лишь ASUS P5P800 (стенд №3), на которой режим PAT также задействован. На последних местах располагаются ASUS P5GD1-VM (стенд №4) с чипсетом i915G и ASUS P4P800-VM (стенд №2) с чипсетом i865G, причем первая из них несколько выигрывает последней по ПСП и латентности псевдослучайного доступа, но проигрывает по латентности случайного доступа.

Тесты стабильности

Вторая серия тестов проводилась с минимально возможными значениями таймингов, не приводящими к сбоям в работе подсистемы памяти. Значения таймингов, за исключением tCL, варьировались непосредственно в тестовом пакете RMMA.

Параметр* Стенд 1 (PAT) Стенд 1 Стенд 2 Стенд 3 (PAT) Стенд 4
Тайминги 2.0-3-
3-5
2.0-3-
3-5
2.0-3-
3-5
2.0-3-
3-5
2.0-3-
3-4
Средняя ПСП на чтение, МБ/с 5337 4761 4319 4993 4627
Средняя ПСП на запись, МБ/с 1821 1806 1700 1882 1957
Макс. ПСП на чтение, МБ/с 6317 6264 6290 6265 6243
Макс. ПСП на запись, МБ/с 4269 4257 4240 4260 4256
Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс 46.0 54.4 59.9 50.2 52.2
Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс 54.1 62.2 67.6 57.8 60.6
Минимальная латентность** случайного доступа, нс 98.7 113.8 124.0 106.7 124.7
Максимальная латентность** случайного доступа, нс 119.5 133.6 143.5 129.8 149.6

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ

Минимальные значения таймингов, которые позволяют выставить данные модули на всех платах — 2.0-3-3, значение последнего тайминга, по-видимому, игнорируется (т.к. на чипсете i915G можно выставить нереалистичную схему 2.0-3-3-4 без потери устойчивости). По данному параметру рассматриваемые модули несколько выигрывают у аналогичных «оверклокерских» модулей DDR-533 серии Kingston HyperX (в котороых используются практически те же микросхемы Hynix), позволяя выставить более низкое значение tCL = 2.0.

«Расстановка сил» сохраняется и в этой серии тестов, последние места, немного сравнявшись по латентности случайного доступа, вновь занимают ASUS P5GD1-VM (стенд №4) и ASUS P4P800-VM (стенд №2).

Итоги

Протестированные модули памяти Patriot Extreme Performance DDR-533 проявляют хорошую совместимость с различными материнскими платами, основанными на чипсетах серий Intel 865P/G и 915G, разгоняемость по таймингам «выше среднего» (повзоляют выставить тайминги 2.0-3-3 в режиме DDR-400) и хорошую стабильность функционирования в данных условиях. Среди лидеров по производительности подсистемы памяти можно отметить платы Albatron PX865PE Pro (стенд №1) и ASUS P5P800 (стенд №3), отчасти благодаря возможности включения PAT, тогда как худший результат с данными модулями показывают платы, основанные на чипсетах с интегрированным видео серий i865G и i915G.

Модули памяти Patriot DDR-533 предоставлены компанией АйТиСи (ITC)
Материнские платы ASUS и Albatron предоставлены компанией OLDI




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.