Исследование основных характеристик модулей памяти

Часть 13: Модули Kingston HyperX DDR2-750 (PC2-6000)

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 мы рассмотрим новое предложение от компании Kingston Technology сверхбыстрые модули серии HyperX DDR2-750, имеющие рейтинг производительности PC2-6000.

Информация о производителе модуля

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

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото микросхемы памяти

Part Number модуля и микросхемы

Руководство по расшифровке Part Number модулей памяти DDR2 серии HyperX на сайте производителя отсутствует. В техническом описании (datasheet) модулей указано, что рассматриваемый продукт является комплектом из двух модулей DDR2-750 емкостью по 512 МБ каждый (64M x64), основанных на 16 микросхемах 32M x8 в FBGA-упаковке (однако внешний вид говорит совсем о другом реально используется всего 8 микросхем емкостью 64M x8). Питающее напряжение несколько увеличено по сравнению с номиналом и составляет 1.9V. Указанные в спецификации тайминги 4-4-4-12, причем производитель уверяет, что те же значения прописаны и в SPD. Правда, не совсем понятно, к какому из режимов функционирования они относятся (см. ниже).

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 DDR2:

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 (t_CK) при максимальной задержке CAS# (CL X)	9	30h	3.00 нс (333.3 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	38h	CL = 3, 4, 5
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1)	23	3Dh	3.75 нс (266.7 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2)	25	50h	5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальное время подзарядки данных в строке (t_RP)	27	3Ch	15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (t_RRD)	28	1Eh	7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (t_RCD)	29	3Ch	15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (t_RAS)	30	2Dh	45.0 нс 15, CL = 5 12, CL = 4 9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти	31	80h	512 МБ
Период восстановления после записи (t_WR)	36	3Ch	15.0 нс 5, CL = 5 4, CL = 4 3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (t_WTR)	37	1Eh	7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (t_RTP)	38	1Eh	7.5 нс 2.5, CL = 5 2.0, CL = 4 1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (t_RC)	41, 40	3Ch, 00h	60.0 нс 20, CL = 5 16, CL = 4 12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (t_RFC)	42, 40	69h, 00h	105.0 нс 35, CL = 5 28, CL = 4 21, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (t_CKmax)	43	80h	8.0 нс
Номер ревизии SPD	62	12h	Ревизия 1.2
Контрольная сумма байт 0-62	63	4Bh	75 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC	64-71	7Fh, 98h	Kingston
Part Number модуля	73-90		Отсутствует
Дата изготовления модуля	93-94	05h, 0Dh	2005 год, 13 неделя
Серийный номер модуля	95-98	6Ch, 38h, 7Ah, 87h	877A386Ch

Содержимое SPD выглядит вполне типично для модулей стандарта DDR2-667 (т.е. возможность функционирования модулей в неофициальном режиме DDR2-750, здесь никак не представлена). Поддерживаются все три возможных значения задержки сигнала CAS# 5, 4 и 3. Основному значению соответствует период синхросигнала 3.0 нс (частота 333.3 МГц, режим DDR2-667), схема таймингов для этого случая стандартная, 5-5-5-15, несмотря на упомянутые выше заявления производителя. Уменьшенному значению задержки CAS# (CL X-1 = 4) соответствует временной цикл 3.75 нс (частота 266.7 МГц, режим DDR2-533 при таймингах 4-4-4-12), наконец, последнему, дважды уменьшенному (CL X-2 = 3) 5.0 нс (частота 200 МГц, режим DDR2-400, тайминги 3-3-3-9). Следует отметить немного увеличенное значение минимального времени цикла регенерации (tRFC = 105 нс), которое, впрочем, встречается и в других высокоскоростных модулях памяти DDR2. Кроме того, заслуживает внимания отсутствие в содержимом SPD данных о Part Number модуля. Будем надеяться, что это связано с тем, что рассматриваемые экземпляры модулей не являются серийными образцами.

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 12/16/2004
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №2

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: ASUS P5AD2-E Premium, версия BIOS 1004.004 от 02/03/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №3

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: ASUS P5AD2-E Premium, версия BIOS 1004.004 от 02/03/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №4

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: Foxconn 925XE7AA, версия BIOS от 11/16/2004
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №5

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 925XE
Материнская плата: Foxconn 925XE7AA, версия BIOS от 11/16/2004
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №6

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 945G
Материнская плата: Foxconn 945G7MA, версия BIOS от 04/12/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №7

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 945G
Материнская плата: Foxconn 945G7MA, версия BIOS от 04/12/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №8

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 945P
Материнская плата: Foxconn 945P7AA, версия BIOS от 04/01/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №9

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 945P
Материнская плата: Foxconn 945P7AA, версия BIOS от 04/01/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №10

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel 955X
Материнская плата: ASUS P5WD2 Premium, версия BIOS 0205 от 04/22/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Тестовый стенд №11

Процессор: Intel Pentium 4 3.6 ГГц (ядро Prescott E0, 1 МБ L2) на частоте 3.73 ГГц (266x14)
Чипсет: Intel 955X
Материнская плата: ASUS P5WD2 Premium, версия BIOS 0205 от 04/22/2005
Память: 2x512 МБ Kingston DDR2-750 (в режиме DDR2-533)
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Драйверы: NVIDIA Forceware 62.01, Intel Chipset Utility 7.0.0.1025, DirectX 9.0c

Результаты тестирования

Тесты производительности

В первой серии тестов использовалась стандартная (для режима DDR2-533) схема таймингов 4-4-4-12, которая выставлялась в настройках BIOS по умолчанию (Memory Timings: «by SPD») на большинстве тестовых стендов. Исключение составили: ASUS P5AD2-E Premium (стенд №2), упорно выставляющая схему 3-3-2-4(!) с неподдающимся изменению значением tCL, в связи с чем нам пришлось выставить тайминги 3-4-4-12 как наиболее близкие к остальным; та же плата, но уже с 266-МГц системной шиной (стенд №3) в этом случае автоматически выставлялась схема 4-4-3-8, поддающаяся коррекции до номинальных 4-4-4-12; а также платы Foxconn с чипсетами Intel 945G/P (стенды №6 и №8), неоправданно завышающие тайминги до 5-5-5-15(!), и это всего лишь для 266-МГц частоты памяти. Также сразу отметим, что эти платы наотрез отказались функционировать при выставлении частоты системной шины 266 МГц.

Параметр^*	Стенд 1	Стенд 2	Стенд 3^**	Стенд 4	Стенд 5^**	Стенд 6	Стенд 8	Стенд 10	Стенд 11^**
Тайминги	4-4-4-12	3-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	5526	5620	7254	5355	6846	4277	4724	5575	6939
Средняя ПСП на запись, МБ/с	1982	2029	2590	1971	2236	1919	1884	2141	2275
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6428	6521	8617	6334	8112	6074	6067	6464	8250
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4265	4314	5716	4266	5657	4266	4266	4280	5654
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	50.5	51.1	41.5	55.0	43.6	60.7	60.4	50.8	43.9
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	57.8	59.9	48.1	64.0	51.0	70.4	69.9	59.5	51.3
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс	118.3	106.2	84.1	127.8	106.9	120.9	120.4	105.4	92.9
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс	136.4	129.6	101.4	153.4	124.5	145.9	145.1	129.1	112.6
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	78.4	75.2	63.7	85.5	67.3	93.5	93.0	76.0	67.4
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	98.1	103.0	82.5	110.8	87.7	121.6	118.2	103.0	88.2
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	119.1	107.1	83.3	128.4	107.5	121.6	121.3	105.7	93.3
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	139.0	132.9	102.2	155.7	128.3	149.0	146.7	133.0	113.6

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

В тестах с 200-МГц FSB по большинству параметров лидирует ASUS P5AD2-E Premium (стенд №2), что неудивительно ведь на этой плате использовалось меньшее значение задержки CAS#. Поэтому реальным лидером, скорее, следует признать плату MSI 925X Neo (стенд №1), а заодно признать и фактическое отсутствие различий между контроллерами памяти чипсетов Intel 925X и 925XE, которое наблюдалось ранее, ввиду использования более «сырых» версий BIOS на платах с первым из этих чипсетов. Несколько уступает им ASUS P5WD2 Premium (стенд №10) на новом Intel 955X что вновь говорит об отсутствии каких-либо преимуществ контроллера памяти этого чипсета по сравнению с 925X/XE (по крайней мере, на данной материнской плате с данной версией BIOS). Далее располагается Foxconn 925XE7AA (стенд №4) на том же Intel 925XE такая расстановка сил весьма типична для плат Foxconn. Учитывая, что последние места также достались продукции этой компании платам 945P7AA (стенд №8) и 945G7MA (стенд №6). Тем не менее, «виновниками» этого являются все же не платы, а чипсеты Intel 945G/P. Напомним, что похожую картину мы наблюдали и ранее, в виде преимущества чипсетов Intel 925X/XE над Intel 915G/P.

Среди плат, позволяющих использовать 266-МГц FSB, реальное число которых в наших тестах всего три (ASUS P5AD2-E Premium, стенд №3; Foxconn 925XE7AA, стенд №5 и ASUS P5WD2 Premium, стенд №11), абсолютным лидером вновь является ASUS P5AD2-E Premium, причем на этот раз вполне «честным» (ввиду использования той же схемы таймингов, 4-4-4-12, что и на других платах). Второе место присвоить кому-либо довольно сложно по ряду параметров (например, латентностей псевдослучайного доступа) выигрывает Foxconn 925XE7AA, а по другим (латентностям случайного доступа) ASUS P5WD2 Premium.

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.

Минимальные значения таймингов, которые позволяют выставить рассматриваемые модули памяти, выглядят весьма привлекательно 3-3-2. Значение последнего тайминга (tRAS) данными модулями памяти, как и большинством других, игнорируется его можно варьировать в широких пределах без видимых изменений. Указывая минимально достижимые значения, мы намеренно проигнорировали возможность выставления еще меньших, и даже минимально возможных значений 3-2-2 на материнской плате ASUS P5WD2 Premium, поскольку результаты тестов указывают на то, что все эти значения... просто игнорируются (причем неважно, выставлены ли они в настройках BIOS или изменены динамически с помощью RMMA). С чем это связано с чипсетом Intel 955X как таковым, или же это особенность именно данной платы пока непонятно, дальнейшие исследования покажут.

Параметр^*	Стенд 1	Стенд 2	Стенд 3^**	Стенд 4	Стенд 5^**	Стенд 6	Стенд 8	Стенд 10	Стенд 11^**
Тайминги	3-3-2	3-3-2	3-4-2	3-3-2	3-3-2	3-3-2	3-3-2	3-2-2 (?)	3-2-2 (?)
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	5671	5663	7398	5520	7116	4890	4877	5577	6941
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2185	2209	2826	2208	2469	2119	2128	2220	2163
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6485	6541	8674	6461	8344	6252	6271	6476	8268
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4264	4314	5717	4266	5660	4266	4266	4281	5671
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	48.6	50.6	39.7	52.7	41.3	57.7	57.8	50.8	43.8
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс	55.3	59.9	46.5	61.7	48.1	67.3	67.4	59.6	51.2
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс	104.0	102.5	80.6	113.0	92.6	114.2	113.9	104.9	93.6
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс	123.0	126.1	98.5	137.6	111.8	138.4	138.3	129.0	112.2
Минимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	76.6	75.4	60.6	81.5	63.8	87.4	88.1	75.9	67.3
Максимальная латентность псевдослучайного доступа, нс (без аппаратной предвыборки)	96.8	101.6	79.6	108.0	84.1	114.8	114.2	102.4	88.2
Минимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	104.8	102.7	80.9	113.5	93.0	114.8	114.4	105.3	93.1
Максимальная латентность случайного доступа^***, нс (без аппаратной предвыборки)	125.4	129.2	99.4	140.9	113.2	141.7	139.5	133.5	113.3

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

В случае «экстремальных» таймингов лидерство в тестах с 200-МГц FSB с паритетом примерно 50/50 сохраняется за первыми двумя платами ASUS P5AD2-E Premium (стенд №2) и MSI 925X Neo (стенд №1). То же можно сказать и о тестах в режиме 266-МГц FSB даже несмотря на более высокие тайминги, которые удается достичь в этом случае (3-4-2), лидерство достается все той же ASUS P5AD2-E Premium (стенд №3).

Итоги

Протестированные модули памяти Kingston HyperX DDR2-750 обладают хорошей совместимостью с исследованными моделями материнских плат на чипсетах серий Intel 925X/XE, 945G/P и 955X, обладают хорошей производительностью, особенно при использовании 266-МГц системной шины и значительным «разгонным потенциалом» по таймингам (стабильно функционируют при ощутимо уменьшенных по сравнению с номиналом таймингах 3-3-2). Из недостатков можно отметить весьма посредственную механическую прочность модулей, в частности качество пайки печатной платы модуля (попытка осторожного снятия теплоотвода одного из модулей привела к повреждению контактов одной из микросхем и неработоспособности модуля).