Test: Corsair XMS2 2x1GB PC2-8500

RAM Teori

For dem som også synes alle de forskellige betegnelser, som PC4XXX og DDR533 er lidt rodet, kommer her lidt teori om DDR RAM:

Fælles for DDR2 og DDR - Double Data Rate -, er at sidstnævnte var afløseren for de aldrende SDRAM og DDR2 altså afløseren for DDR. DDR har den teoretiske egenskab, at kunne transportere dobbelt så meget data som SDRAM. Det teknologiske fremskridt man har gjort med DDR RAM, er at få dem til at transportere informationer på både bølgetop og bølgedal, hvor SDRAM kun understøttede transport af informationer på en af delene ad gangen. Når man siger at SDRAM kører f.eks. 200MHz, så kører man rent faktisk kun 200MHZ på sine RAM, men når det er DDR RAM skal man gange hastighed med 2, så i teorien arbejder ens DDR RAM med en 400MHz bus, ved 200MHz DDR.

Hvad er CAS?
CAS (CAS Latency) - Column Address Strobe - er det antal clock cycles, der går efter at RAM - Random Acces Memory - har modtaget en anmodning og til den udfører den. Dette betyder at jo lavere CAS man benytter sig af, desto hurtigere RAM ydelse får man. Dette vil måske lede nogen til at tro at CAS2 er 33 % hurtigere end CAS3, men dette er nu ikke tilfældet. CAS2 er hurtigere ja, men kan kun anbefales til folk der spiller eller bruger RAM krævende programmer. Det er også påvist at med CAS2 RAM kan man nå højere frekvenser end med CAS3 RAM, så CAS2 RAM er altså bedre til overclocking. Altså, vælg lavere CAS hvis du:
# Overclocker
# Du spiller meget
# Du bruger intensivt RAM krævende programmer

Hvad er PCxxxx
For at gøre det simpelt tager vi et eksempel, f.eks. PC2400. PCxxxx benævnelsen hører til alle nye RAM, DDR såvel som RDRAM. At en DDR RAM benævnes PC2400, betyder at de er garanteret at kunne arbejde ved 300MHZ, med en garanteret båndbredde på 2,4GB/s. Vi vil nu koncentrere os om DDR RAM, og her nedenunder har jeg lavet en lille tabel over de forskellige hastigheder for DDR og DDR2 RAM:

DDR
PC2100 - DDR266 - 266MHz bus - 2.1GB/s båndbredde (133MHz)
PC2700 - DDR333 - 333MHz bus - 2.7GB/s båndbredde (166MHz)
PC3000 - DDR366 - 366MHz bus - 3.0GB/s båndbredde (183MHz)
PC3200 - DDR400 - 400MHz bus - 3.2GB/s båndbredde (200MHz)
PC3500 - DDR433 - 433MHz bus - 3.5GB/s båndbredde (217MHz)
PC3700 - DDR466 - 466MHz bus - 3.8GB/s båndbredde (233MHz)
PC4000 - DDR500 - 500MHz bus - 4.0GB/s båndbredde (250MHz)
PC4200 - DDR533 - 533MHz bus - 4.2GB/s båndbredde (266MHz)
PC4300 - DDR533 - 533MHz bus - 4.3GB/s båndbredde (266MHz)
PC4400 - DDR550 - 550MHz bus - 4.4GB/s båndbredde (275MHz)

DDR2
PC2-3200 - DDR2-400 - 400MHz bus - 3.2GB/s båndbredde (200MHz)
PC2-4300 - DDR2-533 - 533MHz bus - 4.3GB/s båndbredde (266MHz)
PC2-5400 - DDR2-667 - 667MHz bus - 5.3GB/s båndbredde (333MHz)
PC2-6400 - DDR2-800 - 800MHz bus - 6.4GB/s båndbredde (400MHz)
PC2-8000 - DDR2-1000 - 1000MHz bus - 8.0GB/s båndbredde (500MHz)

Men lad os kigge nærmere på DDR2 teknologien.

---

DDR2 Teori

Idéen om en efterfølger til DDR SD-RAM er ved at være aldrende. Faktisk er der gået mere end seks år siden de første bud på DDR2 standarden kom frem. Helt præcist den 14. maj 1998 afholdtes den første åbne diskussion om en efterfølger til DDR.

Det har været en lang og sej kamp at få DDR2 på markedet og måske bliver den lange "time-to-market" netop DDR2's akilleshæl - mere om det senere. Nu er DDR2 dog endelig kommet på markedet og det er sket med Intels introduktion af en del nye teknologier. Først og fremmest drejer det sig om den nye socket LGA 775, men også PCI-Express, Intel High-Definition Audio og support for NCQ (Native Command Queing) i harddiske er nyt. Hvad der har været set mest frem til kan diskuteres, men DDR2 er uden tvivl én af de mest risikable teknologier da AMD ikke umiddelbart har tænkt sig at bakke op omkring standarden.

Men hvad er så forskellen fra DDR til DDR2 udover de forventede hastighedsforøgelser? Ja faktisk ligger forskellene kort sagt i at har givet headroom for at hastigheden kan få lov til at stige. Lige nu er det DDR2-533, som der tales om, men DDR2-667 og DDR2-800 er allerede i støbeskeen. Lad os se nærmere på hvad der er ændret for at give dette løft i clockfrekvens.

Først og fremmest har gået efter at der skal udføres mere pr. clockcyklus. Det har betydet at man har en slags quad-pumped bus i DDR2-modulerne. Hvor en stor forskel fra SD-RAM til DDR SD-RAM lå i at man kunne sende data på både rise and fall kan DDR2 nu sende fire bits pr. clockcyklus. Egentlig sker der en prefetch af fire bits imens outputtet kommer én efter én og ikke fire bits samtidig. Derved har man altså ikke en fuldkommen fordobling i effektiviteten selvom flere RAM-producenter har tænkt sig at markedsføre DDR2 som dobbelt så effektivt som DDR.

Noget der ødelægger billedet er at DDR2 som udgangspunkt kører med ret lave timings. Selve arkitekturen med fire bits pr. clockcyklus gør naturligvis at latency skal sænkes for at skabe stabilitet, men måske har man sat standard-timings lige lave nok. Typiske timings for DDR2-533 er 4-4-4-12, hvor vi for DDR533 moduler har set default timings på 3-4-4-8 og blandt andet OCZ har haft moduler på markedet med 2.5-4-4-7. Det virker dog allerede nu som om at producenterne får bedre og bedre yields og senest har vi set flere producenter levere RAM som kan køre DDR2-533 ved 3-3-2-8 timings i stedet for de normale 4-4-4-12 timings. Blandt disse producenter ser vi Corsair, Crucial og Infenion og uden tvivl vil mange følge.



Det er dog vigtigt, at man ikke stirrer sig blind på timings for første tests viser, at DDR2 ved 533MHz på Intels nye platform ikke får en særlig stor forbedring ved de lavere timings. Således er forskellen fra 4-4-4-12 til 3-3-2-8 omkring 2-3 % og det er altså svært at mærke når man sidder foran skærmen.

Når det gælder hastigheder over DDR2-533 ser det noget mere broget ud da JEDEC indtil videre kun har lavet en specifikation på 5-5-5-15 timings. Vi kan dog hurtigt vente at producenterne vil sende DDR2 moduler med bedre (skrappere) timings på gaden. Eksempelvis skulle OCZ have DDR2-667 moduler med 4-4-4-12 timings på vej i butikkerne,

Denne teknologi har gjort det muligt at sænke spændingen på modulerne som nu benytter 1.8V som standard mod 2.5V for DDR SD-RAM. Alligevel har det været nødvendigt med flere kontaktpunkter i DIMM-soklerne og for DDR2 gælder det at der skal være 240 pins mod 184 for DDR.



Sænkningen af spændingen til 1.8V giver dog alligevel en række fordele. Først og fremmest vil strømsignalet være renere med den lavere spænding og den renere strøm (mindre udsving i spændingsfaldet) vil gøre det muligt at hæve clockfrekvensen yderligere. Derudover vil man kunne regne med en generel sænkning af strømforbruget på omkring 25 %. Ikke dårligt når man tænker på at et 1GB DDR-modul bruger omkring 8-10W på hver read.

Andre tidssvarende (måske selvfølgelige..?) udviklinger er lagt ind i DDR2 standarden - således må et DDR2 modul ikke have mindre kapacitet end 256MB, hvor det for DDR var 64MB. I den anden ende er grænsen for kapacitet 4GB for DDR2 mod 1GB for DDR.

Ligeledes gælder det også at alle moduler skal have FBGA-packaging og ikke TSOP, som man ellers kender fra DDR SD-RAM. Det skal dog siges at flere producenter - eksempelvis Kingmax - i lang tid har leveret DDR SD-RAM med FBGA-packaging.



På papiret ser FBGA noget bedre ud end TSOP, men da signalerne alligevel skal overføres via printbaner, hvor der skabes støj vil springet fra TSOP til BGA have en meget lille - for ikke at sige ubetydelig - forskel i praksis.

Tak til Klavs Steenhof for levering af teorien omkring DDR2