Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 12: Модули GeIL DDR2-667

Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. В настоящей статье будет рассмотрена пара 512-МБ модулей памяти DDR2-667, производимых компанией Golden Emperor International Ltd. (сокращенно — GeIL). Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Golden Emperor International Ltd. (GeIL) Производитель микросхем модуля: Golden Emperor International Ltd. (GeIL) Сайт производителя модуля: www.geil.com.tw/portal/product.phpВнешний вид модуля

Фото модуля памяти

Part Number модуля

Расшифровка Part Number на странице описания данного продукта (www.geil.com.tw/portal/product_DDR2-667DC.php) отсутствует. Производителем приводятся лишь краткие характеристики модулей:

  • Скоростные характеристики: PC5300 (что правильнее называть PC2-5300), 667 МГц, тайминги 4-4-4
  • Микросхемы: 64x8 DDR2 в FBGA-упаковке
  • Параметры модуля: 240-контактный, non-ECC, unbuffered
  • Алюминиевый теплоотвод
  • 6-слойная экранированная печатная плата с крайне низким уровнем помех
  • Питающее напряжение: 1.8 — 1.9V
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)930h3.00 нс (333.3 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 = 5, 4, 3
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)2730h4, CL = 53 (3.2), CL = 42 (2.4), CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD)281Eh2.5, CL = 52.0, CL = 41.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD)2930h12.0 нс4, CL = 53 (3.2), CL = 42 (2.4), CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS)302Dh45.0 нс15, CL = 512, CL = 49, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти3180h512 МБ
Период восстановления после записи (tWR)363Ch15.0 нс5, CL = 54, CL = 43, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)371Eh7.5 нс2.5, CL = 52.0, CL = 41.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)381Eh7.5 нс2.5, CL = 52.0, CL = 41.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC)41, 403Ch, 00h60.0 нс20, CL = 516, CL = 412, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC)42, 4069h, 00h105.0 нс35, CL = 528, CL = 421, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax)4380h8.0 нс
Номер ревизии SPD6210hРевизия 1.0
Контрольная сумма байт 0-6263BCh188 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC64-71FFh, 7Fh,7Fh, 13hGolden Empire
Part Number модуля73-90GX21GB5300DC
Дата изготовления модуля93-94FFh, FFhНекорректно
Серийный номер модуля95-9820h, 02h,07h, 25h25070220h

Согласно данным SPD, рассматриваемые модули способны функционировать при трех различных значениях задержки CAS#, каждому из которых соответствует свой собственный период синхросигнала (рабочая частота). Так, максимальной задержке CAS# (5) соответствует режим DDR2-667 (3.0 нс, частота 333.3 МГц), уменьшенной задержке CAS# (4) — режим DDR2-533 (3.75 нс, частота 266.7 МГц) и, наконец, наименьшей задержке CAS# (3) — функционирование в режиме DDR2-400 (5.0 нс, частота 200.0 МГц). Следует отметить, что абсолютные значения таймингов tRCD и tRP несколько уменьшены (12 нс) по сравнению с типичными (15 нс) значениями для памяти типа DDR2. Соответственно, это сказывается на относительных значениях, фигурирующих в схемах таймингов, которые могут быть записаны следующим образом:

РежимТайминги
DDR2-6675-4-4-15
DDR2-5334-3-3-12 (с округлением в сторону ближайшего целого)
DDR2-4003-2-2-9 (с округлением в сторону ближайшего целого)

Представленная схема таймингов для случая DDR2-667 значительно отличается от заявленной на самом модуле и на странице описания продукта схемы 4-4-4(-12), причем — не в лучшую сторону. Остальные схемы получены путем округления значений tRCD и tRP в сторону ближайшего целого числа (в данном случае — в меньшую сторону). В то же время, практика показывает (и ниже мы еще раз в этом убедимся), что практически все материнские платы при автоматической настройке параметров подсистемы памяти округляют значения в большую сторону (по-видимому, из соображений максимальной стабильности).

Из прочих особенностей данных SPD следует отметить присутствие Part Number (который совпадает с указанным на самих модулях) и серийного номера. Также нельзя не обратить внимания на не просто отсутствие, но и некорректность данных о дате изготовления модулей. Конфигурации тестовых стендов и ПО

Тестовый стенд №1

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925X
  • Материнская плата: Gigabyte 8ANXP-D, версия BIOS F1 от 06/07/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №2

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925X
  • Материнская плата: MSI 925X Neo, версия BIOS от 06/18/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №3

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915P
  • Материнская плата: MSI 915P Neo2, версия BIOS V1.3B0 от 09/08/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №4

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915P
  • Материнская плата: ECS PF4 Extreme, версия BIOS от 06/01/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №5

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 915G
  • Материнская плата: MSI 915G Combo, версия BIOS 080011 от 07/14/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №6

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 925XE, частота FSB 200 МГц
  • Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №7

  • Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266 МГц x14)
  • Чипсет: Intel 925XE, частота FSB 266 МГц
  • Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
  • Память: 2x512 МБ GeIL DDR2-667
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, DirectX 9.0c
Результаты тестирования

Тестирование модулей памяти GeIL DDR2-667 осуществлялось в режиме DDR2-533, поскольку, во-первых, большинство участвующих в нашем тестировании материнских плат (на чипсете i915P/G и i925X) вообще не поддерживает режим DDR2-667, а во-вторых, его использование во-многом является бессмысленным, поскольку пропускная способность (ПС) подсистемы памяти жестко лимитирована ПС системной шины, которая составляет 6.4 ГБ/с при 200-МГц и 8.53 ГБ/с при 266-МГц частоте FSB. Напомним, что пиковая ПС DDR2-667 в двухканальном режиме равна 10.66 ГБ/с.

Тесты производительности

В первой серии тестов использовались «стандартные» значения таймингов, выставляемые BIOS материнских плат в режиме «by SPD». Как мы уже отмечали выше, большинство подпрограмм настройки параметров подсистемы памяти, реализованных в BIOS, склонно округлять дробные значения в большую сторону — что в данном случае привело схему таймингов в весьма привычный для DDR2-533 вид 4-4-4-12.

Отметим, что на материнской плате ECS PF21 Extreme (стенды №6 и №7) рассматриваемые модули памяти функционировать отказались (настройка материнской платы на 200-МГц и 266-МГц режим, естественно, осуществлялась предварительно с использованием других модулей памяти).

ПараметрСтенд 1Стенд 2Стенд 3Стенд 4Стенд 5Стенд 6Стенд 7*
Тайминги4-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с48924943477047694719
Средняя ПСП на запись, МБ/с21132017201720312002
Макс. ПСП на чтение, МБ/с64356497643664366371
Макс. ПСП на запись, МБ/с42874327432343094266
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс48.748.251.151.051.7
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс56.055.458.358.359.0
Минимальная латентность случайного доступа**, нс118.5117.2122.1122.7123.9
Максимальная латентность случайного доступа**, нс137.7136.0140.9141.3142.7

*частота FSB 266.7 МГц **размер блока 16 МБ

Наилучшие результаты производительности подсистемы памяти (максимум ПСП, минимум латентности) наблюдаются на платах, основанных на чипсете i925X — MSI 925X Neo (стенд №2) и Gigabyte 8ANXP-D (стенд №1). Системные платы с чипсетом i915P — MSI 915P Neo2 (стенд №3) и ECS PF4 Extreme (стенд №4) располагаются посередине, а последнее место достается, что вполне предсказуемо, комбинированному DDR/DDR2-решению MSI 915G Combo (стенд №5) на чипсете i915G.

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 специально разработанной нами вспомогательной утилиты, которая вскоре выйдет в свет в виде отдельного приложения, поставляемого вместе с тестовым пакетом RMMA.

Минимальные значения таймингов, которые нам удалось достичь с данными модулями на всех материнских платах, 3-3-2, можно считать весьма значительными. А именно, нам удалось снизить величину tCL на единицу, tRCD — дотянуть до заявленного в SPD номинала (что совсем немного не дотянуло до абсолютного рекорда 3-2-2, поставленного модулями серии Corsair XMS2 PRO), а tRP — снизить на 2 такта по сравнению со «стандартом», и на единицу по сравнению с номиналом. Значение последнего параметра (tRAS), выставленное в настройках чипсета, данными модулями памяти, как и подавляющим большинством других модулей DDR2, игнорируется.

ПараметрСтенд 1Стенд 2Стенд 3Стенд 4Стенд 5Стенд 6Стенд 7*
Тайминги3-3-23-3-23-3-23-3-23-3-2
Средняя ПСП на чтение, МБ/с51435191500249904931
Средняя ПСП на запись, МБ/с23022320222822482252
Макс. ПСП на чтение, МБ/с65096567653865196460
Макс. ПСП на запись, МБ/с42874331432343094266
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс46.646.248.548.849.3
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс53.653.256.056.156.9
Минимальная латентность случайного доступа**, нс103.4102.8107.9108.3109.2
Максимальная латентность случайного доступа**, нс124.3123.4128.0128.4129.7

*частота FSB 266.7 МГц **размер блока 16 МБ

Разгон модулей по таймингам позволяет немного «подтянуть» результаты, получаемые на материнских платах с чипсетом i915P (стенды №3 и №4), т.е. приблизить их к результатам лидеров на чипсетах i925X (стенды №1 и №2), а также ощутимо снизить величины латентности случайного доступа — на 13-15 нс. Итоги

Протестированные модули памяти GeIL DDR2-667 серии XMS2 PRO имеют отличную производительность (величины ПСП практически равны предельным значениям, а латентности весьма низки) и показывают весьма солидный «разгонный потенциал» по таймингам — минимальные значения (3-3-2) весьма близки к абсолютному рекорду, недавно поставленному модулями Corsair XMS2 PRO. Тем не менее, нельзя не отметить «не 100%-ную» совместимость данных модулей с современными материнскими платами на чипсетах 915-й и 925-й серий — модули отказались функционировать на одной из плат, участвующих в нашем тестировании, основанной на чипсете i925XE, который позволяет в большей степени раскрыть потенциал памяти DDR2.

28 апреля 2005 Г.