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
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
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: Specific PD's for DDR2 SDRAM (Revision 1.1)
| 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 | 30h | 3.00 нс (333.3 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 | 38h | CL = 5, 4, 3 |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1) | 23 | 3Dh | 3.75 нс (266.7 МГц) |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2) | 25 | 50h | 5.00 нс (200.0 МГц) |
| Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) | 27 | 30h | 4, CL = 5 3 (3.2), CL = 4 2 (2.4), CL = 3 |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 1Eh | 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3 |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 30h | 12.0 нс 4, CL = 5 3 (3.2), CL = 4 2 (2.4), CL = 3 |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 2Dh | 45.0 нс 15, CL = 5 12, CL = 4 9, CL = 3 |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 80h | 512 МБ |
| Период восстановления после записи (tWR) | 36 | 3Ch | 15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3 |
| Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR) | 37 | 1Eh | 7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3 |
| Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP) | 38 | 1Eh | 7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3 |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41, 40 | 3Ch, 00h | 60.0 нс 20, CL = 5 16, CL = 4 12, CL = 3 |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42, 40 | 69h, 00h | 105.0 нс 35, CL = 5 28, CL = 4 21, CL = 3 |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 80h | 8.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 10h | Ревизия 1.0 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | BCh | 188 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC | 64-71 | FFh, 7Fh, 7Fh, 13h | Golden Empire |
| Part Number модуля | 73-90 | — | GX21GB5300DC |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | FFh, FFh | Некорректно |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 20h, 02h, 07h, 25h | 25070220h |
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:
| Режим | Тайминги |
|---|---|
| DDR2-667 | 5-4-4-15 |
| DDR2-533 | 4-3-3-12 (с округлением в сторону ближайшего целого) |
| DDR2-400 | 3-2-2-9 (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
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).
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 | Стенд 4 | Стенд 5 | Стенд 6 | Стенд 7* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 4-4-4-12 | 4-4-4-12 | 4-4-4-12 | 4-4-4-12 | 4-4-4-12 | — | — |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 4892 | 4943 | 4770 | 4769 | 4719 | — | — |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2113 | 2017 | 2017 | 2031 | 2002 | — | — |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6435 | 6497 | 6436 | 6436 | 6371 | — | — |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4287 | 4327 | 4323 | 4309 | 4266 | — | — |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 48.7 | 48.2 | 51.1 | 51.0 | 51.7 | — | — |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 56.0 | 55.4 | 58.3 | 58.3 | 59.0 | — | — |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс | 118.5 | 117.2 | 122.1 | 122.7 | 123.9 | — | — |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс | 137.7 | 136.0 | 140.9 | 141.3 | 142.7 | — | — |
*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.
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 | Стенд 4 | Стенд 5 | Стенд 6 | Стенд 7* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 3-3-2 | 3-3-2 | 3-3-2 | 3-3-2 | 3-3-2 | — | — |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5143 | 5191 | 5002 | 4990 | 4931 | — | — |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2302 | 2320 | 2228 | 2248 | 2252 | — | — |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6509 | 6567 | 6538 | 6519 | 6460 | — | — |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4287 | 4331 | 4323 | 4309 | 4266 | — | — |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 46.6 | 46.2 | 48.5 | 48.8 | 49.3 | — | — |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 53.6 | 53.2 | 56.0 | 56.1 | 56.9 | — | — |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс | 103.4 | 102.8 | 107.9 | 108.3 | 109.2 | — | — |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс | 124.3 | 123.4 | 128.0 | 128.4 | 129.7 | — | — |
*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.
