Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR (которым мы уже давно не уделяли должного внимания) на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Совсем недавно состоялся совместный запуск продуктов компаний ASUS и Corsair — материнских плат A8N32-SLI DELUXE/WIFI и A8N32-SLI DELUXE и модулей памяти Corsair TWINX2048-3500LLPRO — первых модулей DDR-400 большой емкости (по 1 ГБ каждый), обладающих весьма низкими задержками (2-3-2-6, 1T command rate). Эти модули и станут объектом нашего сегодняшнего исследования. Информация о производителе модуля
Производитель модуля: Corsair Memory
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля: www.corsairmemory.com/corsair/xms.htmlВнешний вид модуля
Фото модуля памяти
Внешний вид модулей TWINX2048-3500LLPRO вполне привычен для серии XMS PRO, которую мы рассматривали ранее на примере DDR2-модулей серии XMS2 PRO — CM2X512-4300C3PRO. Отличительные особенности этой серии — массивный алюминиевый теплоотвод (настоящие модули имеют теплоотвод черного цвета) и наличие светодиодов — индикаторов активности (в данных модулях используется 18 светодиодов, тогда как в модулях серии XMS2 PRO их 24), которые можно разглядеть на нижнем фото (вид модуля с торца). Напоминаем, что светодиоды характеризуют не активность индивидуальных логических банков модуля, а уровень общей загрузки шины памяти данного модуля — от минимальной, индицируемой первыми тремя парами зеленых светодиодов, к средней (три пары желтых светодиодов, расположенных посередине) и до максимальной (последние три пары красных светодиодов). Part Number модуля
Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR серии XMS PRO на сайте производителя отсутствует. В кратком техническом описании (datasheet) модулей указывается, что продукт представляет собой комплект из двух «подогнанных» друг к другу модулей DDR-400 суммарным объемом 2ГБ. Модули способны функционировать при частоте до 218 МГц (режим «DDR2-437») и крайне низких (для модулей столь большого объема) таймингах 2-3-2-6-1T. Именно такие значения таймингов, как утверждает производитель, прошиты в микросхеме SPD модулей. Относительно питающего напряжения не сказано ничего, так что будем считать, что модули способны выдержать подобные условия даже при стандартном напряжении (2.5 В). 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 | Байты | 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 | 0Bh | 11 (CA0-CA10) |
| 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 | 50h | 5.0 нс (200.0 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 | 04h | CL = 2.0 |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-0.5) | 23 | 00h | Не определено |
| 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 | 28h | 10.0 нс 2, CL = 2.0 |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 28h | 10.0 нс 2, CL = 2.0 |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 3Ch | 15.0 нс 3, CL = 2.0 |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 1Eh | 30.0 нс 6, CL = 2.0 |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 80h | 512 МБ |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41 | 37h | 55.0 нс 11, CL = 2.0 |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42 | 46h | 65.0 нс 13, CL = 2.0 |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 30h | 12.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 00h | Ревизия 0.0 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | ABh | 171 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты) | 64-71 | 7Fh, 7Fh, 9Eh | Corsair |
| Part Number модуля | 73-90 | — | CMX1024-3500LLPRO |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | 00h, 00h | Не определено |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 00h, 00h, 00h, 00h | Не определено |
Содержимое микросхемы SPD выглядит если и не стандартно, то, по крайней мере, допустимо. Поддерживается всего одно значение задержки CAS# = 2, что, вообще-то, неудивительно для модулей памяти топового класса — таким модулям вряд ли понадобится совместимость со «старыми» режимами вроде DDR-333. Поэтому вполне естественно, что главному и единственному значению tCL = 2 соответствует период синхросигнала 5 нс, т.е. функционирование модулей в режиме DDR-400. Схема таймингов строго совпадает с указанной в техническом описании — 2-3-2-6, что весьма приятно, т.к. по идее должно гарантировать выставление именно этих таймингов по умолчанию BIOS-ами большинства материнских плат. Среди особенностей содержимого SPD рассматриваемых модулей можно отметить неопределенный номер ревизии SPD «0.0», а также отсутствие данных о дате изготовления и серийном номере модулей. Учитывая наши предыдущие исследования модулей памяти Corsair, две последних особенности, похоже, присущи всем модулям этого производителя — как DDR, так и DDR2. Конфигурации тестовых стендов и ПО
Тестовый стенд №1
- Процессор: AMD Athlon 64 4000+, 2.4 ГГц (ClawHammer rev. SH-CG, 1 МБ L2)
- Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16
- Материнская плата: ASUS A8N32SLI Deluxe, версия BIOS 0502 от 10/06/2005
- Память: 2x1024 МБ Corsair XMS PRO PC3500, «DDR-437» (в режиме DDR-400)
- Видео: Leadtek PX350 TDH, NVIDIA PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: NVIDIA Forceware 77.72, NVIDIA nForce4 X16 6.82, DirectX 9.0c
Тестовый стенд №2
- Процессор: AMD Athlon 64 4000+, 2.4 ГГц (ClawHammer rev. SH-CG, 1 МБ L2)
- Чипсет: NVIDIA nForce4 SLI X16
- Материнская плата: ASUS A8N32SLI Deluxe, версия BIOS 0502 от 10/06/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair XMS PC3200, DDR-400
- Видео: Leadtek PX350 TDH, NVIDIA PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: NVIDIA Forceware 77.72, NVIDIA nForce4 X16 6.82, DirectX 9.0c
Тесты производительности
Поскольку настоящие модули памяти Corsair, можно сказать, были выпущены специально под новую плату ASUS A8N32SLI Deluxe (об этом свидетельствуют лэйблы на упаковке как модулей памяти, так и материнской платы), было принято вполне разумное решение — протестировать модули именно на этой материнской плате (стенд №1).
Тестирование проводилось в стандартном скоростом режиме — DDR-400. Для сопоставления полученных результатов с чем либо мы провели те же самые тесты с использованием давно имеющейся в распоряжении нашей тестовой лаборатории пары 512-МБ модулей Corsair DDR-400, обладающих экстремально низкими таймингами 2-2-2-5 (стенд №2).
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 |
|---|---|---|
| Тайминги | 2-3-2-6(-11-13) | 2-2-2-5(-11-14) |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 4344 | 4387 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2555 | 2541 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6400 | 6415 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 6213 | 6194 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 31.6 | 31.5 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 35.3 | 35.3 |
| Минимальная латентность случайного доступа*, нс | 62.8 | 57.9 |
| Максимальная латентность случайного доступа*, нс | 67.0 | 62.1 |
*размер блока 16 МБ
Тайминги памяти в первой серии тестов, как обычно, выставлялись по умолчанию (в настройках BIOS — Memory Timings: «by SPD»). Легко заметить, что материнская плата ASUS A8N32SLI Deluxe в обоих случаях выставила эти значения правильно, т.е. в строгом соответствии с данными SPD модулей. Важно также отметить, что в обоих случаях в настройках BIOS принудительно выставлялся более скоростной режим Command Rate = 1T, который, как утверждает производитель, рассматриваемые модули способны поддерживать.
Как и следовало ожидать, новые 1-ГБ модули Corsair практически не уступают по ПСП гораздо ранее выпущенным 512-МБ модулям, обладающим чуть более низкими таймингами — во всех четырех случаях (средняя/максимальная ПСП на чтение/запись) разброс величин столь невелик, что его можно списать на погрешность измерений. Как ни странно, 1-ГБ модули не отличаются и по задержкам при псевдослучайном доступе к памяти. Действительные различия, не в пользу чуть более медленных (точнее — обладающих чуть большими задержками) 1-ГБ модулей, наблюдаются лишь по латентности истинно случайного доступа к памяти. Различие составляет порядка 8%.
Тесты стабильности
Значения таймингов памяти варьировались «на ходу» благодаря встроенной в тестовый пакет RMMA возможности динамического изменения поддерживаемых чипсетом (в данном случае — интегрированным контроллером памяти процессора Athlon 64) настроек подсистемы памяти. Устойчивость функционирования подсистемы памяти определялась с помощью вспомогательной утилиты RightMark Memory Stability Test, входящей в состав тестового пакета RMMA.
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 |
|---|---|---|
| Тайминги | 2-3-2-5(-7-10) | 2-2-2-5(-7-10) |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 4355 | 4385 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2572 | 2557 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6410 | 6414 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 6211 | 6189 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 31.5 | 31.4 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 35.3 | 35.2 |
| Минимальная латентность случайного доступа*, нс | 62.5 | 57.6 |
| Максимальная латентность случайного доступа*, нс | 66.7 | 61.7 |
*размер блока 16 МБ
Минимальная схема таймингов, которую позволили выставить новые 1-ГБ модули памяти Corsair, отличается всего на единицу в показаниях тайминга tRAS (заметим — весьма спорного, т.к. большинство модулей, как мы знаем по нашим многочисленным предыдущим исследованиям, равнодушно относятся к его изменению в любую сторону). Да-да, к сожалению, «вытянуть» из модулей схему 2-2-2, привычную для 512-МБ моделей, нам не удалось. Точнее, при этом сразу возникали ошибки (причем весьма грубые, на уровне потери устойчивости операционной системы), даже при попытке поднять питающее напряжение модулей до 2.8 В включительно. Чтобы изменения таймингов в этой серии тестов не выглядели столь малозначительными (а во втором случае — и вовсе отсутствующими), мы решили немного расширить схему, присовокупив к ней два дополнительных параметра — минимальное время цикла строки (tRC) и минимальное время цикла регенерации (tRFC). Причем сделали мы это не просто так, а учитывая, что изменение этих параметров влечет за собой изменение функционирования подсистемы памяти (так, например, снижение tRFC до минимума = 9 на 1-ГБ модулях приводило к моментальному зависанию системы, а на 512-МБ — к появлению труднообнаружимых ошибок :)).
Результат столь малого «разгона по таймингам», что вполне естественно, столь же невелик — с определенной долей скептицизма можно говорить о немного возросшей ПСП, однако наиболее достоверное изменение проявляется в виде очень незначительного снижения латентностей случайного доступа в обоих случаях, на величину порядка 0.3-0.4 нс, т.е. менее 1%. Итоги
Исследованные модули памяти Corsair TWINX2048-3500LLPRO можно считать первыми высокоскоростными модулями DDR-400 большого объема, способных функционировать при малых задержках — весьма скоростной схеме таймингов 2-3-2-6. Говорить о «разгонном потенциале» модулей по таймингам практически не приходится — по-видимому, на сегодняшний день это и так «минимальный минимум», который способны достичь микросхемы модулей памяти столь высокой плотности. Поэтому выпуск данных модулей можно признать состоявшимся и весьма успешным.
Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице:
| Модули памяти Corsair TWINX2048-3500LLPRO | Н/Д(0) |
