Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 15: Модули Corsair XMS2-8000UL


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.html

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Part Number модуля

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:

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)925h2.50 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 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, CL = 5
~3.4, CL = 4
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD)281Eh7.5 нс
3, CL = 5
~2, CL = 4
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD)2932h12.5 нс
5, CL = 5
~3.4, CL = 4
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS)302Dh45.0 нс
18, CL = 5
~12.2, CL = 4
Емкость одного физического банка модуля памяти3180h512 МБ
Период восстановления после записи (tWR)363Ch15.0 нс
6, CL = 5
~4.1, CL = 4
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)371Eh7.5 нс
3, CL = 5
~2, CL = 4
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)381Eh7.5 нс
3, CL = 5
~2, CL = 4
Минимальное время цикла строки (tRC)41, 4037h, 00h55.0 нс
22, CL = 5
~14.9, CL = 4
Период между командами саморегенерации (tRFC)42, 404Bh, 00h75.0 нс
30, CL = 5
~20.3, 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 JEDEC64-71FFh, 7Fh,
9Eh
Corsair
Part Number модуля73-90CM2X512-8000UL
Дата изготовления модуля93-9400h, 00hНе определено
Серийный номер модуля95-9800h, 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

Результаты тестирования

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.

ПараметрСтенд 1Стенд 2Стенд 3*Стенд 4*
dualsingledualsingledualsingle-
Тайминги5-6-6-185-6-6-185-5-5-155-5-5-155-6-6-185-6-6-18-
Средняя ПСП на чтение, МБ/с565156585610558769376940-
Средняя ПСП на запись, МБ/с224120802273210026752465-
Макс. ПСП на чтение, МБ/с686868066774668084698371-
Макс. ПСП на запись, МБ/с431443134287428753405337-
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс52.352.749.750.742.642.8-
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс61.461.359.159.949.950.3-
Минимальная латентность случайного доступа**, нс103.3102.7103.5103.488.388.2-
Максимальная латентность случайного доступа**, нс126.3126.1127.2126.7107.5107.4-
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)80.080.275.875.365.265.2-
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)106.2106.9102.4104.786.586.9-
Минимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки)103.3103.5105.2104.389.088.8-
Максимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки)131.0130.8131.5131.1110.1110.0-

*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.

ПараметрСтенд 1Стенд 2Стенд 3*Стенд 4*
dualsingledualsingledualsingle-
Тайминги4-3-34-3-34-3-34-3-35-3-35-3-3-
Средняя ПСП на чтение, МБ/с572857465724571170177025-
Средняя ПСП на запись, МБ/с246821822478222129722589-
Макс. ПСП на чтение, МБ/с688468326829675585128426-
Макс. ПСП на запись, МБ/с431443144287428753405339-
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс49.049.349.049.342.142.3-
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс58.558.558.358.849.449.6-
Минимальная латентность случайного доступа**, нс98.298.094.994.882.782.7-
Максимальная латентность случайного доступа**, нс121.6121.5118.6118.3101.6101.5-
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)74.474.474.775.264.764.6-
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)101.0101.3102.9103.285.685.8-
Минимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки)99.098.995.595.283.683.6-
Максимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки)124.6124.1121.8121.1104.5105.8-

*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).

Модули памяти Corsair XMS2-8000UL предоставлены представительством компании Corsair Memory




20 сентября 2005 Г.