Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти DDR2 на низком уровне с помощью универсального тестового пакета RightMark Memory Analyzer. В настоящей статье будет рассмотрена пара 512-МБ модулей памяти DDR2-533 серии XMS2 PRO, производимых компанией Corsair Memory. XMS2 PRO — новая серия в линейке продукции модулей памяти DDR2 XMS2, производимой компанией с середины 2003 года, которая представляет собой высокоскоростные DDR2-модули в «стильной» упаковке, главная особенность которой — наличие 24 светодиодов, играющих роль индикаторов активности. Информация о производителе модуля
Производитель модуля: Corsair Memory
Производитель микросхем модуля: неизвестен
Сайт производителя модуля: www.corsairmemory.com/corsair/xms2.htmlВнешний вид модуля
Фото модуля памяти
Расположение светодиодов — индикаторов активности (2 x 12 шт.) можно разглядеть на нижнем фото (вид модуля сбоку). Что именно отображают светодиоды, выяснить окончательно нам не удалось. Мы склоняемся к точке зрения, что они характеризуют не активность индивидуальных логических банков модуля, но уровень общей загрузки шины памяти данного модуля — от минимальной, индицируемой первыми четырьмя зелеными светодиодами, к средней (четыре желтых светодиода, расположенных посередине) и до максимальной (последние четыре красных светодиода). Part Number модуля
В краткой технической документации модулей памяти Corsair XMS2 PRO (http://www.corsairmemory.com/corsair/products/specs/CM2X512-4300C3PRO.pdf) не приведена информация о расшифровке отдельных составляющих Part Number. Тем не менее, система назначения Part Number модулей Corsair является достаточно очевидной, и ее нетрудно расшифровать самостоятельно.
| Поле | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|
| 0 | CM | Производитель: «CM» = Corsair Memory |
| 1 | 2X | Тип модуля: «2X» = DDR2 |
| 2 | 512 | Емкость модуля: 512 МБ |
| 3 | 4300 | Теоретическая пропускная способность модуля: 4300 МБ/с |
| 4 | C3 | Задержка CAS#: 3 |
| 5 | PRO | Серия модуля: PRO |
Из дополнительных технических характеристик модулей, указанных в datasheet, следует отметить нестандартную частоту 538 МГц, используемую производителем при тестировании модулей, а также рекомендованные и прописанные в SPD значения таймингов 3-3-3-8, которые весьма отличаются от типичных для DDR2-533 таймингов (4-4-4-11 или 4-4-4-12). Данные микросхемы SPD модуля
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 | 0Eh | 14 (RA0-RA13) |
| Общее количество адресных линий столбца модуля | 4 | 0Ah | 10 (CA0-CA9) |
| Общее количество физических банков модуля памяти | 5 | 60h | 1 физический банк |
| 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 | 08h | CL = 3 |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1) | 23 | 00h | Не определено |
| Минимальная длительность периода синхросигнала (tCK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2) | 25 | 00h | Не определено |
| Минимальное время подзарядки данных в строке (tRP) | 27 | 2Dh | 11.25 нс (3, CL = 3) |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 1Eh | 7.5 нс (2, CL = 3) |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 2Dh | 11.25 нс (3, CL = 3) |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 1Eh | 30.0 нс (8, CL = 3) |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 80h | 512 МБ |
| Период восстановления после записи (tWR) | 36 | 3Ch | 15.0 нс (4, CL = 3) |
| Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (tWTR) | 37 | 1Eh | 7.5 нс (2, CL = 3) |
| Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (tRTP) | 38 | 1Eh | 7.5 нс (2, CL = 3) |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41, 40 | 37h, 00h | 55.0 нс (15, CL = 3) |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42, 40 | 69h, 00h | 105.0 нс (28, CL = 3) |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 80h | 8.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 10h | Ревизия 1.0 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | 0Dh | 13 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC | 64-71 | 7Fh, 7Fh, 9Eh | Corsair |
| Part Number модуля | 73-90 | — | CM2X512A-4300C3PROMA |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | 00h, 00h | Не определено |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 00h, 00h, 00h, 00h | Не определено |
Согласно данным микросхемы SPD, рассматриваемые модули способны функционировать при единственном значении величины задержки CAS# (CL X), равным 3, с временем цикла 3.75 нс, т.е. при частоте 266.7 МГц (в режиме DDR2-533). Схема таймингов памяти для этого случая может быть записана как 3-3-3-8, что полностью соответствует данным, приведенным в технической документации. Столь низкие значения таймингов, как и следовало ожидать, выражаются в значительном снижении абсолютных значений tRP и tRCD до 11.25 нс (типичное значение — 15 нс) и tRAS до 30 нс (типичное значение — 40-45 нс). В то же время, следует отметить, что прочие характеристики (tRC и, в особенности, tRFC) практически не отличаются от значений, присущих модулям DDR2-533 в целом.
Среди прочих особенностей содержимого микросхемы SPD следует отметить отсутствие данных о дате изготовления и серийном номере модуля, но наличие данных о Part Number, который, по некоторым соображениям, дополнен буквенным обозначением «MA» относительно кода, указанного на самих модулях. Конфигурации тестовых стендов и ПО
Тестовый стенд №1
- Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
- Чипсет: Intel 925X
- Материнская плата: MSI 925X Neo, версия BIOS от 06/18/2004
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
- Чипсет: Intel 925XE
- Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
- Чипсет: Intel 925XE
- Материнская плата: Gigabyte 8AENXP-D, версия BIOS F2 от 01/04/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
- Чипсет: Intel 925XE
- Материнская плата: Abit Fatal1ty AA8XE, версия BIOS 1.2 от 01/14/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266 МГц x14)
- Чипсет: Intel 925XE
- Материнская плата: ECS PF21 Extreme, версия BIOS от 12/07/2004
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266 МГц x14)
- Чипсет: Intel 925XE
- Материнская плата: Gigabyte 8AENXP-D, версия BIOS F2 от 01/04/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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) на частоте 3.73 ГГц (266 МГц x14)
- Чипсет: Intel 925XE
- Материнская плата: Abit Fatal1ty AA8XE, версия BIOS 1.2 от 01/14/2005
- Память: 2x512 МБ Corsair DDR2-533 XMS2 PRO
- 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 «стандартная» схема таймингов, которая выставлялась в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD») на всех используемых тестовых стендах. Как видно из представленной ниже таблицы, к согласию по «стандартам» исследуемые материнские платы явно не пришли, и причина тому весьма очевидна — прописанные в SPD тайминги уж слишком далеки от значений, типичных для DDR2-533. Итак, заявленные производителем тайминги 3-3-3-8 корректно выставляет лишь... одна материнская плата, Abit Fatal1ty AA8XE (стенд №4). Плате Gigabyte 8AENXP-D — как и всем остальным платам Gigabyte, что мы выяснили раньше, при тестировании «оверклокерских» модулей памяти DDR — свойственно завышать значение tCL на единицу — в результате имеем схему таймингов 4-3-3-8. Платы MSI и ECS, напротив, выставляют несколько более скоростную схему — 3-3-3-6. Впрочем, самим модулям памяти это все равно, ибо рассматриваемые модули — далеко не исключение из общего «правила», установленного опытным путем, которое заключается в игнорировании значения tRAS, выставленного в настройках чипсета, и использовании вместо него некоторого собственного значения (в нашем случае, очевидно — 8).
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 | Стенд 4 | Стенд 5* | Стенд 6* | Стенд 7* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 3-3-3-6 | 3-3-3-6 | 4-3-3-8 | 3-3-3-8 | — | 4-3-3-8 | 3-3-3-8 |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5667 | 5483 | 5617 | 5639 | — | 6919 | 6785 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2156 | 1808 | 2085 | 2139 | — | 2329 | 2350 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6412 | 6242 | 6478 | 6404 | — | 8173 | 8117 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4266 | 4255 | 4287 | 4261 | — | 5672 | 5672 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 48.5 | 50.7 | 49.9 | 48.6 | — | 43.2 | 46.1 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 55.5 | 58.2 | 57.3 | 55.5 | — | 50.6 | 52.8 |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс | 108.1 | 118.8 | 110.5 | 108.4 | — | 99.8 | 103.3 |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс | 126.7 | 136.8 | 129.1 | 126.8 | — | 118.4 | 121.1 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 76.5 | 78.8 | 77.7 | 76.4 | — | 67.0 | 71.5 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 95.4 | 99.6 | 96.6 | 95.1 | — | 87.5 | 89.9 |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 108.9 | 119.6 | 111.2 | 109.2 | — | 100.2 | 104.1 |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 128.7 | 139.8 | 131.0 | 128.3 | — | 119.4 | 122.3 |
*частота FSB 266.7 МГц
**размер блока 16 МБ
При функционировании с частотой FSB 200 МГц, большинство системных плат с чипсетами Intel 925X и 925XE (стенды №1, №3 и №4) показывают практически равный результат. Исключением, как ни странно, является «экстремальная» «оверклокерская» плата ECS PF21 Extreme (стенд №2), которая ощутимо уступает другим моделям как по ПСП (до 200 МБ/с), так и по латентности (до 10 нс, при случайном обходе). Более того, та же системная плата при переходе в 266-МГц режим частоты системной шины... вообще отказалась функционировать с рассматриваемыми модулями памяти. Две остальные модели на i925XE (стенды №6 и №7) в данном режиме функционируют нормально, показывая типичное снижение латентности памяти примерно на 10 нс во всех случаях благодаря переводу последний в синхронный режим функционирования (соотношение частот FSB:DRAM = 1:1).
Тесты стабильности
Значения таймингов (за исключением tCL, который уменьшать далее просто некуда!) варьировались «на ходу» благодаря встроенной в тестовый пакет RMMA возможности динамического изменения поддерживаемых чипсетом настроек подсистемы памяти. Устойчивость функционирования подсистемы памяти определялась с помощью специально разработанной нами вспомогательной утилиты, которая вскоре выйдет в свет в виде отдельного приложения, поставляемого вместе с тестовым пакетом RMMA.
Если по «стандартным» значениям таймингов исследуемые материнские платы значительно разошлись во «мнениях», с минимальными значениями все получилось единогласно. Тем не менее, гораздо сильнее впечатляет не этот факт, а сами минимальные значения таймингов, которые рассматриваемые модули позволяют достичь, ибо для DDR2-533 они выглядят воистину фантастическими — 3-2-2.
| Параметр | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 | Стенд 4 | Стенд 5* | Стенд 6* | Стенд 7* |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 3-2-2 | 3-2-2 | 3-2-2 | 3-2-2 | — | 3-2-2 | 3-2-2 |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5700 | 5561 | 5747 | 5692 | — | 7177 | 6867 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 2302 | 1868 | 2245 | 2284 | — | 2448 | 2402 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6424 | 6341 | 6467 | 6420 | — | 8362 | 8207 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4266 | 4255 | 4287 | 4261 | — | 5679 | 5674 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 48.3 | 50.4 | 48.0 | 48.4 | — | 41.0 | 45.9 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс | 55.2 | 57.8 | 55.0 | 55.3 | — | 48.0 | 52.5 |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс | 100.9 | 109.2 | 100.2 | 101.0 | — | 88.7 | 96.0 |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс | 119.8 | 127.6 | 118.9 | 119.9 | — | 107.2 | 115.1 |
| Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 76.0 | 78.2 | 75.6 | 76.3 | — | 63.7 | 71.1 |
| Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки) | 94.5 | 99.5 | 94.3 | 95.2 | — | 82.8 | 89.8 |
| Минимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 101.3 | 109.9 | 100.6 | 101.6 | — | 89.1 | 96.7 |
| Максимальная латентность случайного доступа**, нс (без аппаратной предвыборки) | 120.9 | 130.0 | 119.9 | 120.9 | — | 108.3 | 116.4 |
*частота FSB 266.7 МГц
**размер блока 16 МБ
Разгон модулей по таймингам позволяет немного «подтянуть» результаты, получаемые на материнской плате ECS PF21 Extreme (стенд №2), а также увеличить максимальную реальную ПСП на чтение до 8.2 — 8.4 ГБ/с (при частоте FSB 266 МГц) и снизить величины латентности примерно на 10 нс при полностью случайном доступе. Итоги
Протестированные модули памяти Corsair DDR2-533 серии XMS2 PRO обладают хорошей совместимостью с различными моделями материнских плат на чипсетах i925X и i925XE при функционировании в штатных условиях, имеют хорошую производительность (величины ПСП и латентностей типичны для высокопроизводительных модулей DDR2-533). Нельзя не отметить и великолепный «разгонный потенциал» данных модулей по таймингам — предыдущий рекорд (3-3-3), поставленный модулями Corsair XMS2 DDR2-667 (675) при функционировании в режиме DDR2-533 для рассматриваемых модулей серии PRO является номиналом, минимальные же значения таймингов, при которых по-прежнему сохраняется устойчивое функционирование подсистемы памяти (3-2-2), являются абсолютным рекордом для модулей памяти типа DDR2-533.
