Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 19: Модули Kingston HyperX DDR2-900 (PC2-7200)


Мы продолжаем изучение важнейших характеристик высокоскоростных модулей DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Наше сегодняшнее исследование посвящено двухканальному комплекту high-end модулей Kingston серии HyperX, рассчитанных на функционирование в неофициальном режиме «DDR2-900» (PC2-7200). Комплект поставляется в 512-МБ, 1-ГБ и 2-ГБ вариантах, которые отличаются друг от друга исключительно объемом. Ранее мы уже исследовали модули Kingston этой серии (на примере модулей KHX6000D2K2/1G скоростной категории «DDR2-750»), тем не менее, в то время мы еще не тестировали модули в высокоскоростных режимах DDR2-667, DDR2-800 и выше — главным образом, по причине отсутствия необходимости использования этих режимов (которое в общем-то сохраняется и по сей день). В настоящей статье мы изучим поведение рассматриваемых модулей (на примере 1-ГБ варианта) как в стандартных режимах DDR2-667 и DDR2-800, так и проверим их работоспособность в неофициальном, но заявленном производителем режиме «DDR2-900».

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Kingston Technology
Производитель микросхем модуля: Infineon
Сайт производителя модуля:
www.kingston.com/hyperx/products/khx_ddr2.asp
Сайт производителя микросхем модуля: тут

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля

Расшифровка Part Number модуля

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 на сайте производителя отсутствует. В краткой технической документации модулей с Part Number KHX7200D2K2/1G указывается, что продукт представляет собой комплект из двух модулей объемом 512МБ каждый, имеющих конфигурацию 64M x 64 и основанных на микросхемах с конфигурацией 64M x 8. Модули принадлежат к неофициальной скоростной категории «DDR2-900» и способны функционировать в указанном режиме при величине задержки CAS# = 5. Производитель гарантирует 100% стабильную работу модулей в режиме DDR2-900 при таймингах 5-5-5-15 и питающем напряжении 2.0 В, но в микросхеме SPD в качестве режима по умолчанию прописан стандартный DDR2-667 с таймингами 5-5-5-15 и напряжением питания 1.8 В.

Расшифровка Part Number микросхемы

В отличие от предыдущих высокоскоростных модулей серии HyperX (KHX6000D2K2/1G), в настоящих модулях использованы микросхемы с оригинальной маркировкой их реального производителя (Infineon), что позволяет нам изучить их характеристики в том числе, воспользовавшись последней версией номенклатуры компонентов DRAM, находящейся на сайте производителя.

ПолеЗначениеРасшифровка
0HYBПрефикс: «HYB» = компоненты памяти
118Питающее напряжение: «18» = 1.8 В
2TТип памяти: «T» = DDR2 SDRAM
3256Емкость микросхемы: «256» = 256 Мбит
480Логическая организация: «80» = x8
5OВариант продукта: «O» = стандартный продукт
6AРевизия кристалла: «A»
7FУпаковка: «F» = FBGA
83SСкоростные характеристики: «3S» = DDR2-667, тайминги 5-5-5

По приведенным характеристикам видно, что модули основаны на 256-Мбит микросхемах с организацией 32M x8. Самое интересное, что используемые микросхемы рассчитаны на режим DDR2-667, более того, его вариацию с более медленными таймингами 5-5-5 (более «быстрому» DDR2-667 с таймингами 4-4-4 соответствует маркировка «3»), что достаточно резко контрастирует с характеристиками, заявленными производителем модулей (DDR2-900, 5-5-5-15), однако может служить объяснением, почему «в микросхеме SPD в качестве режима по умолчанию прописан стандартный DDR2-667 с таймингами 5-5-5-15 и напряжением питания 1.8 В».

Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:

Описание специфического стандарта SPD для DDR2:

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 памяти561h2 физических банка
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)273Ch15.0 нс
5, CL = 5
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD)281Eh7.5 нс
2.5, CL = 5
2.0, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD)293Ch15.0 нс
5, CL = 5
4, CL = 4
3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS)302Dh45.0 нс
15, CL = 5
12, CL = 4
9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти3140h256 МБ
Период восстановления после записи (tWR)363Ch15.0 нс
5, CL = 5
4, CL = 4
3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR)371Eh7.5 нс
2.5, CL = 5
2.0, CL = 4
1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP)381Eh7.5 нс
2.5, CL = 5
2.0, CL = 4
1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (tRC)41, 403Ch, 00h60.0 нс
20, CL = 5
16, CL = 4
12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (tRFC)42, 4069h, 00h105.0 нс
35, CL = 5
28, CL = 4
21, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax)4380h8.0 нс
Номер ревизии SPD6212hРевизия 1.2
Контрольная сумма байт 0-626331h49 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC64-717Fh, 98hKingston
Part Number модуля73-9000h...00hНе определено
Дата изготовления модуля93-9406h, 07h2006 год, 7 неделя
Серийный номер модуля95-9868h, 1Dh,
66h, 44h
44661D68h

Содержимое SPD выглядит достаточно стандартно. Поддерживаются три различных значения задержки сигнала CAS# — 5, 4 и 3. Первому (CL X = 5) соответствует режим функционирования DDR2-667 (время цикла 3.0 нс) со схемой таймингов 5-5-5-15, что совпадает со значениями, заявленными производителем в документации модулей. Второму значению tCL (CL X-1 = 4), как обычно, соответствует режим DDR2-533 с таймингами 4-4-4-12, и, наконец, третьему (CL X-2 = 3) — режим DDR2-400 с таймингами 3-3-3-9. Из особенностей можно отметить сравнительно большое, но достаточно часто встречающееся и в скоростных модулях минимальное время цикла регенерации tRFC = 105.0 нс. Номер ревизии SPD, идентификационный код производителя, дата изготовления и серийный номер модуля указаны верно, но в то же время, информация о Part Number модуля отсутствует.

Конфигурация тестового стенда

  • Процессор: Intel Pentium 4 Extreme Edition 3.73 ГГц (Prescott N0, 2 МБ L2)
  • Чипсет: Intel 975X
  • Материнская плата: ASUS P5WD2-E Premium, версия BIOS 0206 от 12/21/2005
  • Память: 2x512 МБ Kingston HyperX DDR2-900

Результаты тестирования

Тесты производительности

В первой серии тестов использовалась схема таймингов, выставляемая в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD»). Тестирование осуществлялось в трех скоростных режимах — DDR2-667 при частотах FSB 200 и 266 МГц (множители памяти 1.67 и 1.25, соответственно), DDR2-800 при частотах FSB 200 и 266 МГц (множители памяти 2.0 и 1.5), а также в режиме «DDR2-900» с разгоном по частоте системной шине до 225 и 270 МГц (множители памяти 2.0 и 1.67, соответственно).

Как видно по приведенной ниже таблице, для режима DDR2-667 BIOS материнской платы выставила корректные значения таймингов по умолчанию — 5-5-5-15, тогда как для режимов DDR2-800 и DDR2-900 по умолчанию используются более консервативные тайминги 5-6-6-18, выставленные BIOS-ом платы «наугад» в связи с отсутствием в SPD данных для более скоростного официального режима DDR2-800.

Параметр / РежимDDR2-667DDR2-800DDR2-900
Частота FSB, МГц200266200266225270
Тайминги5-5-5-155-5-5-155-6-6-185-6-6-185-6-6-185-6-6-18
Средняя ПСП на чтение, МБ/с540664255605685962537110
Средняя ПСП на запись, МБ/с214423772216251325972743
Макс. ПСП на чтение, МБ/с681386146853892376409096
Макс. ПСП на запись, МБ/с428256854282569748085770
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс56.349.952.545.546.943.1
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс65.857.061.853.055.450.3
Минимальная латентность случайного доступа*, нс114.5101.8107.594.896.089.1
Максимальная латентность случайного доступа*, нс138.7120.2131.6113.6117.5107.9
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
86.577.480.670.572.366.6
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
112.697.0106.690.295.885.8
Минимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
115.4102.8108.996.097.390.2
Максимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
141.1122.4136.4115.9120.4109.5

*размер блока 16 МБ

Скоростные показатели модулей выглядят весьма неплохо — максимальные значения ПСП в официальных режимах составляют примерно 6.8 ГБ/с и 8.9 ГБ/с при частоте FSB 200 и 266 МГц, соответственно, что типично для высокоскоростных модулей, функционирующих совместно с процессором, оснащенным 2-МБ L2-кэшем. По задержкам модули также не уступают своим высокоскоростным аналогам от других производителей. Как обычно, задержки уменьшаются при использовании как более скоростных режимов (переходе от DDR2-667 к DDR2-800 и DDR2-900), так и более высокой частоты системной шины (переходе от 200-МГц к 266/270-МГц FSB). Таким образом, минимальная латентность памяти проявляется в режиме «DDR2-900» при частоте системной шины 270 МГц и находится в интервале от 43.1 нс (псевдослучайный обход, аппаратная предвыборка включена) до 109.5 нс (случайный обход, аппаратная предвыборка отключена).

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 вспомогательной утилиты RightMark Memory Stability Test, входящей в состав тестового пакета RMMA.

Параметр / РежимDDR2-667DDR2-800DDR2-900
Частота FSB, МГц200266200266225270
Тайминги3-3-2
(2.0 V)
3-3-2
(2.0 V)
4-4-2
(2.0 V)
4-4-2
(2.0 V)
4-4-3
(2.0 V)
4-4-3
(2.0 V)
Средняя ПСП на чтение, МБ/с557568395704704563257324
Средняя ПСП на запись, МБ/с245428292465311127603191
Макс. ПСП на чтение, МБ/с684388066868908177059233
Макс. ПСП на запись, МБ/с428256924282569848085770
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс52.745.949.144.446.541.7
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс62.053.258.651.754.848.8
Минимальная латентность случайного доступа*, нс100.889.896.887.389.982.0
Максимальная латентность случайного доступа*, нс124.2108.2120.7105.9110.9100.0
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
81.271.074.768.571.164.5
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс
(без аппаратной предвыборки)
106.991.7102.488.695.184.4
Минимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
101.690.897.688.291.082.7
Максимальная латентность случайного доступа*, нс
(без аппаратной предвыборки)
128.5110.8125.0108.8114.6103.1

*размер блока 16 МБ

Минимальные значения таймингов, которые нам удалось достичь в режиме DDR2-667 при использовании рекомендованного производителем повышенного питающего напряжения 2.0 В, выглядят весьма солидно — 3-3-2 (как обычно, последний параметр tRAS не участвует в «разгонной» схеме, т.к. изменение его значения игнорируется). Меньший и, заметим, абсолютный рекорд — 3-2-2 (далее уменьшать тайминги просто некуда) при рекомендованном напряжении 2.1 В был поставлен лишь модулями Corsair XMS2-5400UL. То же самое можно сказать и о режиме DDR2-800 — минимальные тайминги у исследуемых модулей в этом случае составляют 4-4-2, чем вновь немного уступают модулям Corsair XMS2-5400UL с их рекордом 4-3-2. Наконец, не менее привлекательно выглядят минимально достижимые тайминги и в разогнанном неофициальном режиме «DDR2-900» — для устойчивого функционирования модулей оказалось достаточным, по сравнению с предыдущей схемой, увеличить на единицу величину tRP.

Как обычно, выставление «экстремальных» схем таймингов лишь незначительно увеличивает пропускную способность подсистемы памяти — поскольку она по-прежнему благополучно «упирается» в пропускную способность процессорной шины — максимально эффект от такого «разгона по таймингам» заметен лишь по величинам латентностей, да и то в случае истинно случайного доступа к памяти — уменьшение задержек составляет порядка 10%.

Итоги

Исследованные модули Kingston HyperX DDR2-900 (PC2-7200) (на примере 1-ГБ двухканального комплекта) проявили себя в качестве высокоскоростных модулей класса high-end, способных функционировать как в официальных режимах DDR2-667 и DDR2-800, так и в неофициальном, но заявленном производителем режиме DDR2-900 (при сравнительно невысоком, по сравнению с номинальным, питающем напряжении 2.0 В). В исследованных режимах модули обладают достаточно высокими скоростными показателями и ощутимым «разгоном по таймингам» — в официальных режимах DDR2-667 и DDR2-800 они способны функционировать при таймингах 3-3-2 и 4-4-2 (что очень близко к рекордам, поставленным ранее модулями Corsair XMS2-5400UL), тогда как функционирование в режиме DDR2-900 требует увеличения этой схемы до также весьма «экстремальных» показателей 4-4-3.

Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице:

Модули памяти Kingston HyperX DDR2-900 Н/Д(0)




1 июня 2006 Г.