Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 20: Модули Corsair DDR2-1066 (XMS2-8500)


Мы продолжаем изучение важнейших характеристик высокоскоростных модулей DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Сегодня мы рассмотрим первое предложение максимальной неофициальной скоростной категории DDR2-1066 (PC2-8500) — двухканальный комплект модулей памяти Corsair XMS2-8500, являющихся логическим продолжением высокоскоростных решений серии XMS2, предыдущее из которых было представлено ранее исследованными нами модулями XMS2-8000UL класса «DDR2-1000». Справедливости ради следует заметить, что предложения класса «DDR2-1066» (например, от компании A-DATA) номинально известны уже где-то с середины прошлого года, тем не менее, рассматриваемые в настоящей статье модули являются первым предложением на рынке, реально способным функционировать в неофициальном режиме DDR2-1066, т.е. при частоте шины памяти 533 МГц.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Corsair Memory
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля:
www.corsairmemory.com/corsair/xms2.html

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Part Number модуля

Расшифровка Part Number модуля

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 серии XMS2 на сайте производителя отсутствует. В брошюре модулей TWIN2X1024-8500 указывается, что продукт представляет собой комплект из двух модулей объемом 512МБ каждый (самим по себе модулям присвоен Part Number CM2X512-8500), основанных на 8 микросхемах 64M x8. Производитель на 100% гарантирует функционирование модулей в максимально скоростном (пока что неофициальном) режиме DDR2-1066 при таймингах 5-5-5-15 и питающем напряжении 2.2 В, однако в микросхеме SPD в качестве режима по умолчанию прописан максимальный стандартный режим DDR2-800 с таймингами 5-5-5-15.

Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:

Описание специфического стандарта SPD для DDR2:

ПараметрБайтЗначениеРасшифровка
Фундаментальный тип памяти208hDDR2 SDRAM
Общее количество адресных линий строки модуля30Eh14 (RA0-RA13)
Общее количество адресных линий столбца модуля40Ah10 (CA0-CA9)
Общее количество физических банков модуля памяти560h1 физический банк
Внешняя шина данных модуля памяти640h64 бит
Уровень питающего напряжения805hSSTL 1.8V
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при максимальной задержке CAS# (CL X)930h2.50 нс (400.0 МГц)
Тип конфигурации модуля1100hNon-ECC
Тип и способ регенерации данных1282h7.8125 мс — 0.5x сокращенная саморегенерация
Ширина внешнего интерфейса шины данных (тип организации) используемых микросхем памяти1308hx8
Ширина внешнего интерфейса шины данных (тип организации) используемых микросхем памяти ECC-модуля1400hНе определено
Длительность передаваемых пакетов (BL)160ChBL = 4, 8
Количество логических банков каждой микросхемы в модуле1704h4
Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL)1830hCL = 5, 4
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1)2337h3.70 нс (270.3 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2)2500hНе определено
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP)2732h12.5 нс
5.0, CL = 5
3.37, CL = 4
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD)281Eh7.5 нс
3.0, CL = 5
2.03, CL = 4
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD)2932h12.5 нс
5.0, CL = 5
3.37, CL = 4
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS)302Dh45.0 нс
18.0, CL = 5
12.16, CL = 4
Емкость одного физического банка модуля памяти3180h512 МБ
Период восстановления после записи (tWR)363Ch15.0 нс
6.0, CL = 5
4.05, CL = 4
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)371Eh7.5 нс
3.0, CL = 5
2.03, CL = 4
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)381Eh7.5 нс
3.0, CL = 5
2.03, CL = 4
Минимальное время цикла строки (tRC)41, 4037h, 00h55.0 нс
22.0, CL = 5
14.86, CL = 4
Период между командами саморегенерации (tRFC)42, 4069h, 00h75.0 нс
30.0, CL = 5
20.27, CL = 4
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax)4380h8.0 нс
Номер ревизии SPD6212hРевизия 1.2
Контрольная сумма байт 0-626397h151 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC64-717Fh, 7Fh,
9Eh
Corsair
Part Number модуля73-90CM2X512-8500
Дата изготовления модуля93-9400h, 00hНе определено
Серийный номер модуля95-9800h, 00h,
00h, 00h
Не определено

Содержимое SPD можно назвать пусть и не совсем стандартным, но привычным для модулей Corsair. Максимальный скоростной режим, на который рассчитаны модули, характеризуется временем цикла 2.5 нс (частота 400 МГц, режим DDR2-800). Этому режиму соответствует первое из поддерживаемых значений tCL = 5, а полная схема таймингов записывается в виде 5-5-5-18, что немного не совпадает с характеристиками, заявленными производителем в краткой документации модулей (DDR2-800, тайминги 5-5-5-15). Уменьшенному значению задержки сигнала CAS# (CL X-1 = 4) соответствует нестандартный период синхросигнала 3.7 нс, что соответствует частоте 270 МГц — вероятно, под этим имеется в виду режим DDR2-533 с временем цикла 3.75 нс. Тем не менее, не совсем корректное значение периода синхросигнала приводит к нецелым значениям в схеме таймингов, которую можно записать (с округлением до десятых) как 4-3.4-3.4-12.2, которая, скорее всего, округлится большинством BIOS материнских плат до 4-4-4-13 (в сторону больших целых значений). Тем не менее, стоит заметить, что для столь высокоскоростных модулей вряд ли возникнет особая нужда использовать столь низкоскоростной режим работы, как DDR2-533.

Идентификационный код производителя и Part Number модуля указаны верно, тем не менее, как и в остальных модулях Corsair, в микросхеме SPD настоящих модулей отсутствуют данные о дате изготовления и серийном номере модулей.

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 0404 от 03/22/2006
  • Память: 2x512 МБ Corsair XMS2-8500 (DDR2-1066, PC2-8500)

Результаты тестирования

Тесты производительности

Начиная с данного исследования, мы переходим на использование новой версии тестового пакета RMMA 3.65, в которой был увеличен максимальный размер выделяемого блока памяти и, соответственно, поменялись параметры большинства подтестов, используемых по умолчанию. В частности, размеры блока памяти в подтестах, применяемых для исследования характеристик подсистемы памяти, возросли до 32 МБ, что позволяет существенно уменьшить влияние большого объема L2-кэша (2 МБ), довольно часто встречающегося в современных процессорах класса Pentium 4/Pentium D. В связи с этим, приведенные ниже характеристики гораздо более достоверно отражают реальные значения пропускной способности подсистемы памяти и не могут быть сопоставлены количественно с характеристиками, приводимыми в более ранних исследованиях.

Как обычно, 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) и в неофициальном режиме «DDR2-1066» при частоте системной шины 266 МГц и максимально возможном (для чипсета Intel 975X) множителе памяти 2.0.

Для режима DDR2-667 BIOS материнской платы в качестве значений таймингов по умолчанию выставила схему 5-5-5-15 («наугад», т.к. данный режим не прописан в SPD модулей), для режима DDR2-800 — схему 5-5-5-18 (в строгом соответствии с данными SPD) и, наконец, для максимального скоростного режима DDR2-1066 — схему 5-6-6-18. Как показывает практика, это наименее скоростная схема, которую способна выставлять по умолчанию материнская плата ASUS P5WD2-E, применяемая нами в тестах высокоскоростных модулей.

Параметр / РежимDDR2-667DDR2-800DDR2-1066
Частота FSB, МГц200266200266266
Тайминги5-5-5-155-5-5-155-5-5-185-5-5-185-6-6-18
Средняя ПСП на чтение, МБ/с53826396561468787394
Средняя ПСП на запись, МБ/с20012163217524152861
Макс. ПСП на чтение, МБ/с64688148653085278669
Макс. ПСП на запись, МБ/с42825668427956855697
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс56.750.152.745.739.7
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс66.257.461.953.246.9
Минимальная латентность случайного доступа*, нс118.4105.2105.795.484.1
Максимальная латентность случайного доступа*, нс143.4123.1130.5114.8102.4
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
87.177.980.670.760.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
114.197.2106.991.080.5
Минимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
119.2105.9106.195.984.3
Максимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
145.5124.7133.4116.0103.2

*размер блока 32 МБ

Скоростные показатели модулей выглядят весьма неплохо — максимальные значения ПСП в официальных режимах составляют примерно 6.4-6.5 ГБ/с и 8.2-8.7 ГБ/с при частоте FSB 200 и 266 МГц, соответственно, т.е. практически равны максимальной теоретической ПС 200-МГц и 266-МГц процессорной шины, соответственно (ее некоторое превышение, связанное с влиянием 2-МБ L2-кэша, способного «покрыть» 2МБ/32МБ * 100% = 6.25% обращений к памяти, все же имеет место быть). Заметим, что максимальная реальная ПСП на чтение, как в случае 200-МГц, так и 266-МГц FSB, ощутимо возрастает при переходе от наименее скоростного режима DDR2-667 к максимально скоростному DDR2-1066.

По задержкам модули также не уступают предыдущим высокоскоростным решениям от Corsair и аналогам от других производителей. Одновременно с указанным выше увеличением ПСП, использование как более скоростных режимов (переход от DDR2-667 к DDR2-800 и DDR2-1066), так и более высокой частоты системной шины (переход от 200-МГц к 266-МГц FSB) приводит к ощутимому уменьшению задержек. Соответственно, минимальная латентность памяти наблюдается при функционировании в режиме DDR2-1066 (частота системной шины 266 МГц) и находится в интервале от 39.7 нс (псевдослучайный обход, аппаратная предвыборка включена) до 103.2 нс (случайный обход, аппаратная предвыборка отключена), чем несколько выигрывают как у предыдущих Corsair XMS2-8000UL (DDR2-1000, частота FSB 250 МГц, тайминги 5-6-6-18), так и у рассмотренных в предыдущей статье Kingston HyperX DDR2-900 (DDR2-900, частота FSB 270 МГц, тайминги 5-6-6-18).

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 / РежимDDR2-667DDR2-800DDR2-1067
Частота FSB, МГц200266200266266
Тайминги3-3-3
(2.2 V)
3-3-3
(2.2 V)
4-4-3
(2.2 V)
4-4-3
(2.2 V)
5-5-4
(2.2 V)
Средняя ПСП на чтение, МБ/с55716825569669717446
Средняя ПСП на запись, МБ/с24442519246025183193
Макс. ПСП на чтение, МБ/с65288393654285678712
Макс. ПСП на запись, МБ/с42825678428256865698
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс52.845.849.144.639.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс62.453.058.952.046.5
Минимальная латентность случайного доступа*, нс104.692.0101.192.584.0
Максимальная латентность случайного доступа*, нс128.7111.6125.5112.4102.2
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
81.470.875.068.560.8
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
107.590.4102.788.280.1
Минимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
104.892.3101.092.884.3
Максимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
131.6112.8127.4113.4103.0

*размер блока 32 МБ

Минимальные значения таймингов, которые нам удалось достичь в режиме DDR2-667 при использовании рекомендованного производителем повышенного питающего напряжения 2.2 В, составляют лишь 3-3-3 (как обычно, последний параметр tRAS не участвует в «разгонной» схеме, т.к. изменение его значения игнорируется). «На ходу» нам удалось выставить схему 3-3-2, но это немедленно приводило к возникновению ошибок. По этому показателю рассматриваемые модули уступают ранее протестированным Kingston HyperX DDR2-900 (тайминги 3-3-2 при напряжении 2.0 В) и, тем более, более ранним Corsair XMS2-5400UL (как показывает практика, наиболее удачным в плане разгона — тайминги 3-2-2 при напряжении 2.1 В).

В режиме DDR2-800 рассматриваемые модули способны устойчиво функционировать при схеме таймингов 4-4-3 (напряжение питания — также 2.2 В). Заметим, что и здесь нам в принципе удавалось выставить схему 4-3-3, но это немедленно сопровождалось появлением ошибок. И вновь настоящие модули уступают более ранним Corsair XMS2-8000UL (минимально достижимые тайминги в режиме DDR2-800 — 4-3-3 при 2.2 В) и Corsair XMS2-5400UL (тайминги 4-3-2 при напряжении 2.1 В).

Наконец, в максимально скоростном, можно сказать — «родном» режиме DDR2-1066, рассматриваемые модули позволили выставить минимальную схему таймингов 5-5-4, что весьма неплохо, т.к. все-таки немного ниже по сравнению с заявленной производителем схемой 5-5-5(-15). В то же время, следует вновь вспомнить, что предыдущее решение от Corsair — модули категории «DDR2-1000» были способны функционировать в указанном режиме при схеме таймингов 5-3-3.

Как обычно, выставление «экстремальных» схем таймингов лишь незначительно увеличивает пропускную способность подсистемы памяти — поскольку она по-прежнему «упирается» в пропускную способность процессорной шины. Эффект от такого «разгона по таймингам» наиболее заметен лишь по величинам латентностей, да и то в случае истинно случайного доступа к памяти и «максимально разгоняемого» режима DDR2-667 — уменьшение задержек здесь составляет порядка 10%.

Итоги

Протестированные модули Corsair XMS2-8500 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 реально поддерживаемом максимально скоростном режиме DDR2-1066 (при умеренно высоком питающем напряжении 2.2 В). Не без преувеличения заметим, что это первые модули, реально рассчитанные на режим DDR2-1066 и реально, устойчиво в нем функционирующие. Модули обладают весьма высокими скоростными показателями, но сравнительно умеренным «разгоном по таймингам» (по сравнению с ранними «топовыми» предложениями от Corsair) — в официальных режимах DDR2-667 и DDR2-800 они способны функционировать при таймингах 3-3-3 и 4-4-3 (напряжение питания 2.2 В), тогда как функционирование в наиболее скоростном режиме DDR2-1066 требует увеличения этой схемы до значений 5-5-4, все же несколько меньших по сравнению с рекомендуемой производителем схемой 5-5-5-15.




6 июня 2006 Г.