Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 3: Модули Kingmax DDR2


Продолжается наш новый цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти на низком уровне с помощью разработанного нами тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Напоминаем, что цель этого исследования заключается в предоставлении всем заинтересованным читателям информации о совместимости данного модуля памяти данного производителя с различным набором материнских плат, основанных на тех или иных чипсетах. Объектом нашего очередного исследования выступят модули DDR2 Kingmax емкостью 256 МБ.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Kngmax Inc.
Производитель чипов модуля: Micron Technology, Inc.
Сайт производителя модуля: www.kingmax.com/product/ddr2.htm
Сайт производителя чипов: www.micron.com/products/dram/ddr2sdram/

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото чипа памяти

Part Number модуля и чипа

Расшифровка Part Number модуля

Описание (data sheet) модулей Kingmax DDR2 (www.kingmax.com/product/dsdram/ddr2.PDF) не содержит какой-либо информации о расшифорвке отдельных составляющих Part Number модулей. В документации приводятся лишь краткие технические характеристики, соответствующие тому или иному Part Number. Характеристики рассматриваемого модуля приведены ниже.

ПолеЗначениеРасшифровка
0KLBB68K-38MP4Емкость модуля: 256 МБ
Организация модуля: 32М x64
Пропускная способность: 4.3 ГБ/с
Период синхросигнала: 3.75 нс
Скорость передачи данных: 533 МТ/с
Тайминги: 4-4-4

Расшифровка Part Number чипа

Код FBGAPart Number
D9BQMMT47H32M8FP-37E

Как отмечалось ранее, вследствие ограничений по размеру FBGA-упаковки, чипы памяти Micron, используемые в модулях Kingmax DDR2, имеют сокращенную маркировку, отличную от от их полного Part Number-а. Преобразование сокращенной формы записи Part Number любого чипа памяти Micron в полную можно осуществить на сайте производителя с помощью декодера, расположенного по адресу http://www.micron.com/decoder/

ПолеЗначениеРасшифровка
0MTКод производителя:
MT = Micron Technology
147Семейство продукта:
47 = DDR2
2HТехнологический процесс:
H = SSTL 1.8V VDD CMOS
332M8Организация микросхем памяти: 256Мбит (32Мбит x8)
4 Версия устройства (отсутствует)
5FPКод упаковки:
FP = свинецсодержащая пайка, FBGA, 60-контактный 8x12
6-37EВремя доступа/период синхросигнала:
-37E = 3.75 нс (266.7 МГц), 4-4-4
7 Дополнительные варианты (отсутствует)
8 Температурный интервал функционирования:
(пробел) = 0..85oC
9 Особые условия (отсутствует)

Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2 — SERIAL PRESENCE DETECT STANDARD, General Standard

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)

ПараметрБайтЗначениеРасшифровка
Фундаментальный тип памяти208hDDR2 SDRAM
Общее количество адресных линий строки модуля30Dh13 (RA0-RA12)
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)1818hCL = 3, 4
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1)2350h5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2)2500hНе определено
Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP)273Ch15.0 нс
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD)281Eh7.5 нс
2, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD)293Ch15.0 нс
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS)302Dh45.0 нс
12, CL = 4
9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти3140h256 МБ
Период восстановления после записи (tWR)363Ch15.0 нс
4, CL = 4
3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)371Eh7.5 нс
2, CL = 4
1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)381Eh7.5 нс
2, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC)41, 403Ch, 00h60.0 нс
16, CL = 4
12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC)42, 404Bh, 00h75.0 нс
20, CL = 4
15, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax)4380h8.0 нс
Номер ревизии SPD6200hРевизия 0.0
Контрольная сумма байт 0-62630Fh15 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты)64-717Fh, 7Fh,
7Fh, 25h
Kingmax Semiconductor
Part Number модуля73-90KLBB68K-38MP4-MAA
Дата изготовления модуля93-9404h, 00h2004 год (зарезервировано)
Серийный номер модуля95-9800h, 00h,
00h, 00h
Не определено

Содержимое микросхемы SPD рассматриваемого модуля в целом выглядит вполне типично. Поддерживаемые значения задержки сигнала CAS# — 4 и 3. Первое (CL X) соответствует периоду синхросигнала 3.75 нс, т.е. режиму DDR2-533, второе (CL X-1) — 5.00 нс, что соответствует функционированию модуля в режиме DDR2-400. Соответствующие значения таймингов можно считать стандартными — 4-4-4-12 для первого случая и 3-3-3-9 для второго. Из необычных значений следует отметить номер ревизии микросхемы SPD (00h), который расшифровывается в допустимое, но несуществующее значение ревизии документа 0.0, а также «зарезервированное» значение даты изготовления модуля (код недели 00h).

Конфигурации тестовых стендов и ПО

Материнские платы на чипсетах серии Intel 915

Тестовый стенд №1

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i915G
  • Материнская плата: Intel D915GUX, версия BIOS 1028 от 06/29/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №2

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i915P
  • Материнская плата: Foxconn 915A01-P-8EKRS, версия BIOS 6.00 PG от 06/10/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №3

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i915G
  • Материнская плата: Foxconn 915M03-G-8EKRS2, версия BIOS 6.00 PG от 05/29/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №4

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i915P
  • Материнская плата: MSI 915P Neo2, версия BIOS V1.3B0 от 09/08/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №5

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i915G
  • Материнская плата: MSI 915G Combo, версия BIOS 080011 от 07/14/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №6

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i915G
  • Материнская плата: ASUS P5GDC-V, версия BIOS 1003.003 от 08/18/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Материнские платы на чипсетах серии Intel 925

Тестовый стенд №7

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i925X
  • Материнская плата: Gigabyte 8ANDXP-D, версия BIOS F1 от 06/07/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №8

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i925X
  • Материнская плата: Intel D925XCV, версия BIOS 1259 от 08/19/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №9

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i925X
  • Материнская плата: ASUS P5AD2, версия BIOS 1004.007 от 07/02/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №10

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i925X
  • Материнская плата: MSI 925X Neo, версия BIOS 6.00 PG от 06/18/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №11

  • Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
  • Чипсет: Intel i925X
  • Материнская плата: Foxconn 925A01-8EKRS, версия BIOS 6.00 PG от 08/28/2004
  • Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
  • Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
  • HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
  • Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
  • Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Результаты тестирования

Как мы уже писали ранее, тестирование модулей памяти осуществлялось в двух режимах. Первая серия тестов (тесты производительности) проводилась в штатном режиме, т.е. со стандартными значениями таймингов, записанными в микросхеме SPD; вторая (тесты стабильности) — в «экстремальном» режиме, при выставлении минимально возможных значений таймингов для данного модуля на данной материнской плате.

Материнские платы на чипсетах серии Intel 915

Тесты производительности

Параметр*Стенд 1Стенд 2Стенд 3Стенд 4Стенд 5Стенд 6
Тайминги4-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с447844954480454845004512
Средняя ПСП на запись, МБ/с202520132019205420162033
Макс. ПСП на чтение, МБ/с635963706350644863826392
Макс. ПСП на запись, МБ/с426742674266432442674282
Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс54.654.654.653.954.554.4
Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс63.663.663.662.763.563.2
Минимальная латентность** случайного доступа, нс129.6130.0129.8128.2129.7129.3
Максимальная латентность** случайного доступа, нс154.9155.1154.9153.1155.1154.5

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ

В первой серии тестов, среди материнских плат на чипсетах Intel 915P/915G абсолютным лидером, показывающим преимущество по всем параметрам, является MSI 915P Neo2 (стенд №4). Что, вообще говоря, достигается за счет несколько завышенной частоты FSB на этой плате, о чем мы писали. Второе место занимает ASUS P5GDC-V (стенд №6) с чипсетом i915G, показывая некоторое преимущество над конкуретами по величинам реальной ПСП. На третьем месте с практически одинаковым результатом располагаются платы Intel D915GUX (стенд №1), Foxconn 915A01-P и 915M03-G (стенды №2, 3) и MSI 915G Combo. Надо заметить, что здесь встречаются платы, основанные как на i915P, так и на i915G, т.е. явного преимущества чипсета i915P над i915G, которое наблюдалось при тестировании модулей DDR2 Micron, в данном случае не наблюдается.

Тесты стабильности

Переходя к тестам стабильности, прежде всего отметим интересную особенность рассматриваемых модулей DDR2 Kingmax, связанную с изменением таймингов. Мы обнаружили, что значение параметра tRAS на этих модулях памяти можно выставлять… любым, от 15 до 3(!), без каких-либо очевидных изменений и последствий, относительно стабильности системы. По всей видимости, данные модули просто игнорируют значение данного параметра, выставленное в чипсете, и используют некое собственное значение по умолчанию (например, прописанное в микросхеме SPD значение 12). В связи с этим, здесь и в дальнейшем мы приводим значения лишь первых трех таймингов (tCL-tRCD-tRP), изменение которых напрямую влияет на функционирование подсистемы памяти.

Параметр*Стенд 1Стенд 2Стенд 3Стенд 4Стенд 5Стенд 6
Тайминги4-4-34-4-34-4-34-4-34-4-34-4-3
Средняя ПСП на чтение, МБ/с449444884493455744914517
Средняя ПСП на запись, МБ/с213720652074213920692157
Макс. ПСП на чтение, МБ/с637563696381647363956400
Макс. ПСП на запись, МБ/с426742664267432442674282
Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс54.654.854.753.854.654.3
Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс63.663.763.762.663.563.2
Минимальная латентность** случайного доступа, нс126.8127.0127.0125.2126.8126.4
Максимальная латентность** случайного доступа, нс152.5152.3152.4150.2152.5151.7

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ

Итак, наименьшие значения таймингов, которые нам удалось выставить на всех рассматриваемых материнских платах — 4-4-3. Отметим, что в ряде случаев нам удавалось выставить и более низкие значения таймингов — например, 4-3-3, однако это приводило к нестабильности работы подсистемы памяти (наш специальный тест стабильности очень быстро выявлял ошибки чтения/записи) во всех случаях. Что касается «расстановки сил», т.е. характеристик производительности подсистемы памяти в этой серии тестов, легко видеть, что она не изменилась сколь бы то ни было заметным образом. На первом месте по-прежнему располагается MSI 915P Neo2, на втором — ASUS P5GDC-V, все остальные модели разделяют третье место.

Материнские платы на чипсете Intel 925X

Тесты производительности

Среди материнских плат на чипсете Intel 925X в первой серии тестов лидерство также достигается продукцией MSI — системной платой MSI 925X Neo (стенд №10). Второе место, с минимальными отличиями, занимают платы Gigabyte 8ANDXP-D (стенд №7) и ASUS P5AD2 (стенд №9). Практически не уступает им, а по некоторым показателям (максимальная реальная ПСП) — даже превосходит еще один участник наших тестов — системная плата Foxconn 925A01 (стенд №11). Худший результат (ощутимо меньшую реальную ПСП и ощутимо большую латентность памяти) показывает Intel D925XCV (стенд №8).

Параметр*Стенд 7Стенд 8Стенд 9Стенд 10Стенд 11
Тайминги4-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с46654520466346964645
Средняя ПСП на запись, МБ/с19541994208220381999
Макс. ПСП на чтение, МБ/с63726343637964896403
Макс. ПСП на запись, МБ/с42874267428243274267
Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс51.854.551.851.552.0
Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс60.163.260.159.560.3
Минимальная латентность** случайного доступа, нс124.5129.3124.7123.5125.3
Максимальная латентность** случайного доступа, нс149.5154.4149.5148.3150.7

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ

Тесты стабильности

С минимальными значениями таймингов, не приводящими к нестабильности функционирования подсистемы памяти, наблюдается та же картина, что и среди материнских плат на чипсетах серии i915. А именно, минимальные устойчивые значения таймингов — 4-4-3; выставленное в конфигурационных регистрах чипсета значение tRAS (3..15) здесь также игнорируется.

Параметр*Стенд 7Стенд 8Стенд 9Стенд 10Стенд 11
Тайминги4-4-34-4-34-4-34-4-34-4-3
Средняя ПСП на чтение, МБ/с46714514465347084639
Средняя ПСП на запись, МБ/с20432054214422372199
Макс. ПСП на чтение, МБ/с64196353640565076425
Макс. ПСП на запись, МБ/с42874267428243274266
Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс51.854.652.251.452.4
Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс60.163.360.659.760.6
Минимальная латентность** случайного доступа, нс120.9125.2121.2119.9121.7
Максимальная латентность** случайного доступа, нс146.4150.4146.3145.1147.3

*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ

Вторая серия тестов вносит лишь незначительные различия в расстановку позиций материнских плат по скоростным показателям подсистемы памяти. Первое место сохраняет за собой MSI 925X Neo, однако второе место на этот раз единолично занимает Gigabyte 8ANDXP-D, отодвигая ASUS P5AD2 на третью позицию совместно с Foxconn 925A01. На последнем месте вновь все обстоит без изменений — его прочно занимает системная плата Intel D925XCV.

Итоги

Наше сегодняшнее тестирование модулей Kingmax DDR2 в очередной раз подтверждает, что память DDR2 лучше «чувствует» себя на материнских платах с чипсетом Intel 925X, достигая более высокую ПСП и более низкие значения латентности. Лучшими моделями среди этой серии плат следует признать MSI 925X Neo, Gigabyte 8ANDXP-D и ASUS P5AD2; худшей — Intel D925XCV, кстати, показавшей в целом результат даже несколько хуже, чем лучшие модели на чипсетах серии Intel 915. Касательно этой серии плат можно отметить, что в данном случае не наблюдается определенного преимущества, или, так сказать, предпочтения со стороны модуля памяти, к типу используемого чипсета — 915P или 915G, поскольку оба предствителя, MSI 915P Neo2 и ASUS P5GDC-V, демонстрируют весьма хороший результат. Напоследок следует сказать несколько слов о стабильности функционирования модулей DDR2 Kingmax в «экстремальном» режиме — ее можно считать более-менее одинаковой на всех протестированных системных платах, прежде всего из-за того, что сами модули позволяют выставить весьма посредственные минимальные значения таймингов в этой серии тестов.




18 октября 2004 Г.