Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 7: Модули Excalibrus DDR2, серийные образцы


В нашем предыдущем исследовании модулей памяти Excalibrus DDR2-533 был выявлен ряд недостатков, обусловленых тем, что оказавшиеся в нашем распоряжении модули оказались инженерными образцами. В связи с этим, спустя некоторое время в распоряжение нашей тестовой лаборатории поступили серийные образцы 512-МБ модулей Excalibrus DDR2-533. В настоящей статье рассмотрены технические характеристики и представлены результаты тестов этих образцов в сопоставлении с протестированными ранее инженерными образцами.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Excalibrus Technologies
Производитель микросхем модуля: Samsung Semiconductor
Сайт производителя модуля (российское предст-во): www.excalibrus.ru/
Сайт производителя микросхем (российское предст-во): www.excalibrus.ru/

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля и микросхемы

Расшифровка Part Number модуля

Описание системы назначения Part Number модулей памяти Excalibrus: www.excalibrus.ru/product03.shtml

ПолеЗначениеРасшифровка
1EНаименование производителя: «E» = Excalibrus
2KТип памяти: «K» = DDR2
3 Тип модуля (отсутствует)
4-74300Скорость: «4300» = DDR2-533
8-10512Емкость: «512» = 512 МБ
11PТип оболочки микросхемы: «P» = BGA (TSCP)
12-1564M8Организация микросхем: «64M8» = 64M x8
16-17EXКод производителя микросхем: «EX» = Excalibrus
18EТехническая информация

Расшифровка Part Number микросхемы

Описание системы назначения Part Number микросхем памяти Excalibrus: www.excalibrus.ru/product03.shtml

ПолеЗначениеРасшифровка
1-2EXПроизводитель: «EX» = Excalibrus
3KТип памяти: «K» = DDR2
4PТип оболочки микросхемы: «P» = BGA (TSCP)
5-6A8Организация микросхем: «A8» = 64M x8
7EТехническая информация
8-938Тайминги: «37» = неизвестно («38» = DDR2-533, CL 4)

Несмотря на «серийность» модулей (которая, заметим, не подтверждается цветом печатной платы модулей, который должен быть синим для «оригинальных» модулей Excalibrus, как указано на странице производителя: http://www.excalibrus.ru/product02.shtml), в официальной расшифровке Part Number микросхем Excalibrus для модулей DDR2 предусмотрено единственное значение таймингов (поля 8-9) «38», тогда как микросхемы рассматриваемых модулей имеют маркировку «37». Очевидно, что обе маркировки соответствуют единому минимальному времени доступа (3.75 нс), которое можно округлить как в большую (3.8), так и в меньшую (3.7) сторону. Тем не менее, к консенсусу, как говорится, производитель явно не пришел — по крайней мере, на момент производства модулей, оказавшихся в нашем распоряжении.

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)93Dh3.75 нс (266.7 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)1838hCL = 3, 4, 5
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1)233Dh3.75 нс (266.7 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2)2550h5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP)273Ch15.0 нс
4, CL = 5, 4
3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD)281Eh7.5 нс
2, CL = 5, 4
1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD)293Ch15.0 нс
4, CL = 5, 4
3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS)302Dh45.0 нс
12, CL = 5, 4
9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти3180h512 МБ
Период восстановления после записи (tWR)363Ch15.0 нс
4, CL = 5, 4
3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)371Eh7.5 нс
2, CL = 5, 4
1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)381Eh7.5 нс
2, CL = 5, 4
1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC)41, 403Ch, 00h60.0 нс
16, CL = 5, 4
12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC)42, 404Bh, 00h75.0 нс
20, CL = 5, 4
15, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax)4380h8.0 нс
Номер ревизии SPD6210hРевизия 1.0
Контрольная сумма байт 0-626392h146 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC64-71FFh, 7Fh,
7Fh, 7Fh,
7Fh, 89h
Неизвестно
Part Number модуля73-90EXCALIBRUS-TECH
Дата изготовления модуля93-9400h, 00hНе определен
Серийный номер модуля95-9800h, 00h,
00h, 00h
Не определено

Содержимое SPD серийных модулей куда ближе соответствует стандарту. Во-первых, производителем устранена ошибка в значении CL X-2 — теперь оно соответствует 5.0-нс времени цикла, как и положено для функционирования модуля DDR2-533 в режиме DDR2-400 при tCL = 3. Схема таймингов, соответствующая этому случаю — 3-3-3-9, отметим, что значения всех остальных временных параметров (tRCD, tRP, tRAS и др.) в серийных образцах не изменились. Во-вторых, вновь обратим внимание на код производителя (записанный в байтах 64-71). На сей раз, он присутствует, и соответствует формату JEDEC, тем не менее, даже в последней, более свежей ревизии документа JEP106Q, датированной январем 2005 года, расшифровка этого значения… отсутствует! Что ж, поверим, что компании Excalibrus Technologies уже присвоен код производителя по JEDEC (89h с пятью кодами продолжения), который пока еще получил отражение в документах. Наконец, нас не перестает удивлять прописанный в SPD Part Number (байты 73-90). На сей раз, производитель, по-видимому, решил пойти самым простым путем, вписав в SPD универсальный код номера «EXCALIBRUS-TECH», пригодный для всех серий всех производимых им модулей. Напоследок, отметим также отсутствие данных о дате производства модулей (которые, пусть и частично, присутствовали в инженерных образцах) и их серийного номера.

Конфигурации тестовых стендов и ПО

Тестовый стенд №1

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925X
  • Материнская плата: Gigabyte 8ANDXP-D, версия BIOS F1 от 06/07/2004
  • Память: 2x512 МБ Excalibrus DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №2

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925XE
  • Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
  • Память: 2x512 МБ Excalibrus DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №3

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2), реальная частота 3.74 ГГц (266x14)
  • Чипсет: Intel 925XE
  • Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
  • Память: 2x512 МБ Excalibrus DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c

Результаты тестирования

Тесты производительности

Как указано в данных микросхемы SPD, модули Excalibrus DDR2-533 могут функционировать на частоте 266.7 МГц при двух различных схемах таймингов, 5-4-4-12 и 4-4-4-12. В первой серии тестов все исследуемые материнские платы автоматически выставили схему таймингов 4-4-4-12, как наиболее типичную для данного типа памяти.

Параметр*Стенд 1Стенд 2Стенд 3**
Тайминги4-4-4-124-4-4-124-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с496355296893
Средняя ПСП на запись, МБ/с192819712241
Макс. ПСП на чтение, МБ/с644764248195
Макс. ПСП на запись, МБ/с428742565693
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс47.950.543.2
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс54.757.950.6
Минимальная латентность случайного доступа***, нс117.9118.6106.1
Максимальная латентность случайного доступа***, нс135.9136.8123.7
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
78.378.866.7
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
98.597.887.1
Минимальная латентность случайного доступа***, нс
(без аппаратной предвыборки)
118.9119.4106.7
Максимальная латентность случайного доступа***, нс
(без аппаратной предвыборки)
138.9138.9125.3

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
**частота FSB 266.7 МГц
***размер блока 16 МБ

Как легко убедиться из представленных в таблице данных, серийные модули Excalibrus DDR2-533 хорошо функционируют на всех трех используемых при тестировании стендах, в частности — на материнской плате ECS PF21 Extreme при штатной частоте FSB 200 МГц (стенд №2), на которой инженерные образцы модулей оказались неработоспособными.

Таким образом, недостаток, присущий ранним инженерным образцам модулей данного производителя (по-видимому, связанный с отсутствием в SPD данных по минимальной задержке CAS#), в рассматриваемых модулях серийного производства был устранен.

Тесты стабильности

Значения таймингов памяти варьировались «на ходу» при помощи встроенной в тестовый пакет RMMA функциональности изменения настроек подсистемы памяти. Устойчивость функционирования последней в более «жестком» режиме определялась с помощью специальной вспомогательной утилиты TestMem.

Минимальные значения таймингов, которые нам удалось выставить на всех трех стендах — 4-3-4-8. Интересно отметить, что данные модули оказались «чувствительны» к изменению последнего параметра — tRAS, который, как известно из наших предыдущих исследований, игнорируется большинством модулей, какое бы его значение ни было выставлено — от 4 до 15 включительно.

Параметр*Стенд 1Стенд 2Стенд 3**
Тайминги4-3-4-84-3-4-84-3-4-8
Средняя ПСП на чтение, МБ/с498755526938
Средняя ПСП на запись, МБ/с198521112311
Макс. ПСП на чтение, МБ/с648064448250
Макс. ПСП на запись, МБ/с428742565694
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс47.750.343.1
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс54.557.850.3
Минимальная латентность случайного доступа***, нс115.1115.6102.6
Максимальная латентность случайного доступа***, нс132.5133.2120.5
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
78.078.466.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
98.797.586.9
Минимальная латентность случайного доступа***, нс
(без аппаратной предвыборки)
115.9116.3103.3
Максимальная латентность случайного доступа***, нс
(без аппаратной предвыборки)
135.8135.8121.4

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
**частота FSB 266.7 МГц
***размер блока 16 МБ

Итоги

Исследованные серийные образцы модулей памяти Excalibrus DDR2-533 обладают хорошей производительностью (максимальная реальная ПСП близка к теоретической, при частоте FSB как 200 МГц, так и 266 МГц), умеренной «разгоняемостью по таймингам» (функционируют при уменьшении tRCD на единицу относительно номинала и tRAS = 8) и хорошую стабильностью функционирования в указанных «разогнанных» условиях.

Проведенное нами исследование показывает, что серийные образцы модулей памяти DDR2, производимых компанией Excalibrus, гораздо ближе соответствуют стандарту JEDEC и проявляют отличную совместимость с исследованными моделями материнских плат, чем значительно отличаются от ранних инженерных образцов модулей памяти DDR2 данного производителя.

Модули памяти Excalibrus DDR2-533 предоставлены компанией Neo Group




18 марта 2005 Г.