Мы продолжаем цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти на низком уровне с помощью тестового пакета RightMark Memory Analyzer. В настоящей статье мы рассмотрим пару модулей Patriot DDR-533 высокопроизводительной «оверклокерской» серии Extreme Performance. Информация о производителе модуля
Производитель модуля: PDP Systems, Inc.
Производитель микросхем модуля: Hynix Semiconductor
Сайт производителя модуля: www.pdpsys.com/products/index.jsp?source=ep
Сайт производителя микросхем:
www.hynix.com/eng/02_products/01_dram/index.jspВнешний вид модуля
Фото модуля памяти
Фото микросхемы памяти
Расшифровка Part Number модуля
Описание (data sheet) модулей Patriot Extreme Performance DDR-533 не содержит информации о расшифровке отдельных составляющих Part Number модулей. В документации приводятся лишь краткие технические характеристики рассматриваемого модуля.
| Поле | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|
| 0 | PEP5124200EL | Емкость модуля: 512 МБ, двухбанковый Скорость: PC4200 (533 МГц) Тайминги (tCL-tRCD-tRP-tRAS): 3-4-4-8 |
Расшифровка Part Number микросхемы
Описание общей системы назначения Part Number микросхем памяти Hynix:
www.hynix.com/eng/02_products/01_dram/down/DDR.pdf
| Поле | Значение | Расшифровка |
|---|---|---|
| 0-1 | HY | Код производителя: «HY» = Hynix Memory |
| 2-3 | 5D | Семейство продукта: «5D» = DDR SDRAM |
| 4 | U | Техпроцесс/питающее напряжение: «U» = VDD 2.5V, VDDQ 2.5V |
| 5-6 | 56 | Емкость и регенерация: «56» = 256М, 8K регенерация |
| 7-8 | 8 | Организация: «8» = x8 |
| 9 | 2 | Количество банков: 2 |
| 10 | 2 | Интерфейс: «2» = SSTL_2 |
| 11 | B | Поколение микросхем: «B» = 3-е поколение |
| 12 | Энергопотребление: (пробел) = нормальное | |
| 13 | T | Тип упаковки: «T» = TSOP |
| 14 | Тип упаковки кристалла: (пробел) = один кристалл | |
| 15 | Материал упаковки: (пробел) = обычный | |
| 16 | — | (прочерк) |
| 17-18 | D5 | Скорость/тайминги: «D5» = DDR500, 3-4-4 |
| 19 | Температурный режим: (пробел) = обычный (0 — 70°C) |
Согласно расшифровке маркировки микросхем, в данных модулях используются микросхемы DDR-500, рассчитанные на функционирование при таймингах 3-4-4. Впрочем, значение вида «DDR-533» в таблице расшифровки Part Number микросхем памяти Hynix не предусмотрено. Данные микросхемы SPD модуля
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 | 02h | 2 физических банка |
| 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 | 38h | 3.8 нс (~263 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 | 40h | 4.0 нс (250.0 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 | 50h | 20.0 нс 5.26, CL = 3.0 5.00, CL = 2.5 |
| Минимальная задержка между активизацией соседних строк (tRRD) | 28 | 28h | 10.0 нс 2.63, CL = 3.0 2.50, CL = 2.5 |
| Минимальная задержка между RAS# и CAS# (tRCD) | 29 | 48h | 20.0 нс 5.26, CL = 3.0 5.00, CL = 2.5 |
| Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (tRAS) | 30 | 28h | 40.0 нс 10.53, CL = 3.0 10.00, CL = 2.5 |
| Емкость одного физического банка модуля памяти | 31 | 40h | 256 МБ |
| Минимальное время цикла строки (tRC) | 41 | 37h | 55.0 нс 14.47, CL = 3.0 13.75, CL = 2.5 |
| Период между командами саморегенерации (tRFC) | 42 | 46h | 70.0 нс 18.42, CL = 3.0 17.50, CL = 2.5 |
| Максимальная длительность периода синхросигнала (tCKmax) | 43 | 28h | 10.0 нс |
| Номер ревизии SPD | 62 | 00h | Ревизия 0.0 |
| Контрольная сумма байт 0-62 | 63 | 99h | 153 (верно) |
| Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты) | 64-71 | FFh, 40h, 33h | Viking Components (?) |
| Part Number модуля | 73-90 | — | Не определено |
| Дата изготовления модуля | 93-94 | 00h, 00h | Не определено |
| Серийный номер модуля | 95-98 | 00h, 00h, 00h, 00h | Не определено |
Содержимое микросхемы SPD модуля выглядит нестандартно — прежде всего из-за нестандартности значений периодов синхросигнала, отвечающих тем или иным значениям задержки CAS#. В качестве первого из них, для случая CL X = 3, приводится значение 3.8 нс, соответствующее частоте примерно 263 МГц (стандарт SPD для DDR не предусматривает использование более точных дробных значений вроде 3.75 нс, в связи с чем потребовалось округление последнего в большую сторону). Точная схема таймингов, записываемая для этого случая, выглядит весьма странной: 3.0-5.26-5.26-10.53, что можно записать либо как 3.0-6-6-11, либо 3.0-5-5-11, в зависимости от используемого способа округления. Второе значение периода синхросигнала, отвечающее случаю CL X-0.5 = 2.5, также нестандартно — 4.0 нс (частота 250 МГц). Соответствующая этому случаю схема таймингов может быть записана точно, без округлений — 2.5-5-5-10. Легко убедиться, что ни та, ни другая схема не соответствуют заявленной производителем схеме 3.0-4-4-8, последняя же может быть получена лишь для чисто гипотетического (учитывая отсутствие в SPD надлежащего значения времени цикла в 5.0 нс), но стандартного случая DDR-400. Не следует, к тому же, забывать, что при использовании нестандартных значений времен цикла велика вероятность неправильной автоматической («by SPD») конфигурации подсистемы памяти BIOS-ом материнской платы. Это обстоятельство мы рассмотрим ниже, а пока обратим внимание на оставшиеся данные — прежде всего, на сомнительный идентификационный код производителя (FFh, 40h, 33h), первые два верных значения которого могут быть расшифрованы как Viking Components; бросается в глаза также отсутствие данных о Part Number, дате изготовления и серийном номере модуля. Подводя итог, можно сказать, что содержимое SPD явно заполнено производителем... абы как, что вообще-то обычно присуще модулям класса No Name. Конфигурации тестовых стендов и ПО
Материнские платы на чипсетах серии Intel 915
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 Patriot DDR-533
- 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 Patriot DDR-533
- 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 Patriot DDR-533
- 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 Patriot DDR-533
- Видео: ATI Radeon 9800Pro
- HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
- Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002
Согласно разработанной нами методике, тестирование модулей памяти осуществлялось в двух режимах. Первая серия тестов (тесты производительности) проводилась в штатном режиме (DDR-400), со стандартными значениями таймингов, выставляемыми в BIOS материнской платы по умолчанию по данным микросхемы SPD (Memory Timings: «by SPD»); вторая (тесты стабильности) — в «экстремальном» режиме, при сохранении штатной частоты, но выставлении минимально возможных значений таймингов для данного модуля на данной материнской плате.
Тесты производительности
| Параметр* | Стенд 1 (PAT) | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 (PAT) | Стенд 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 2.5-3- 3-7 | 2.5-4- 4-8 | 2.5-4- 4-8 | 2.5-4- 4-8 | 2.5-4- 4-8 |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5344 | 4722 | 4360 | 4941 | 4454 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 1813 | 1624 | 1624 | 1733 | 1841 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6337 | 6194 | 6150 | 6223 | 6195 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4269 | 4248 | 4220 | 4240 | 4256 |
| Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс | 45.8 | 55.1 | 60.0 | 50.0 | 54.7 |
| Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс | 54.1 | 65.3 | 70.4 | 61.6 | 63.8 |
| Минимальная латентность** случайного доступа, нс | 98.6 | 119.0 | 129.1 | 111.0 | 138.1 |
| Максимальная латентность** случайного доступа, нс | 119.3 | 137.8 | 149.3 | 135.3 | 161.6 |
*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ
Несмотря на упомянутую выше проблему «нестандартности» значений таймингов в SPD, все материнские платы (за исключением стенда №1, Albatron PX865PE Pro в режиме PAT, при котором тайминги просто немного «задираются») выставили не соответствующую заявленной, но единую схему 2.5-4-4-8 (очевидно, посчитав, что значение tCL = 2.5, соответствующее режиму DDR-500, ближе соответствует стандартному режиму DDR-400).
Лучший результат демонстрирует Albatron PX865PE Pro (стенд №1) при включении PAT, впрочем, та же плата без PAT не сильно отстает от самой себя, уступая лишь ASUS P5P800 (стенд №3), на которой режим PAT также задействован. На последних местах располагаются ASUS P5GD1-VM (стенд №4) с чипсетом i915G и ASUS P4P800-VM (стенд №2) с чипсетом i865G, причем первая из них несколько выигрывает последней по ПСП и латентности псевдослучайного доступа, но проигрывает по латентности случайного доступа.
Тесты стабильности
Вторая серия тестов проводилась с минимально возможными значениями таймингов, не приводящими к сбоям в работе подсистемы памяти. Значения таймингов, за исключением tCL, варьировались непосредственно в тестовом пакете RMMA.
| Параметр* | Стенд 1 (PAT) | Стенд 1 | Стенд 2 | Стенд 3 (PAT) | Стенд 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Тайминги | 2.0-3- 3-5 | 2.0-3- 3-5 | 2.0-3- 3-5 | 2.0-3- 3-5 | 2.0-3- 3-4 |
| Средняя ПСП на чтение, МБ/с | 5337 | 4761 | 4319 | 4993 | 4627 |
| Средняя ПСП на запись, МБ/с | 1821 | 1806 | 1700 | 1882 | 1957 |
| Макс. ПСП на чтение, МБ/с | 6317 | 6264 | 6290 | 6265 | 6243 |
| Макс. ПСП на запись, МБ/с | 4269 | 4257 | 4240 | 4260 | 4256 |
| Минимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс | 46.0 | 54.4 | 59.9 | 50.2 | 52.2 |
| Максимальная латентность** псевдослучайного доступа, нс | 54.1 | 62.2 | 67.6 | 57.8 | 60.6 |
| Минимальная латентность** случайного доступа, нс | 98.7 | 113.8 | 124.0 | 106.7 | 124.7 |
| Максимальная латентность** случайного доступа, нс | 119.5 | 133.6 | 143.5 | 129.8 | 149.6 |
*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
**Размер блока 16 МБ
Минимальные значения таймингов, которые позволяют выставить данные модули на всех платах — 2.0-3-3, значение последнего тайминга, по-видимому, игнорируется (т.к. на чипсете i915G можно выставить нереалистичную схему 2.0-3-3-4 без потери устойчивости). По данному параметру рассматриваемые модули несколько выигрывают у аналогичных «оверклокерских» модулей DDR-533 серии Kingston HyperX (в котороых используются практически те же микросхемы Hynix), позволяя выставить более низкое значение tCL = 2.0.
«Расстановка сил» сохраняется и в этой серии тестов, последние места, немного сравнявшись по латентности случайного доступа, вновь занимают ASUS P5GD1-VM (стенд №4) и ASUS P4P800-VM (стенд №2). Итоги
Протестированные модули памяти Patriot Extreme Performance DDR-533 проявляют хорошую совместимость с различными материнскими платами, основанными на чипсетах серий Intel 865P/G и 915G, разгоняемость по таймингам «выше среднего» (повзоляют выставить тайминги 2.0-3-3 в режиме DDR-400) и хорошую стабильность функционирования в данных условиях. Среди лидеров по производительности подсистемы памяти можно отметить платы Albatron PX865PE Pro (стенд №1) и ASUS P5P800 (стенд №3), отчасти благодаря возможности включения PAT, тогда как худший результат с данными модулями показывают платы, основанные на чипсетах с интегрированным видео серий i865G и i915G.
Материнские платы ASUS и Albatron предоставлены компанией OLDI
