Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти на низком уровне с помощью тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Объектом нашего очередного исследования выступит пара цветных модулей Kingmax DDR-466 высокопроизводительной «оверклокерской» серии (hard-core series) со стильным, оригинальным дизайном. Информация о производителе модуля
Производитель модуля: Kingmax Inc.
Производитель чипов модуля: Kingmax Inc.
Сайт производителя модуля: www.kingmax.com/product/color.htm
Сайт производителя чипов: N/A Внешний вид модуля
Фото модуля памяти
Фото чипа памяти
Расшифровка Part Number модуля
Описание (data sheet) модулей Kingmax DDR-466 не содержит информации о расшифровке отдельных составляющих Part Number модулей. В документации приводятся лишь краткие технические характеристики, соответствующие тому или иному Part Number. Характеристики рассматриваемого модуля приведены ниже.
| Поле | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|
| 0 | MPYB62D-38KS4G | Емкость модуля: 256 МБ Организация модуля: 32М x64 Пропускная способность: 3.7 ГБ/с Период синхросигнала: 4.3 нс Скорость передачи данных: 466 МТ/с Тайминги (tCL-tRCD-tRP): 3.0-4-4 |
Описание общего стандарта SPD:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2 — SERIAL PRESENCE DETECT STANDARD, General Standard
Описание специфического стандарта SPD для DDR:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2.4 — Appendix D, Rev. 1.0: SPD’s for DDR SDRAM
| Параметр | Байт | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|---|
| Фундаментальный тип памяти | 2 | 07h | DDR SDRAM |
| Общее количество адресных линий строки модуля | 3 | 0Dh | 13 (RA0-RA12) |
| Общее количество адресных линий столбца модуля | 4 | 0Ah | 10 (CA0-CA9) |
| Общее количество физических банков модуля памяти | 5 | 01h | 1 физический банк |
| Внешняя шина данных модуля памяти | 6, 7 | 40h, 00h | 64 бит |
| Уровень питающего напряжения | 8 | 04h | SSTL 2.5V |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при максимальной задержке CAS# (CL X) | 9 | 43h | 4.3 нс (232.5 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 | 0Eh | BL = 2, 4, 8 |
| Количество логических банков каждой микросхемы в модуле | 17 | 04h | 4 |
| Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL) | 18 | 18h | CL = 2.5, 3.0 |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-0.5) | 23 | 50h | 5.00 нс (200.0 МГц) |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1.0) | 25 | 00h | Не определено |
| Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) | 27 | 48h | 18.0 нс 4.19, CL = 3.0 3.60, CL = 2.5 |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 28h | 10.0 нс 2.33, CL = 3.0 2.00, CL = 2.5 |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 48h | 18.0 нс 4.19, CL = 3.0 3.60, CL = 2.5 |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 28h | 40.0 нс 9.30, CL = 3.0 8.00, CL = 2.5 |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 40h | 256 МБ |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41 | 3Ch | 60.0 нс 13.95, CL = 3.0 12.00, CL = 2.5 |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42 | 46h | 70.0 нс 16.28, CL = 3.0 14.00, CL = 2.5 |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 30h | 12.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 00h | Ревизия 0.0 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | AFh | 175 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты) | 64-71 | 7Fh, 7Fh, 7Fh, 25h | Kingmax Semiconductor |
| Part Number модуля | 73-90 | — | MPYB62D-38KS4G-MAAR |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | 04h, 00h | 2004 год |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 00h, 00h, 00h, 00h | Не определено |
Содержимое микросхемы SPD модуля выглядит не вполне стандартно. Поддерживаемые значения задержки сигнала CAS# — 3.0 и 3.0. Первому значению (CL X = 3.0) соответствует нестандартное время цикла — 4.3 нс (тем не менее, совпадающее с заявленным в спецификации Kingmax), т.е. функционирование модуля при частоте примерно 233 МГц (DDR-466). Схема таймингов для этого случая может быть записана как 3.0-4.2-4.2-9.3, реально (с учетом того, что tRCD, tRP и tRAS не могут принимать нецелые значения) — 3.0-4-4-9 (что вновь совпадает со значениями, приведенными выше в расшифровке Part Number). Второму значению задержки CAS# (CL X-0.5 = 2.5) соответствует стандартный (для DDR-400) временной цикл в 5.0 нс. Схема таймингов во втором случае записывается в виде 2.5-3.6-3.6-8 (реально — 2.5-4-4-8). Конфигурации тестовых стендов и ПО
Тестовый стенд №1
- Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, Socket 478)
- Чипсет: Intel 865PE
- Материнская плата: Albatron PX865PE Pro, версия BIOS от 03/01/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №2
- Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, Socket 478)
- Чипсет: Intel 865G
- Материнская плата: ASUS P4P800-VM, версия BIOS 1012.002 от 03/22/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №3
- Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
- Чипсет: Intel 865PE
- Материнская плата: ASUS P5P800, версия BIOS 1001.007 от 07/08/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №4
- Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
- Чипсет: Intel 915G
- Материнская плата: ASUS P5GD1-VM, версия BIOS 1003.001 от 07/14/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №5
- Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
- Чипсет: Intel 915P
- Материнская плата: ASUS P5GD1, версия BIOS 1003.002 от 06/09/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №6
- Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
- Чипсет: Intel 915G
- Материнская плата: Albatron PX915G Pro, версия BIOS от 05/26/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №7
- Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, LGA775)
- Чипсет: Intel 915P
- Материнская плата: Albatron PX915P Pro, версия BIOS от 05/26/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №8
- Процессор: AMD Athlon 64 3500+ (ядро NewCastle, 2.2 ГГц, Socket 939)
- Чипсет: VIA K8T800Pro
- Материнская плата: ASUS A8V Deluxe, версия BIOS 1005.027 от 06/17/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Тестовый стенд №9
- Процессор: AMD Athlon 64 3500+ (ядро NewCastle, 2.2 ГГц, Socket 939)
- Чипсет: NVIDIA nForce3 250
- Материнская плата: Gigabyte K8NS Ultra-939, версия BIOS F2 от 09/24/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Тестовый стенд №10
- Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott, Socket 478)
- Чипсет: Intel 865PE
- Материнская плата: Albatron PX865PE Lite Pro, версия BIOS от 02/10/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Тестовый стенд №11
- Процессор: AMD Athlon 64 3400+ (ядро ClawHammer, 2.2 ГГц, Socket 754)
- Чипсет: VIA K8T800
- Материнская плата: ABIT KV8-MAX3, версия BIOS 2.2 от 06/29/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Тестовый стенд №12
- Процессор: AMD Athlon 64 3400+ (ядро ClawHammer, 2.2 ГГц, Socket 754)
- Чипсет: NVIDIA nForce3 250
- Материнская плата: EPOX 8KDA3J, версия BIOS от 07/16/2004
- Память: 2x256 МБ Kingmax DDR-466
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Согласно разработанной нами методике, тестирование модулей памяти осуществлялось в двух режимах. Первая серия тестов (тесты производительности) проводилась в штатном режиме, со стандартными значениями таймингов, выставляемыми в BIOS материнской платы по данным микросхемы SPD; вторая (тесты стабильности) — в «экстремальном» режиме, при выставлении минимально возможных значений таймингов для данного модуля на данной материнской плате.
Тесты в двухканальном режиме
Тесты производительности
Первая серия тестов в двухканальном режиме проводилась при «стандартных» настройках — функционирование памяти в режиме DDR-400, значения таймингов — «by SPD». Легко заметить, что различные BIOS различных материнских плат трактуют информацию, прошитую в этой микросхеме, несколько по-разному. Большинство из них «сходятся» на значениях 2.5-4-4-8, которые, как было показано выше, являются подлинными для функционирования рассматриваемых модулей при частоте 200 МГц. Включение PAT (стенд №1) несколько «задирает» тайминги (до 2.5-3-3-7), тогда как интегрированный контроллер памяти AMD64 (стенд №8) игнорирует значение tRAS и выставляет свое собственное (2.5-4-4-6). Правда, забегая немного вперед, отметим, что без особых успехов — по всей видимости, модули Kingmax DDR-466 (как и большинство других модулей) попросту игнорируют значение данного параметра, выставленное в настройках чипсета, и используют некоторое собственное значение. Довольно неожиданным является результат, показанный платой Gigabyte K8NS Ultra-939 с чипсетом nForce3 250 (стенд №9)... вернее, его отсутствие! Модули памяти просто отказались работать в связке с данной моделью, по не совсем понятным пока причинам, учитывая, что контроллер памяти является составной частью процессора AMD Athlon 64, а не чипсета. Остается только предполагать, что BIOS этой системной платы выставляет какие-либо настройки интегрированного контроллера памяти (например, режим чередования банков памяти), отличные от тех, которые используются BIOS-ом платы ASUS A8V Deluxe (стенд №8).
Переходим к самим результатам тестов. Среди однотипных конфигураций (стенды №1 — 7, исключая систему с процессором AMD) лидерство как по ПСП, так и по латентности достается Albatron PX865PE Pro (стенд №1) при включении режима PAT. Второе место достается ASUS P5P800 (стенд №3), в которой также задействован режим ускорения производительности подсистемы памяти. Если мысленно отложить в сторонку эти результаты, мы увидим, что почти все платформы, основанные на Pentium 4, показывают более-менее равный результат: максимальная ПСП на чтение в интервале 6150-6200 МБ/с, латентность псевдослучайного доступа к памяти — в интервале 55-65 нс. Но не обошлось без исключений: ASUS P4P800-VM (стенд №2) явно отстает по латентности (60-70 нс).
Как и следовало ожидать, система на базе Athlon 64 (ASUS A8V Deluxe, стенд №8), так сказать, стоит особняком. Ее отличительные особенности — значительно большая максимальная реальная ПСП на запись, и значительно меньшая латентность псевдослучайного доступа (всего 34-38 нс).
Тесты стабильности
Вторая серия тестов проводилась с минимально возможными значениями таймингов, не приводящими к сбоям в работе подсистемы памяти.
Из данных таблицы четко видно, что в настройках конфигурационных регистров чипсета можно выставить любое значение тайминга tRAS (до 4 включительно) без нарушения стабильности работы подсистемы памяти. Значение остальных таймингов едино для всех протестированных систем — 2.0-3-3. Отметим, что исследуемые модули способны работать и при более низких таймингах — 2.0-3-2, но это практически немедленно сопровождалось возникновением ошибок чтения/записи (следует отметить, что количество таких ошибок было значительно меньше на стенде №8 с процессором Athlon 64). Что касается низкоуровневых характеристик подсистемы памяти — легко заметить, что ее перевод в «экстремальный» режим ни привел к изменением в «расстановке сил» — лидерство по ПСП и латентности (среди «равных», т.е. исключая систему на базе процессора AMD) по-прежнему достается стендам №1 и №3 при включении режима PAT, остальные платы показывают «средний» результат, за исключением ASUS P4P800-VM (стенд №2), проигрывающей по латентности псевдослучайного доступа к памяти.
Тесты в одноканальном режиме
Тесты производительности
Условия первой серии тестов в одноканальном режиме те же, что и в двухканальном — все настройки «по умолчанию». Albatron PX865PE Lite Pro (стенд №10) ведет себя аналогично «двухканальной» модели (стенд №1) — при включении режима PAT выставляются чуть более «жесткие» тайминги 2.5-3-3-7. Чипсет nForce 3 250 нам вновь преподносит сюрприз, на этот раз полная неработоспособность наблютается на EPOX 8KDA3J (стенд №12). Сравнивать величины в данном случае довольно бессмысленно — они выявят лишь очевидные различия в характеристиках подсистемы памяти при задействовании режима PAT и без такового, а также не менее очевидные различия между интегрированным контроллером памяти AMD64 и контроллером, находящимся в чипсете i865PE.
Тесты стабильности
Тесты стабильности в одноканальном режиме привносят некоторые отличия от уже имеющихся результатов тестов в двухканальном режиме. А именно, на системе с процессором Athlon 64 нам удалось выставить тайминги памяти 2.0-3-2 без потери устойчивости! (напомним, что в двухканальном режиме такая конфигурация сопровождалась лишь снижением количества ошибок). Итоги
Прежде всего, следует остановиться на вопросе совместимости модулей памяти Kingmax DDR-466 с материнскими платами, основанными на тех или иных чипсетах. Итак, данные модули не рекомендуется использовать совместно с материнскими платами, основанными на чипсетах серии NVIDIA nForce3 (причем как в одноканальном, так и в двухканальном режиме) — ибо в этом случае весьма велик риск неустойчивой работы (а то и полной неработоспособности) подсистемы памяти. Что касается остальных протестированных материнских плат и чипсетов (VIA K8T800/Pro, i865PE/G, i915P/G), можно сказать, что они демонстрируют примерно равный результат по стабильности (в частности, по минимальным таймингам). Среди явных лидеров по производительности подсистемы памяти следует выделить Albatron PX865PE Pro (стенд №1) и ASUS P5P800 (стенд №3) благодаря возможности включения PAT, тогда как худший результат показала модель ASUS P4P800-VM (стенд №2), характеризующаяся большими величинами латентности памяти.
Материнские платы Albatron и ASUS предоставлены компанией OLDI
Материнская плата Epox 8KDA3J предоставлена компанией MERLION
