Платы для Athlon 64 и Opteron. Часть 8. ASUS SK8N на чипсете Nvidia nForce3 Pro 150 и конфигурирование регистровой памяти

Тестирование конфигураций регистровой памяти

Испытания различных конфигураций и настроек памяти на плате ASUS SK8N проводились под MS Windows XP Professional SP1 при помощи процессора AMD Athlon 64 FX-51 с частотой 2,2 ГГц (кристалл ревизии C0).

Среди других компонентов тестовой системы — видеоускоритель GeForce FX 5900 Ultra (референс NVIDIA) с драйверами версии 52.16 и винчестер Samsung SP1614N (буфер 8 Мбайт и 80-гигабайтные пластины). В качестве базовой системной памяти для испытаний производительности различных конфигураций использовалась 512-мегабайтная пара регистровых модулей PC3200 компании OCZ (за них мы благодарим компанию «Патриарх»). Поскольку контроллер двухканальной памяти встроен в кристалл процессора, подмеченные в данном тестировании закономерности справедливы и для других плат с Socket 940 на этом и аналогичных чипсетах.

Результаты наиболее наглядных тестов скорости памяти и общей производительности платформ в различных приложениях приведены в соответствующих таблицах, в последней строчке которых дан суммарный рейтинг быстродействия плат, вычисленный как геометрическое среднее от результатов всех проведенных нами бенчмарков (кроме прямых тестов памяти) и приведенный к 100%. Этот рейтинг также проиллюстрирован на соответствующих диаграммах (желтым  цветом даны базовые конфигурации, красным — отличающиеся тем или иным параметром настройки/конфигурирования памяти).

Попутно отметим, что некоторые вопросы, связанные с настройкой таймингов памяти DDR400 и ниже для других платформ, мы уже не раз освещали, поэтому интересующимся рекомендуем обратиться к соответствующим статьям:
1. Платы на чипсетах Intel 875/865: исчерпывающий обзор. Часть 2. Как грамотно использовать два канала памяти
2. Тесты модулей DDR400 семи типов от разных производителей. Влияние настроек памяти в BIOS Setup на быстродействие чипсета nVIDIA nForce2.
3. VIA KT266A — ускоряем настройками BIOS
4. Платы для Athlon 64. Часть 7. Как грамотно устанавливать и настраивать системную память

Прежде всего, посмотрим, как влияют базовые тайминги на скорость работы регистровой двухканальной памяти. В последнем столбце таблицы 1 показаны для сравнения результаты с более старым драйвером чипсета nForce3 150.

В принципе, результаты вполне закономерны: при переходе с tCL=2.5 на tCL=2.0 для регистровой памяти мы получаем прибавку средней скорости системы в 0,3%, что заметно меньше, чем для случая нерегистровой (правда - одноканальной) памяти - 0,6-0,8% (см.www.terralab.ru/system/31598). Столько же (0,3%) мы теряем, если увеличиваем на один такт значения таймингов tRP и tRAS в двухканальной регистровой системе. И снова - это примерно вдвое меньше, чем на одноканальной нерегистровой системе.

Теперь - о влиянии работы коррекции ошибок (ECC) и одноканальности памяти.

В итоговом усредненном индексе мы не используем тесты непосредственной скорости памяти (AIDA, CPU-Z, WStream). А по ним видно, что с ECC скорость работы регистровой двухканальной памяти практически такая же, как без ECC! Ухудшение средней производительности системы на 0,9% в приложениях при использовании ECC в данном случае связывается преимущественно с провалом в тесте WinRAR, тогда как в остальном система работает с той же скоростью!

Интересно и другое - одноканальная система с регистровой памятью теряет в скорости в среднем лишь 3% по сравнению с двухканальной, что совершенно некритично для обычного пользователя. В данном случае использовался один и тот же объем памяти, но в одноканальном случае было задействовано больше банков, поскольку в одном канале стояло два двухсторонних модуля, а в двухканальном случае - по одному двухстороннему модулю в каждом из каналов. Почему это так важно - см. ниже.

В таблице 3 показано влияние установки на плату двух или четырех регистровых модулей памяти. Суммарный объем памяти в данном случае не важен, поскольку мы использовали тесты, которым вполне достаточно 1 Гбайт системной памяти и увеличение ее объема до 2 Гбайт (при прочих равных) практически не влияет на скорость их исполнения (это было проверено ранее). Здесь гораздо важнее другое - использованные нами модули были двухсторонними (подробности об этом см., например, на www.terralab.ru/system/28953), то есть содержали наибольшее количество банков памяти. Поэтому при установке в плату четырех модулей вместо двух пропорционально увеличивается количество банков и одновременно доступных страниц памяти. Именно это, в конечном итоге, и позволило системе с 4 модулями работать (внимание!) на ПЯТЬ процентов быстрее, чем система с двумя модулями. И в этом заслуга контроллера памяти, встроенного в процессор AMD. Напомню, что похожую тенденцию интеллектуальной работы с банками памяти мы уже наблюдали ранее для двухканальных чипетов Intel 875/865.

Выигрыш от перехода на 4-банковую конфигурацию использования памяти никак нельзя назвать малым - почти столько же дает повышение частоты процессора на одну ступень! К сожалению, наша достаточно "ранняя" тестовая система со "старым" кристаллом процессора (выпущенным еще летом прошлого года) в случае установки 4 модулей DDR400 работала не всегда стабильно - некоторые тесты подвисали. Еще один сюрприз приподнес все тот же WinRAR, показав почти ДВУКРАТНОЕ ускорение в такой системе - при вычислении среднего индекса производительности именно результат WinRAR привел к 5-прцентному приросту средней скорости. Если же его в расчет не принимать при вычислении среднего, то прирост скорости на 4-банковой конфигурации составит 1,02%, то есть значительно скромнее, но прирост все же есть и он заметен почти на всех тестах.

Если же попробовать проанализировать, почему в данном случае 4-банковая система быстрее 2-банковой, то исходя из непосредственных тестов памяти можно заключить, что при неизменной латентности памяти немного возросла скорость чтения и существенно возросла скорость записи в память. А именно последнее является доказательством более эффективной работы со страницами памяти (большее их количество открыто одновременно). Скорость записи памяти в 4-банковой системе увеличилась на 14%! И примерно на 10% возросло быстродействие при более сложных операциях с памятью, показанных в тестах WStream. Что с очевидностью подтверждает наши догадки и частично оправдывает результат WinRAR и средние 5% прироста..

Если пытаться посмотреть немного в будущее, отмеченные нами в этом обзоре закономерности при конфигурировании системной памяти на двухканальных платформах с AMD Athlon 64/Opteron при грядущем переходе на нерегистровую память должны сохраниться, но их количественное выражение может быть более явным, поскольку нерегистровые модули работают немного шустрее регистровых. Впрочем, мы это скоро уже сможем проверить.