前言:DDR2 的进化史/核心技术简介
前言 :
一种电脑配件在市场上的成功与否,最重要的当然是其性能和价格,一个产品或者一个品牌可以令消费者舍得去投资,那么就意味着他的成功。言归正传,今日为大家带来的话题是DDR2的内存。话说DDR2,他在市场上存活的时间并不很长,大概在1年前的这个时候,DDR2的内存伴随着Intel 915/925系列的主板诞生在这个优胜劣汰的硬件行业。刚开始的时候,DDR2内存的频率仅仅为400MHz并且其性能参数延迟时间等各方面相比起如日中天的DDR内存毫无优势可言,其高昂的价格更不能让喜欢尝新的DIY用户所接受,被宣传为革命性产品实在有愧。在短短的一年时间内,DDR2内存的工作频率随着内存厂商的投入以及制程的改进而得到了有效的提高。目前主流的DDR2 533MHz已经被LGA775平台的用户大量选用,而最高端的DDR2 1066MHz已经在台北的Computex崭露头角。
在短短的时间内,DDR2内存得到如此大的发展,这也证明了DDR2内存在市场上是有需求并且其具有一定的特点和优势可以满足广大用户的需求。今天,我们要为大家带来的是一款高端的DDR2内存产品的测试--ADATA DDR2 800。高频的内存模块理所当然地为高端平台带来更大的带宽,从而换来更高的系统性能。在测试之前我们觉得还是有必要简单介绍一下DDR2内存的来龙去脉。为大家带来一些关于DDR2内存的技术优势。
DDR2 核心技术简介 :
DDR2是由JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council 电子元件工业联合会)即多家得生产厂商制定的国际性协议,是DDR内存下一代全新的技术标准。DDR2内存起始频率将从DDR内存最高标准频率400MHz开始,而目前市场上消费者可以买到的型号为DDR2 533MHz以及667MHz,而800MHz的型号在最近的这段时间的出现率将会逐渐增多,而1066MHz的DDR2内存标准也离我们不不远了。而DDR2 400/533/667/800的标准工作频率工作频率分别为200/266/333/400MHz,工作电压同样都为1.8V。DDR2采用全新定义的240 pin DIMM接口标准,完全不兼容于现有DDR的184 pin DIMM接口标准,这就意味着现有所有DDR标准接口的主板,无法再继续使用DDR2内存。这成为了DDR2内存标准在上一个年内难以普及的一大障碍,但目前这种情况已经随着高端的芯片组不断下滑,并且内存厂商也有一定的市场操作,DDR2内存已经基本被Intel中高端平台的用户得到认可。
DDR2的内存模块拥有着三个全新的核心技术,包括OCD、ODT以及Post CAS技术。
- OCD Off-Chip Driver称作离线驱动调整 DDR2通过OCD可以提高信号的完整性。DDR2通过调整上拉Pull-Up和下拉Pull-Down的电阻值使两者电压相等使Pull-Up = Pull-Down。使用OCD通过减少DQ-DQS的倾斜来提高信号的完整性,并且可以通过控制电压来提高信号品质。
- ODT是内建于核心的终结电阻器 使用DDR内存的主板上需要大量的终结电阻,至少每根数据线俗称金手指需要一个终结电阻,意味着增加了主板的制造成本。信号线上使用终结电阻是为了防止数据线终端反射信号,因此需要一定阻值的终结电阻器。阻值太大或者太小都不好,阻值较大线路,信噪比较高,信号反射则更为严重,阻值小可以减小信号反射,但是会造成信噪比的下降。此外由于不同的内存模组对终结电阻的要求也不可能完全一样,因此主板对内存模组也就会出现某些兼容性得问题。DDR2内建了终结电阻器,在内存颗粒工作时把终结电阻器关掉,而对于不工作的内存颗粒则打开终结电阻,减少信号的反射。ODT为DDR2带来了两方面的好处,一是去掉了主板上的终结电阻器有效降低了主板的成本,方便了主板厂商的设计;二是终结电阻器可以和内存颗粒的兼容性更佳,保证了系统的稳定性。
- Post CAS是为了提高DDR2内存的利用效率而设定的 在Post CAS操作中,CAS的读写与命令信号能够被插到RAS信号后面的一个时钟周期,CAS命令可以在附加延迟Additive Latency后面保持有效。原来的tRCD(RAS 到 CAS 和延迟)被AL(Additive Latency)所取代,AL可以在0、1、2、3、4中进行设置。由于CAS信号放在RAS信号后面一个时钟周期,因此ACT和CAS信号永远也不会产生碰撞冲突。使用Post CAS与Additive Latency可以很容易地取消掉命令总线上的Collision碰撞现象,并且可以提高了命令和数据总线的效率,可以提高实际的内存带宽。
威刚 A-DATA DDR2 800 产品介绍
产品介绍 :
我国台湾省著名的内存生产商ADATA在大陆的注册商标为威刚,在DDR时代就已经凭借其良好的超频性能在DIY市场中拥有不错的口碑。威刚除了ADATA这个高端系列之外,还有一个主攻低端市场的VDATA系列。其中我们经常看到的高端ADATA Vitesta系列又被称作“红色威龙”系列,特征是配置鲜红色金属散热片并选用TCCD等超频性能较佳的内存颗粒。而我们今天为大家带来的就是ADATA系列的DDR2 800的内存模块。或许是DDR2内存具有发热低的特性,因此这款ADATA系列的DDR2 800内存并没有加上惯用的红色金属散热片。
从内存条上的标签上可以了解到产品的详细序列号,标签上清晰地标注着DDRII 800并且后面用括号标注着5,也就是说工作在800MHz下的内存CL值默认为5,当然这个只是SPD值,我们相信这款被ADATA称作Memory Expert的内存产品在参数上拥有更好的表现。
ADATA的这两条DDR2 800内存模组是一对non-ECC unbuffered 240pin 512MB DDR2 SDRAM的内存模组,采用4 banks规格,16片内存芯片贴装于PCB正反两面,组成单条512MB的容量。而微小的SPD芯片则位于PCB正面中央位置。模组PCB中央有较大空位,但并非为ECC型模组预留,这个空位并不能贴装芯片。内存模组采用了6层PCB制造,布线以及洗板的工艺都十分纯正,金手指采用了目前十分成熟的化学镀金工艺,在耐腐蚀度以及抗磨损度上都有很大的提高。
而内存模组上采用的芯片为日本仅存的ELPIDA厂商所生产的芯片,芯片的型号为ELPIDA E2508AB-GE-E,而内存颗粒的生产周期为05年的17周。
从ELPIDA的官方网站可以了解到,内存芯片由8M words x 8-bits x 4banks的规格组成,采用60-ball的FBGA封装。芯片采用0.10微米的工艺制作,相比起上一代的E2508AA系列具有更佳的电器性能,可以达到更高的频率。内存的默认工作电压为1.85V,而适用的环境温度为0~85摄氏度。
测试平台介绍以及开机参数解释
测试平台 :
硬件平台
CPU
Intel Pentium 4 670 Prescott 3.8G(ES)LGA775
主板
ASUS P5WD2 Premium(i955X+ICH7R)
内存
ADATA DDR2 800MHz 512m x2
硬盘
WesternDigital 160JS 8m Cache SATA Interface
显卡
ASUS EN6600GT/TD 128m
软件平台
系统软件
WindowsXP Professional(5.01.2600 SP2)_enDirectX 9.0C
驱动程序
Intel infinst_autol_7.2.1.1003nVIDIA 77.72 WINXP-2K International WHQLRealtek HD Audio System Software Ver:R1.17
测试软件
CPUz v1.29Futuremark PCMark 05 v1.1.0 SiSoftware Sandra Professional 2005 v2.10.50-FOSISciencceMark 2.0 MembenchSuperPI EnglishWinRar v3.42_en Benchmark & Hardware test
测试说明 :
由于支持DDR2 800异步工作的主板并不多,为了保证测试的稳定性,而华硕ASUS的955x芯片组的主板Bios中提供了异步800MHz的选项,也就是前端总线与内存频率的比例为1:2,因此我们选用了这款主板进行我们这次的测试。
首先,我们利用CPUz查看内存的默认状态,从该软件可以了解到内存工作在800MHz下的参数为5/5/5/18,如此的参数是有点保守。而内存的默认工作电压仅仅为1.8V,而华硕的这款主板有小小的超频行为,因此内存在默认的电压下已经可以稳定工作在401.4MHz即DDR2 804.8的指标之下。
而我们当然不会就此满足于这个保守的参数了,相信ELPIDA的颗粒也不会令我们失望,我们一步一步地把内存的工作电压调高并且不断的尝试内存最佳的工作状态,最后我们把内存的工作电压提升至2.3V之下,内存在原频率不便的情况下其参数达到了4/4/4/5的状态下,并且可以稳定的完成了我们的稳定性测试以及所有的测试项目。在此过程中我们还尝试了把内存的工作频率调整为DDR2 533的标准而获得更佳的延迟性能,在默认的1.8V工作状态下则可以实现CL 3.0 clocks的水平即默认的参数为3/4/4/12,而我们尝试通过增加电压对其他参数进行调整,遗憾的主板并没有提供CL 2.5 clocks或者更低的选项。
DRAM 相关设置参数说明以及测试成绩点评
DRAM 相关设置参数说明 :
- CAS Latency(CL): 内存CAS(Column Address Strobe,列地址选通脉冲)延迟时间控制DRAM内存接收到一条数据读取指令后要等待多少个时钟周期才实际执行该指令。同时该参数也决定了在一次内存突发传送过程中完成第一部分传送所需要的时钟周期数。较低的CAS周期能减少内存的潜伏周期以提高内存的工作效率。因此只要能够稳定运行操作系统,我们应当尽量把CAS参数调低。Row Active Delay(tRAS): 内存行地址选通延迟。调整这个参数需要结合具体情况而定,不同的平台对应不同的设置。 RAS-to-CAS Delay(tRCD): 内存行地址控制器到列地址控制器的延迟时间。该参数可以控制内存行地址选通脉冲信号与列地址选通脉冲信号之间的延迟,参数越小速度越快。 Row Precharge Delay(tRP): 内存行地址选通脉冲预充电时间。该参数可以控制在进行DRAM刷新操作之前行地址选通脉冲预充电所需要的时钟周期数,数值越小速度越快。
在测试中,我们会利用3组测试数据进行成绩比较,分别为以DDR2 533MHz的标准(参数为3/4/4/12)、DDR2 800MHz内存默认的工作标(参数为5/5/5/18)以及工作在2.3V电压下的DDR2 800MHz最佳工作状态(参数为4/4/4/5)。而究竟DDR2 800MHz相比起DDR2 533MHz究竟有多少的效能提高?测试的结果我们马上为大家送上。
Item of Test
Comparing Platform
@533 3/4/4/12
@800 5/5/5/18
@800 4/4/4/5
Futuremark PCMark05 Memory Score
Overall
4469
4597
4647
Memory Read-16MB
6173.936 MB/S
6319.608 MB/S
6353.115 MB/S
Memory Write-16MB
4046.303 MB/S
4056.506 MB/S
4073.166 MB/S
Memory Copy-16MB
4447.355 MB/S
4657.139 MB/S
4693.192 MB/S
Memory Latency Random-16MB
8.856 MAcesses/S
10.185 MAcesses/S
10.862 MAcesses/S
SiSoftware Sandra Professional 2005
RAM Int Buffered iSSE2
5061 MB/S
5123 MB/S
5166 MB/S
RAM Float Buffered iSSE2
5014 MB/S
5114 MB/S
5163 MB/S
SuperPI_en
1M
34.485s
33.938s
33.737s
8M
6m26.328s
6m14.500s
6m10.797s
SciencceMark Membench
4563.80MB/S
4728.42MB/S
4773.71MB/S
WinRar Benchmark
468KB/s
540KB/s
576KB/s
写在最后
总结 :
从测试的性能来看,DDR2 800的标准的确可以令测试成绩有了一定的提高,而通过调整电压后其内存参数的表现得到了进一步的改善,因而获得了最佳的性能。虽然我们从测试的数据来看,成绩数字的提升是明显的,但在实际的应用上所感觉到的却是十分有限。导致这样的结果主要的原因就在于我们这次的测试只是把内存异步工作在DDR2 800的标准下,而不是与处理器的外频跑同步,当然一般处理器的外频也不可能与这对内存跑同步,但对于1066MHz前端总线或者通过超频而获得更高前端总线再配合这对内存使用测试的话会有更为优秀的成绩,当然如此的体验就不仅仅在于成绩之上了,前端总线的提供加上内存频率的增加令其带宽得到进一步的扩展,如此性能优势将会在我们日常的大型软件操作、媒体处理以及游戏项目的运行得以体现。
在短短的一年时间内,随着Intel的大力吹鼓与支持,DDR2内存模组已经成为目前LGA775中高端平台的标准配置,目前除了Intel自身的芯片组支持DDR2内存之外,其他芯片组厂商如ATi、nVIDIA、VIA、SiS等都有相关支持DDR2内存模组的主板推出,可见DDR2内存已经是大势所趋了。相比起目前的DDR平台,DDR2内存目前最为欠缺的仍然是其工作参数时序的问题,而我们这次测试的这对ADATA DDR2 800的内存模组在533的标准下已经可以通过默认电压工作在CL 3 的水平,可以看出通过芯片厂商工艺的不断提高,DDR2内存模组的这一缺点将会得到逐步地解决。
而DDR2内存的特点就在于其工作电压低仅仅为1.8V,对于移动平台来说可以更有效地减少发热量和功耗问题,而对于桌面的平台来说,首先是热量可以大大地减少,在这次测试中我们把其工作电压提升至2.3V的水平,内存的发热量控制也是十分理想,芯片在整个测试过程中都没有感到明显的发热,温度十分低。而由于其低发热量的特性,应此其可以很轻松地实现更高的工作频率,相比起DDR内存模组更具优势,对于DIY的超频用户可以更容易地与处理器的前端总线结合从而获得更佳的性能。而目前DDR2 533标准的内存单价已经和DDR的相差无几,而中高端的DDR2 667以及800让消费者选购的最大障碍就在于其价格问题,假以时日,待DDR2产能以及高端平台在高端市场的普及化之后,高频的DDR2就会踏入正式的推广-普及期。