● 乘坐Intel的战车 DDR3来临
在DDR2内存以DDR2-533规模进入PC市场3年之后,它的继任者DDR3终于出现,如今的情况和当年DDR2把DDR替换掉的态势非常相似:DDR3内存入门级产品即比DDR2能达到的最高频率还高,并且理论上有后者最高频率2倍以上的上升空间。显而易见,作为内存频率上升之路的自然延续,DDR3在DDR2遭遇技术极限的时刻来临,可算是恰到好处。
Intel以最新的P35系列主板推进DDR3内存进入市场
Intel最新的3系列桌面芯片组是业内最先支持DDR3内存的芯片组产品,这些芯片组把FSB(前段总线)支持提升至1333MHz,并以双通道DDR3-1066的规格提供高于DDR2-800内存33%的内存带宽。
● 首发即是超频版 金士顿HyperX DDR3-1375
Kingston HyperX KHX11000D3LLK2/2G
DDR2的黄金时代问世了大量能够高于DDR2-800最高芯片标称(JEDEC的DDR2内存规格上限)的内存模组,诸如DDR2-1066这样的产品并不罕见。正因为此,低速DDR3内存存在的意义不大,内存模组商自然很清楚这一点,ZOL评测中心收到的首款零售型DDR3即是DDR3-1375的强力型号,它来自于金士顿(Kingston)。
25.6GB内存带宽的双通道DDR3-1333
正如我们所看到的,64bit DDR3-1333内存模组能够在双通道配置下提供21.3GB/s的内存带宽,这无疑是CPU内存子系统性能的全新高度,本文接下来就将呈现给您关于这款产品的介绍和详细测试,首先让我们从DDR3内存技术开始。
● 数据预读取拉升频率及其它
DDR3的可达到的频率上限超过2000MHz,和DDR2一样,它使用预读取技术提升外部频率并降低存储单元运行频率,这次的预读取位数是8bit,因此目前最高DDR3-1600MHz芯片的存储单元频率也仅和DDR2-800及DDR-400的存储单元频率快相当,提升空间非常大。
数据预读取技术支撑内存频率攀升
除了预读取位数翻番带来的突发长度改变,DDR3还在多处对DDR2的技术加以改进并应用:
点对点连接 —— 这是为了提高系统性能而进行的重要改动,也是DDR3与DDR2的一个关键区别。在DDR3系统中,一个内存控制器只与一个内存通道打交道,而且这个内存通道只能有一个插槽,因此,内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点的关系(单物理Bank的模组),或者是点对双点的关系(双物理Bank的模组),从而大大地减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。
新增的重置功能 —— 重置是DDR3新增的一项重要功能,并为此专门准备了一个引脚。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时,DDR3内存将停止所有操作,并切换至最少量活动状态,以节约电力。在Reset期间,DDR3内存将关闭内在的大部分功能,所有数据接收与发送器都将关闭,所有内部的程序装置将复位,DLL与时钟电路将停止工作,而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来,将使DDR3达到最节省电力的目的 。
逻辑Bank数量 —— DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计,目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步,因此起始的逻辑Bank就是8个,另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。
DDR3的其他明显的新增特点还包括ZQ校准、分成两部分的参考电压、突发长度和封装等,以下的表格汇总了这些信息:
DDR3 和 DDR2 的 核 心 特 性 比 较 | ||
DDR3 DRAM | DDR2 DRAM | |
芯片封装 | FBGA | FBGA |
Pin脚数目 | 78ball x4、x8 96ball x16 |
60ball x4、x8 78ball x16 |
工作电压 | 1.5V | 1.8V |
组织 | 512Mb - 8Gb | 256Mb - 4Gb |
内部bank数量 | 8 (512Mb、1Gb、2Gb、4Gb、8Gb) | 4 (256Mb、512Mb) 8 (1Gb、2Gb、4Gb) |
预读取 | 8bit | 4bit |
突发长度 | BL4、BL8 | BL4、BL8 |
突发类型 | Fixed、MRS或OTF | Fixed、LMR |
附加延迟(AL) | 0、CL-1、CL-2 | 0、1、2、3、4 |
读取延迟(RL) | AL+CL (CL=5、6、7、8、9、10) |
AL+CL (CL=3、4、5、6) |
写入延迟(CWD) | AL+CWL (CWL=5、6、7、8) |
RL-1 |
频率范围 | 200MHz- 800MHz | 133MHz - 400MHz |
模组频率范围(DDR) | DDR3-800、DDR3-1066、DDR3-1333、DDR3-1600 | DDR3-533、DDR3-667、DDR3-800 |
模组类型 | DIMM、SO-DIMM、Micro-DIMM、FB-DIMM2 | DIMM、SO-DIMM、Micro-DIMM、FB-DIMM |
● 功耗再度下降 芯片加入智能管理
功耗降低对于移动平台的SO-DIMM模组是非常重要的
同时,DDR3 DRAM芯片内置温度感应器,支持更高级的功耗管理,比如根据温度自动自刷新及局部自刷新等其它一些功能,配合重置功能和1.5V的低操作电压让DDR3在功耗方面要比DDR2更为出色。比如在SO-DIMM内存模组上,DDR3-800仅是DDR2-800功耗的72%,即使内存功耗在系统功耗中所占比率不高,但这样的进步仍非常具有积极意义。
● 延迟上升不容忽视
就像DDR2从DDR转变而来后延迟增加一样,DDR的总体延迟比DDR2有所提高。DDR2的CL范围一般在3~5之间,而DDR3则在6~10之间,且附加延迟(AL)的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0~4,而DDR3时AL有三种选项,分别是0、CL-1和CL-2。 同时DDR3写入延迟(CWD)的部分也较DDR2劣化,具体状况在上表中有详细对比。
毫无疑问,这些延迟的提高降低了内存频率提升带来的收益,虽然说内存模组的真正表象延迟要是时序周期和频率公共作用的综合,但是在某些情况下还是会出现频率上升性能下降的例子,这种状况在DDR2替换DDR时就被很多用户所指责,现时的DDR3同样无法回避,在具体内存模组产品上还是需要调整至频率和时序的一种均衡状态。
● HyperX DDR3-1375登场全球最大的内存模组制造商,金士顿(Kingston)以ValueRAM系列标准型产品主攻主流市场的同时,也面向高端用户持续推出HyperX系列产品供极限性能、超频应用。Kingston HyperX还是顶级超频主板品牌ASUS的“御用产品”,双方有深度的合作。
这套内存型号为KHX11000D3LLK2/2G的双条套装,含两根non-ECC unbuffered 240pin 1024MB SDRAM内存模组,标称运行频率高达1375MHz(DDR)约等于DDR3-1333,堪称是目前世界最快内存产品。
KHX11000D3LLK2/2G一如既往的在内存PCB表面配置亮蓝色铝质外壳,这种HyperX系列模组特有的外形已经延续多年,在用户群中有广泛的认知。它们在DDR2-1333下以双通道配置能够提供21.3GB/s的理论带宽,这已经大大超出了目前所有CPU的内存带宽需求,并且也能够满足最尖端1333MHz FSB Core 2处理器超频的内存配合需要。
KHX11000D3LLK2/2G产品标签包含了内存模组的型号、容量、速度、标准运行延迟等信息。此产品DDR2-1333稳定运行的工作电压为1.7V,比1.5V的标准工作电压略高。
DDR3内存模组和DDR2内存模组都是240pin接口,PCB尺寸也完全相同,只是安装定位缺口有所区别,上图是两种内存模组正面向上(以SPD ROM的安装面为正面)的外观比较,分别立显。
● PCB和芯片状况
小心的拆掉外壳,可以看到1GB单根容量的HyperX DDR3-1333内存模组为双面配置,16枚内存芯片贴装在PCB正反两面。PCB本身的用料、做工细节无可挑剔,Kingston产品一直都处于业界的最高水准。
模组配置的芯片来自于尔必达(ELPIDA),型号为J53088ASE-AC-E,从其官方网站查询可得,此芯片为DDR3-1066_6-6-6型,为DDR3-1066芯片中时序最高端的产品。J53088ASE-AC-E内部为8banks,组织形式64M*8bit=512Mbit。
● SPD信息及分析
KHX11000D3LLK2的SPD状况
CPU-Z 1.40显示的KHX11000D3LLK2/2G SPD信息如上图,模组容量、速度可以识别,其他部分信息未注明。内存时序表部分包含3套设置,其中包括DDR3-914下时序为6-6-6-18,DDR3-1066下时序为7-7-7-20,DDR3-1218下时序为8-8-8-23,时序水准劣于主流DDR2模组的水平。
值得注意的是这款内存的时序表中并不含有DDR3-1333的相关设定,并且在"PC3-8500"上也可以看出,这实际上是DDR3-1066标准型产品特挑成DDR2-1375而成的, 如果需要进行DDR3-1375或更高频率的使用,需要用户手动在主板BIOS中设定。
影响到内存系统性能的原因多样,在外部主要是位于主板芯片组内的或者位于CPU内部的内存控制器决定,内存本身的性能影响因素包括频率和延迟两个方面,其中延迟在应用中将以时序参数的设定来体现。以DDR SDRAM/DDR2 SDRAM的SPD内部规定的时序参数为例,类似“3-3-3-8”的标称中的4个数字的含义依次为:
CAS Latency,内存CAS延迟时间。
RAS-to-CAS Delay(tRCD),内存行地址传输到列地址的延迟时间。
Row-precharge Delay(tRP),内存行地址选通脉冲预充电时间。
Row-active Delay(tRAS),内存行地址选通延迟。
这是玩家最关注的4项时序调节,在大部分主板的BIOS中可以设定。在AMD K8处理器平台和部分非Intel设计的对应Intel处理器芯片组上,还支持内存模组的CMD 1T/2T Timing调节,通常认为这一部分设定对内存性能影响较大,其重要性等同于CAS Latency设定。
测试平台的硬件、软件信息
● 测试系统的硬件环境
测试使用的硬件平台由Core 2 Extreme X6800 CPU、两款分别配置DDR3和DDR2内存的P35芯片组主板、Geforce 8800 GTX显卡及900W输出功率的电源供应器构成。
系 统 硬 件 环 境 | |
中央处理器 | Intel Core 2 Extreme X6800 ( 双核 / 266MHz*11 / 4MB共享L2缓存 ) |
CPU散热器 | Thermalright SI-128 ( 使用Nidec 12038风扇 2350RPM ) |
内存模组 | ADATA Vitesta Extreme Edition DDR2-1066 1GB *2 ( SPD 1066_5-5-5 ) Kingston Hyperx DDR3-1375 1GB *2 ( SPD 1333_7-7-7 ) |
主板 | ASUS P5K3 Deluxe WiFi-AP ( P35+ICH9R / PCB版本1.01G / BIOS版本0304 ) ASUS P5K Deluxe WiFi-AP ( P35+ICH9R / PCB版本1.09G / BIOS版本0304 ) |
显示卡 | NVIDIA Geforce 8800 GTX ( Geforce 8800 GTX / 768MB / 核心:575MHz / 内存:1800MHz ) |
硬盘 | Seagate Barrcuda 7200.10 ST3320620AS ( 320GB / 7200RPM / 16MB缓存 / 50GB NTFS系统分区 ) |
电源供应器 | Topower TOP-900W ( ATX12V 2.0 / 900W ) |
显示器 | SAMSUNG SyncMaster 305Ts ( 30英寸LCD / 2560*1600分辨率 ) |
● 测试系统的软件环境
系 统 驱 动 及 软 件 环 境 | |
操作系统 | Microsoft Windows XP Professional ( 英文版 / 版本号SP2 2002 ) |
主板芯片组驱动 | Intel Chipset Software Installation Utility ( WHQL / 版本号8.3.0.1001 ) |
显卡驱动 | NVIDIA Forceware for Geforce 8 ( WHQL / 版本号158.22 ) |
声卡驱动 | Analog Devices SoundMAX HD ( WHQL / 版本号5.10.1.4560 ) |
桌面环境 | 2560*1600_32bit@60Hz |
测 试 软 件 相 关 介 绍 | |
性 能 测 试 软 件 | |
整机性能测试软件 | PCMark 05 ( Futuremark / 版本号1.20 ) |
子系统测试软件 | everest ( Lavalys / 版本号4.00.189 ) Sandra 2007 ( Sisoftware / 版本号2007.2.11.17 ) |
科学计算软件 | Sciencemark ( Alexander Godrich.B.S. / 版本号2.0.21 ) SuperPI ( Kanada Lab / 版本号Mod1.5 XS ) |
文件压缩软件 | WinRAR ( Alexander Roshal / 版本号3.61 ) |
3D游戏相关软件 | Quake 4 ( idSoftware / 版本号1.0.1262 / 画面特效及细节最高、使用自带DEMO1测试 ) |
系统信息获取 | CPU-Z ( www.cpuid.com / 版本号1.40 ) |
使用如上表列出的软件测试内存模组性能,选择的分类分别为内存带宽理论性能测试和对内存带宽表现敏感的部分应用程序,测试还包含内存模组超频,以Super PI计算32M通过为标准。
性能测试和ZOL评测中心观点
● 超频测试:DDR3-1500稳定
如前文所述,ELPIDA J53088ASE-AC-E只是DDR3-1066_6-6-6型,现在金士顿已经把这种芯片超频至DDR2-1375打造成了KHX11000D3LLK2/2G,它是否还有进一步超频的潜力呢?
DDR2-1500_9-9-9-23 PI_32M Pass
手动把DIMM电压提升至2.0V、固定9-9-9-23的内存时序、使用1:2的内存FSB:DRAM运行比例,KHX11000D3LLK2/2G可以在DDR2-1500下通过PI_32M测试。
● DDR2-1088_5-5-5 vs DDR3-1333_7-7-7
这里使用Core 2 Extreme X6800通过调节外频和倍频尽量控制主频一致在两款主板上分别配置DDR2和DDR3内存,对其进行性能对比测试。其中:
>>CPU部分固定频率在3GHz,频率上模拟Core 2 Duo E6850;
>>P5K Deluxe上使用272MHz*11 CPU设定和DDR2-1088_5-5-5内存设定;
>>P5K3 Deluxe上使用333MHz*9 CPU设定和DDR3-1333_7-7-7内存设定。
对比项目 | DDR2-1088_5-5-5-18 | DDR2-1333_7-7-7-20 |
PCMark 05 | ||
Memory | 6210 | 6633 |
EVEREST | ||
Memory Read | 7788 MB/s | 8667 MB/s |
Memory Write | 4974 MB/s | 6068 MB/s |
Memory Copy | 5718 MB/s | 6814 MB/s |
Memory Latency | 63.7 ns | 58.7 ns |
Sandra 2007 | ||
Memory Bandwidth Benchmark Memory Int ALU Buffered | 6046 MB/s | 7000 MB/s |
Memory Bandwidth Benchmark Memory Float FPU Buffered | 6026 MB/s | 7001 MB/s |
Memory Bandwidth Benchmark Memory Int ALU Unbuffered | 4668 MB/s | 5223 MB/s |
Memory Bandwidth Benchmark Memory Float FPU Unbuffered | 4610 MB/s | 5181 MB/s |
Sciencemark | ||
Memory Benchmark | 1680 | 1932 |
SuperPI | ||
8M | 3‘33” | 3‘30“ |
WinRAR | ||
average speed | 1.477 MB/s | 1.484 MB/s |
Quake 4 | ||
1280*1024_32bit HQ | 124.1 fps | 129.7 fps |
266MHz的内存频率拉升不但让理论内存带宽测试成绩飙升!还给系统性能带来了性能增强,虽然CPU频率和系统其他部分都保持不变,但DDR3系统的科学计算、文件压缩、3D游戏都得到了3%以上的速度提高。对于绝对性能已经非常强悍的C2E X6800整机来说,单靠内存就推动了3%的性能加强,效果已经很是不错。
● ZOL评测中心观点
金士顿KHX11000D3LLK2/2G内存套装是现今最快速的PC内存模组之一,它选用了低延迟的DDR3-1066内存芯片并特挑而成,DDR3-1333的标称频率甚至还能够继续超频至DDR3-1500的水准,令人惊叹。
这种最新的内存产品虽然在对PC系统的绝对性能上和高速DDR2相比提升幅度轻微,但更高的内存频率却能够配合主板支撑更为夸张地CPU超频动作,DDR3-1500能够实现750MHz外频的CPU超频前提,这对于极限超频玩家而言,意义巨大!
优点:最先问世的DDR3内存模组之一;
标称DDR3-1375规格,提供极限性能,还有进一步超频潜力;
品牌认可度高,产品品质可靠,做工用料优秀。
不足:价格相对DDR2而言过于昂贵