Мы продолжаем изучение важнейших характеристик высокоскоростных модулей DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Не так давно модулями Corsair XMS2-5400UL был поставлен очередной рекорд, вернее — сразу два: по таймингам, 3-2-2 в режиме DDR2-667, а также по быстродействию — это первые модули, протестированные нами в режиме DDR2-800(!), да еще и показавшие великолепный разгонный потенциал по таймингам для этого случая — 4-3-2. В сегодняшней статье мы рассмотрим очередное предложение Corsair, и вновь из серии XMS2 — но не DDR2-800, как можно было бы ожидать, а модули, способные функционировать при частоте 500(!) МГц, т.е. в режиме DDR2-1000 (пусть и не являющимся официальной спецификацией, утвержденной JEDEC). Информация о производителе модуля
Производитель модуля: Corsair Memory
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля: www.corsairmemory.com/corsair/xms2.htmlВнешний вид модуля
Фото модуля памяти
Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 серии XMS2 на сайте производителя отсутствует. В техническом описании (datasheet) модулей указано, что рассматриваемый продукт является комплектом из двух модулей DDR2-1000 емкостью по 512 МБ каждый, основанных на микросхемах 64M x8. Производитель гарантирует 100% стабильную работу модулей в режиме «DDR2-1000» с высокопроизводительными материнскими платами при таймингах 5-4-4-9 и питающем напряжении — 2.2V (на 0.4V, т.е. почти 25% выше номинала). Запрограммированные в SPD значения таймингов, как утверждает производитель, также составляют 5-4-4-9. Данные микросхемы SPD модуля
Описание общего стандарта SPD:
Описание специфического стандарта SPD для DDR2:
- JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2.10 - Appendix X: Specific SPDs for DDR2 SDRAM (Revision 1.0)
- JC-45 Appendix X: Serial Presence Detects for DDR2 SDRAM (Revision 1.2)
| Параметр | Байт | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|---|
| Фундаментальный тип памяти | 2 | 08h | DDR2 SDRAM |
| Общее количество адресных линий строки модуля | 3 | 0Eh | 14 (RA0-RA13) |
| Общее количество адресных линий столбца модуля | 4 | 0Ah | 10 (CA0-CA9) |
| Общее количество физических банков модуля памяти | 5 | 60h | 1 физический банк |
| 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 | 25h | 2.50 нс (400.0 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 | 0Ch | BL = 4, 8 |
| Количество логических банков каждой микросхемы в модуле | 17 | 04h | 4 |
| Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL) | 18 | 30h | CL = 5, 4 |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1) | 23 | 37h | 3.70 нс (270 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 | 32h | 12.5 нс 5, CL = 5 ~3.4, CL = 4 |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 1Eh | 7.5 нс 3, CL = 5 ~2, CL = 4 |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 32h | 12.5 нс 5, CL = 5 ~3.4, CL = 4 |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 2Dh | 45.0 нс 18, CL = 5 ~12.2, CL = 4 |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 80h | 512 МБ |
| Период восстановления после записи (tWR) | 36 | 3Ch | 15.0 нс 6, CL = 5 ~4.1, CL = 4 |
| Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR) | 37 | 1Eh | 7.5 нс 3, CL = 5 ~2, CL = 4 |
| Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP) | 38 | 1Eh | 7.5 нс 3, CL = 5 ~2, CL = 4 |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41, 40 | 37h, 00h | 55.0 нс 22, CL = 5 ~14.9, CL = 4 |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42, 40 | 4Bh, 00h | 75.0 нс 30, CL = 5 ~20.3, CL = 4 |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 80h | 8.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 12h | Ревизия 1.2 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | 97h | 151 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC | 64-71 | FFh, 7Fh, 9Eh | Corsair |
| Part Number модуля | 73-90 | — | CM2X512-8000UL |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | 00h, 00h | Не определено |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 00h, 00h, 00h, 00h | Не определено |
Содержимое SPD выглядит совершенно нестандартно, насколько нестандартен и сам режим DDR2-1000. Прежде всего, максимальный режим, на который рассчитан модуль, согласно SPD все же не DDR2-1000, а DDR2-800. Этому режиму соответствует первое из поддерживаемых значений tCL = 5, а полная схема таймингов может быть представлена в виде 5-5-5-18 — что, согласитесь, весьма далеко от заявленных 5-4-4-9, да еще и при DDR2-1000. Второе, уменьшенное значение tCL = 4 и вовсе непонятно к чему относится. Соответствующей ему период синхросигнала — 3.7 нс, что соответствует частоте 270 МГц — т.е. что-то вроде режима «DDR2-540». Зачем было вводить такую путаницу — совершенно непонятно. Разумеется, использование нестандартного значения периода синхросигнала повлекло за собой представление всех основных временных параметров рациональными значениями — которые в лучшем случае можно округлить до 4-3.4-3.4-12.2, в худшем (что наверняка сделает большинство материнских плат) — до 4-4-4-12. Как и в модулях XMS2-5400UL, здесь отсутствуют данные о дате изготовления и серийном номере модулей — что не совсем хорошо характеризует данные «брэндовые» модули класса high-end. Конфигурации тестовых стендов и ПО
Тестовый стенд №1
- Процессор: Intel Pentium 4 670, 3.8 ГГц (ядро «Prescott-2M» rev. N0, 2 МБ L2)
- Чипсет: Intel 955X, частота FSB 200 МГц
- Материнская плата: ASUS P5WD2 Premium, версия BIOS 0422 от 05/27/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair XMS2-8000UL (DDR2-800, single/dual channel)
- Видео: Leadtek PX350 TDH, NVIDIA PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: NVIDIA Forceware 77.72, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c
Тестовый стенд №2
- Процессор: Intel Pentium 4 670, 3.8 ГГц (ядро «Prescott-2M» rev. N0, 2 МБ L2)
- Чипсет: Intel 955X, частота FSB 200 МГц
- Материнская плата: Gigabyte 8I955X Royal, версия BIOS F7 от 07/13/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair XMS2-8000UL (DDR2-800, single/dual channel)
- Видео: Leadtek PX350 TDH, NVIDIA PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: NVIDIA Forceware 77.72, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c
Тестовый стенд №3
- Процессор: Intel Pentium 4 670, 3.8 ГГц (ядро «Prescott-2M» rev. N0, 2 МБ L2) на частоте 3.5 ГГц (250 x14)
- Чипсет: Intel 955X, частота FSB 250 МГц
- Материнская плата: ASUS P5WD2 Premium, версия BIOS 0422 от 05/27/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair XMS2-8000UL (DDR2-1000, single/dual channel)
- Видео: Leadtek PX350 TDH, NVIDIA PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: NVIDIA Forceware 77.72, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c
Тестовый стенд №4
- Процессор: Intel Pentium 4 670, 3.8 ГГц (ядро «Prescott-2M» rev. N0, 2 МБ L2) на частоте 3.5 ГГц (250 x14)
- Чипсет: Intel 955X, частота FSB 250 МГц
- Материнская плата: Gigabyte 8I955X Royal, версия BIOS F7 от 07/13/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair XMS2-8000UL (DDR2-1000, single/dual channel)
- Видео: Leadtek PX350 TDH, NVIDIA PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: NVIDIA Forceware 77.72, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c
Тесты производительности
Среди материнских плат, участников нашего тестирования совсем немного — а именно, всего две модели: ASUS P5WD2 Premium и Gigabyte 8I955X Royal. Ограничение это вызвано тем, что далеко не все материнские платы позволяют использовать делитель «частота памяти/частота FSB» = 2.0, а также подавать сравнительно высокое питающее напряжение (2.2 V) на модули памяти.
Тестирование модулей на этих платах мы проводили в двух скоростных режимах — DDR2-800, с использованием стандартной 200-МГц процессорной шины, и DDR2-1000, для которого потребовалось выставление нестандартной частоты FSB 250 МГц. Кроме того, в каждом случае исследовалась производительность подсистемы памяти, организованной в виде как двухканального, так и одноканального варианта. Тесты в одноканальном варианте проводились по той причине, что полностью раскрыть потенциал модулей DDR2-800 и выше в двухканальном режиме с текущими частотами FSB просто невозможно. Действительно, пиковая ПСП двухканальной DDR2-800 (12.8 ГБ/с) в два раза превышает пиковую ПС 200-МГц процессорной шины (6.4 ГБ/с), а ПСП двухканальной DDR2-1000 (16.0 ГБ/с) в два раза выше, чем ПС 250-МГц FSB (8.0 ГБ/с). Использование одноканального режима, как нетрудно убедиться, позволяет сравнять пиковую ПС процессорной шины и памяти.
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3* | Стенд 4* | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| dual | single | dual | single | dual | single | - | |
| Тайминги | 5-6-6-18 | 5-6-6-18 | 5-5-5-15 | 5-5-5-15 | 5-6-6-18 | 5-6-6-18 | - |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5651 | 5658 | 5610 | 5587 | 6937 | 6940 | - |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2241 | 2080 | 2273 | 2100 | 2675 | 2465 | - |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6868 | 6806 | 6774 | 6680 | 8469 | 8371 | - |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4314 | 4313 | 4287 | 4287 | 5340 | 5337 | - |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 52.3 | 52.7 | 49.7 | 50.7 | 42.6 | 42.8 | - |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 61.4 | 61.3 | 59.1 | 59.9 | 49.9 | 50.3 | - |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс | 103.3 | 102.7 | 103.5 | 103.4 | 88.3 | 88.2 | - |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс | 126.3 | 126.1 | 127.2 | 126.7 | 107.5 | 107.4 | - |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 80.0 | 80.2 | 75.8 | 75.3 | 65.2 | 65.2 | - |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 106.2 | 106.9 | 102.4 | 104.7 | 86.5 | 86.9 | - |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 103.3 | 103.5 | 105.2 | 104.3 | 89.0 | 88.8 | - |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 131.0 | 130.8 | 131.5 | 131.1 | 110.1 | 110.0 | - |
*частота FSB 250 МГц, режим DDR2-1000
**размер блока 16 МБ
Тайминги памяти, как обычно, выставлялись по умолчанию (в настройках BIOS — Memory Timings: «by SPD»). Как видно, материнские платы ASUS и Gigabyte не сошлись во мнении о том, что следует считать стандартными значениями для режима DDR2-800 (заметим, именно для этого режима в SPD прописаны тайминги 5-5-5-18). ASUS выставила максимальную схему 5-6-6-18, а Gigabyte — более скоростную 5-5-5-15, что привело к некоторому снижению задержек при доступе в память.
Скоростные показатели модулей в двухканальном и одноканальном режиме практически совпадают (несколько завышенные значения максимальной реальной ПСП, явно превышающие теоретический предел, связаны с использованием процессора со сравнительно большим объемом L2-кэша). Это означает, что рассматриваемые модули (в общем-то, как и все остальные DDR2) действительно способны достичь значений ПСП, близких к теоретическому пределу, причем вовсе не за счет использования двухканального режима. Интересно отметить, что латентность псевдослучайного и случайного доступа в память в двухканальном режиме практически сопоставима с таковой в одноканальном режиме, а в ряде случаев — даже чуть ниже.
Что касается режима DDR2-1000 — увы, участник тестов в этом случае оказался всего один — это материнская плата ASUS P5WD2 Premium. Второй участник — Gigabyte 8I955X Royal — не смог запуститься в указанном режиме, несмотря на все предпринятые для этого меры (такие как использование более высокого питающего напряжения 2.3V и ручное выставление максимальных значений таймингов). Схема таймингов «по умолчанию» на плате ASUS для этого режима оказалась такой же — 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.
Минимальные значения таймингов, которые позволяют выставить рассматриваемые модули памяти в режиме DDR2-800 без потери устойчивости, оказались одинаковыми на обеих материнских платах — 4-3-3 (про tRAS в очередной раз «забываем», поскольку его значение игнорируется данными модулями так же, как и большинством других). Дальнейшее уменьшение таймингов до значений 4-3-2 (именно такой рекорд был поставлен в нашем предыдущем исследовании модулями Corsair XMS2-5400UL), к сожалению, приводило к возникновению ошибок.
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3* | Стенд 4* | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| dual | single | dual | single | dual | single | - | |
| Тайминги | 4-3-3 | 4-3-3 | 4-3-3 | 4-3-3 | 5-3-3 | 5-3-3 | - |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5728 | 5746 | 5724 | 5711 | 7017 | 7025 | - |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2468 | 2182 | 2478 | 2221 | 2972 | 2589 | - |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6884 | 6832 | 6829 | 6755 | 8512 | 8426 | - |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4314 | 4314 | 4287 | 4287 | 5340 | 5339 | - |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 49.0 | 49.3 | 49.0 | 49.3 | 42.1 | 42.3 | - |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 58.5 | 58.5 | 58.3 | 58.8 | 49.4 | 49.6 | - |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс | 98.2 | 98.0 | 94.9 | 94.8 | 82.7 | 82.7 | - |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс | 121.6 | 121.5 | 118.6 | 118.3 | 101.6 | 101.5 | - |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 74.4 | 74.4 | 74.7 | 75.2 | 64.7 | 64.6 | - |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 101.0 | 101.3 | 102.9 | 103.2 | 85.6 | 85.8 | - |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 99.0 | 98.9 | 95.5 | 95.2 | 83.6 | 83.6 | - |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 124.6 | 124.1 | 121.8 | 121.1 | 104.5 | 105.8 | - |
*частота FSB 250 МГц, режим DDR2-1000
**размер блока 16 МБ
В режиме DDR2-1000 — который, напомним, нам удалось «завести» только на плате ASUS P5WD2 Premium, модули оказались устойчивыми при схеме таймингов вплоть до 5-3-3. Что приятно, данная схема заметно ниже схемы, официально заявленной производителем для данного режима — 5-4-4-9. И, поскольку тестов памяти в не совсем стандартном режиме DDR2-1000 до сих пор не проводилось, мы имеем дело с очередным рекордом, поставленным модулями памяти Corsair. Итоги
Исследованные модули памяти Corsair XMS2-8000UL показали себя в качестве высокоскоростных модулей, способных полностью раскрыть потенциал данного типа памяти как в стандартном режиме DDR2-800, так и нестандартном DDR2-1000. Судить о совместимости этих модулей памяти с различными материнскими платами пока рано, т.к. плат, поддерживающих столь скоростные режимы работы памяти, на момент тестирования оказалось всего две. Тем не менее, даже в этом случае режим DDR2-1000 «потянула» лишь одна из них — ASUS P5WD2 Premium. А это значит, что такие высокоскоростные нестандартные решения еще явно сыроваты (кто именно виноват в неработоспособности модулей на плате Gigabyte 8I955X — сами модули, материнская плата, чипсет, или просто версия BIOS — сказать затруднительно). С другой стороны, пока что трудно представить себе и реальных потребителей высокоскоростных модулей (даже DDR2-800), учитывая, что на сегодняшний день, с сегодняшними уровнями частот процессорной шины — 200 и, в редких случаях, 266 МГц, двухканальной DDR2-533 по-прежнему более чем достаточно. Так что высокоскоростные модули, скорее, представляют интерес как технологические новинки, нежели массовый продукт. Поэтому напоследок остановимся на технической стороне нашего исследования, в частности, разгонном потенциале модулей по таймингам. Он оказался весьма неплохим — модули способны устойчиво функционировать в режиме DDR2-800 при таймингах 4-3-3 (чем чуть-чуть не дотягивают до предыдущего рекорда 4-3-2, поставленного, как ни странно, менее скоростными Corsair XMS2-5400UL), а в родном режиме DDR2-1000 — при таймингах 5-3-3 (что пока является абсолютным рекордом, т.к. тестов в режиме DDR2-1000 до настоящего момента еще не проводилось).
