Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 10: Модули Patriot DDR2-533


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

Part Number модуля и микросхемы

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 FBGAPart Number
D9CHMMT47H32M8BP-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

ПолеЗначениеРасшифровка
0MTКод производителя: «MT» = Micron Technology
147Семейство продукта: «47» = DDR2
2HТехнологический процесс: «H» = SSTL 1.8V VDD CMOS
332M8Тип устройства: 256Мбит (32Мбит x8)
4 Версия устройства (отсутствует)
5BPКод упаковки: «BP» = свинец-несодержащая пайка, FBGA (60-контактный 8x12)
6-37EВремя 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)

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)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)233Dh5.00 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 SPD6211hРевизия 1.1
Контрольная сумма байт 0-626396h150 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC64-71FFh — FFhНеопределено (некорректно)
Part Number модуля73-9016HTF6464AG-53EB1
Дата изготовления модуля93-9404h, 04h2004 год, 4 неделя
Серийный номер модуля95-9840h, 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

Результаты тестирования

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 1Стенд 2Стенд 3Стенд 4Стенд 5Стенд 6Стенд 7**
Тайминги4-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-124-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с4948499248154796475756066957
Средняя ПСП на запись, МБ/с2411242620902089207124112674
Макс. ПСП на чтение, МБ/с6484653365036479643464878268
Макс. ПСП на запись, МБ/с4287432743244309426642875694
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс48.447.950.650.851.249.943.1
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс55.755.057.858.058.557.250.2
Минимальная латентность случайного доступа***, нс116.7115.8120.7121.3122.3116.5104.6
Максимальная латентность случайного доступа***, нс135.4135.0139.3139.8141.1134.1122.0

*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 1Стенд 2Стенд 3Стенд 4Стенд 5Стенд 6Стенд 7**
Тайминги4-3-44-3-34-3-34-3-34-3-44-3-34-3-3
Средняя ПСП на чтение, МБ/с4959502348674837477956667032
Средняя ПСП на запись, МБ/с2389236721992309226223972753
Макс. ПСП на чтение, МБ/с6512656965596527644865258362
Макс. ПСП на запись, МБ/с4287432743244309426642875695
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс48.247.850.450.751.349.742.9
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс55.554.957.757.958.657.050.1
Минимальная латентность случайного доступа***, нс113.7109.3114.4115.0118.7109.697.9
Максимальная латентность случайного доступа***, нс132.8129.2133.4133.9137.9128.4116.2

*жирным шрифтом выделены наилучшие показатели (при прочих равных условиях)
**частота FSB 266.7 МГц
***размер блока 16 МБ

Итоги

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).

Модули памяти Patriot DDR2-533 предоставлены компанией АйТиСи (ITC)




8 апреля 2005 Г.