Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Сегодня мы рассмотрим 512-МБ модули памяти Patriot DDR2-533. Информация о производителе модуля
Производитель модуля: PDP Systems, Inc.
Производитель микросхем модуля: Micron Technology, Inc.
Сайт производителя модуля: www.pdpsys.com/products/index.jsp?source=ddr2
Сайт производителя микросхем: www.micron.com/products/dram/ddr2sdram/Внешний вид модуля
Фото модуля памяти
Фото микросхемы памяти
Расшифровка Part Number модуля
Расшифровка Part Number модулей памяти DDR2 на сайте производителя отсутствует. Тем не менее, на стикере указаны основные характеристики рассматриваемых модулей: их емкость составляет 512 МБ, скоростной режим — PC2-4200 (чаще обозначаемый как PC2-4300), модули состоят из двух физических банков (ranks) и рассчитаны на функционирование при величине задержки CAS# CL = 4.
Расшифровка Part Number микросхем модуля
Описание общей системы назначения Part Number микросхем памяти Micron:
http://download.micron.com/pdf/numbering/numdram.pdf
http://download.micron.com/pdf/numbering/numpbfreedram.pdf
| Код FBGA | Part Number |
|---|---|
| D9CHM | MT47H32M8BP-37E |
Вследствие ограничений по размеру FBGA-упаковки, чипы памяти Micron, используемые в модулях Patriot 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 (FBGA Part Marking Decoder), расположенного по адресу www.micron.com/support/fbga/decoder.aspx
| Поле | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|
| 0 | MT | Код производителя: «MT» = Micron Technology |
| 1 | 47 | Семейство продукта: «47» = DDR2 |
| 2 | H | Технологический процесс: «H» = SSTL 1.8V VDD CMOS |
| 3 | 32M8 | Тип устройства: 256Мбит (32Мбит x8) |
| 4 | Версия устройства (отсутствует) | |
| 5 | BP | Код упаковки: «BP» = свинец-несодержащая пайка, FBGA (60-контактный 8x12) |
| 6 | -37E | Время доступа/период синхросигнала, тайминги: «-37E» = 3.75 нс (266.7 МГц), 4-4-4 |
| 7 | Дополнительные варианты (отсутствует) | |
| 8 | Температурный интервал функционирования: (пробел) = 0oC — 70oC | |
| 9 | Особые условия (отсутствует) | |
| 10 | Ревизия кристалла (отсутствует) |
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 | 0Dh | 13 (RA0-RA12) |
| Общее количество адресных линий столбца модуля | 4 | 0Ah | 10 (CA0-CA9) |
| Общее количество физических банков модуля памяти | 5 | 61h | 2 физических банка |
| 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 | 3Dh | 3.75 нс (266.7 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 | 18h | CL = 3, 4 |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1) | 23 | 3Dh | 5.00 нс (200.0 МГц) |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2) | 25 | 00h | Не определено |
| Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) | 27 | 3Ch | 15.0 нс 4, CL = 4 3, CL = 3 |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 1Eh | 7.5 нс 2, CL = 4 1.5, CL = 3 |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 3Ch | 15.0 нс 4, CL = 4 3, CL = 3 |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 2Dh | 45.0 нс 12, CL = 4 9, CL = 3 |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 40h | 256 МБ |
| Период восстановления после записи (tWR) | 36 | 3Ch | 15.0 нс 4, CL = 4 3, CL = 3 |
| Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR) | 37 | 1Eh | 7.5 нс 2, CL = 4 1.5, CL = 3 |
| Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP) | 38 | 1Eh | 7.5 нс 2, CL = 4 1.5, CL = 3 |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41, 40 | 3Ch, 00h | 60.0 нс 16, CL = 4 12, CL = 3 |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42, 40 | 4Bh, 00h | 75.0 нс 20, CL = 4 15, CL = 3 |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 80h | 8.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 11h | Ревизия 1.1 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | 96h | 150 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC | 64-71 | FFh — FFh | Неопределено (некорректно) |
| Part Number модуля | 73-90 | — | 16HTF6464AG-53EB1 |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | 04h, 04h | 2004 год, 4 неделя |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 40h, 01h, 02h, 76h | 76020140h |
По данным SPD, рассматриваемые модули способны функционировать при двух значениях задержки сигнала CAS# — 4 и 3 (отметим, что более часто встречаемый вариант для DDR2-533 — 5, 4 и 3, причем первые два значения соответствуют единому значению периода синхросигнала). Значение tCL = 4 соответствует 3.75-нс периоду синхросигнала, т.е. штатному режиму DDR2-533, второе значение — 5.0-нс периоду, т.е. функционированию в режиме DDR2-400. Схемы важнейших таймингов для этих случаев могут быть записаны как 4-4-4-12 и 3-3-3-9, соответственно, что можно считать «стандартом» для модулей DDR2. Среди прочего следует отметить не просто отсутствие данных о производителе модулей, но его некорректное представление, состоящее из сплошных кодов продолжения (FFh). Все остальные данные выглядят вполне корректно — присутствует Part Number (16HTF6464AG-53EB1), тем не менее, отсутствующий на стикере, правильно задана дата изготовления модулей, а также присутствует их серийный номер (что, как правило, является сравнительно редким явлением). 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 Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, 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 Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, 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 Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, 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 Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, 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 Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c
Тестовый стенд №6
- Процессор: Intel Pentium 4 3.4 ГГц (ядро Prescott D0, 1 МБ L2)
- Чипсет: Intel 915G
- Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
- Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c
Тестовый стенд №7
- Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2), реальная частота 3.73 ГГц (266 МГц x14)
- Чипсет: Intel 915G
- Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
- Память: 2x512 МБ Patriot DDR2-533
- Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: nVidia Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 6.2.1.1001, DirectX 9.0c
Тесты производительности
В первой серии тестов использовалась схема таймингов 4-4-4-12, которая выставлялась в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD») на всех участвующих в тестировании материнских платах.
| 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 | 4-4-4-12 | 4-4-4-12 |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 4948 | 4992 | 4815 | 4796 | 4757 | 5606 | 6957 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2411 | 2426 | 2090 | 2089 | 2071 | 2411 | 2674 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6484 | 6533 | 6503 | 6479 | 6434 | 6487 | 8268 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4287 | 4327 | 4324 | 4309 | 4266 | 4287 | 5694 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 48.4 | 47.9 | 50.6 | 50.8 | 51.2 | 49.9 | 43.1 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 55.7 | 55.0 | 57.8 | 58.0 | 58.5 | 57.2 | 50.2 |
| Минимальная латентность случайного доступа***, нс | 116.7 | 115.8 | 120.7 | 121.3 | 122.3 | 116.5 | 104.6 |
| Максимальная латентность случайного доступа***, нс | 135.4 | 135.0 | 139.3 | 139.8 | 141.1 | 134.1 | 122.0 |
*жирным шрифтом выделены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
**частота FSB 266.7 МГц
***размер блока 16 МБ
Материнские платы на чипсетах i915P и i925X (стенды №1 — №6) показывают примерно равный результат, с некоторым преимуществом в пользу MSI 925X Neo (стенд №2). Ощутимое возрастание средней ПСП на чтение на плате ECS PF21 Extreme даже в случае 200-МГц шины (стенд №6) обусловлено, по всей видимости, задействованием режима «PAT» чипсета i925XE — который, как показали наши предыдущие исследования с более «свежими» версиями BIOS, можно задействовать и на предыдущей модели — i925X. Переход к 266-МГц шине на этой плате (стенд №7), как и следовало ожидать, приводит к резкому возрастанию ПСП (максимальная ПСП достигает 8.27 ГБ/с) и снижению латентностей на 5 — 10 нс.
Тесты стабильности
Как обычно, в этой серии тестов варьировались значения таймингов «на ходу» с помощью RMMA с целью нахождения минимально возможных значений, не приводящих к сбоям в работе подсистемы памяти. Устойчивость функционирования последней определялась с помощью вспомогательной утилиты, которая в скором времени появится в составе тестового пакета RMMA.
Минимальные значения таймингов, которые нам удалось достичь в тестах рассматриваемых модулей на большинстве использованных материнских плат — 4-3-3. Исключения составляют Gigabyte 8ANXP-D (стенд №1) и MSI 915G Combo (стенд №5), требующие для устойчивой работы более консервативные настройки — 4-3-4.
| Параметр* | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 | Стенд 4 | Стенд 5 | Стенд 6 | Стенд 7** |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 4-3-4 | 4-3-3 | 4-3-3 | 4-3-3 | 4-3-4 | 4-3-3 | 4-3-3 |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 4959 | 5023 | 4867 | 4837 | 4779 | 5666 | 7032 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2389 | 2367 | 2199 | 2309 | 2262 | 2397 | 2753 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6512 | 6569 | 6559 | 6527 | 6448 | 6525 | 8362 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4287 | 4327 | 4324 | 4309 | 4266 | 4287 | 5695 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 48.2 | 47.8 | 50.4 | 50.7 | 51.3 | 49.7 | 42.9 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 55.5 | 54.9 | 57.7 | 57.9 | 58.6 | 57.0 | 50.1 |
| Минимальная латентность случайного доступа***, нс | 113.7 | 109.3 | 114.4 | 115.0 | 118.7 | 109.6 | 97.9 |
| Максимальная латентность случайного доступа***, нс | 132.8 | 129.2 | 133.4 | 133.9 | 137.9 | 128.4 | 116.2 |
Итоги*жирным шрифтом выделены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
**частота FSB 266.7 МГц
***размер блока 16 МБ
Исследованные модули памяти Patriot DDR2-533 проявляют хорошую совместимость с используемыми моделями материнских плат на чипсетах i915P/G и i925X/XE, обладают хорошей производительностью (величины ПСП и латентностей типичны для высокопроизводительных модулей DDR2-533) и неплохим «разгонным потенциалом» по таймингам (функционируют при уменьшении tRCD и tRP на единицу относительно номинала в большинстве случаев).
