artykuły

MSI K7N420 Pro - recenzja na żywo

26 listopada 2001, 23:40 Paweł Pilarczyk
Problemy z pamięciami

7.12 g. 14:02 Jak wiecie, największą siłą chipsetu NVIDIA nForce ma być jego 128-bitowy, krzyżowy kontroler pamięci (a w zasadzie dwa kontrolery 64-bitowe). Teoretycznie powinien on umożliwić uzyskanie transferu 4,2 GB/s przy zastosowaniu dwóch modułów pamięci DIMM, jednego kontrolowanego przez pierwszy kontroler pamięci (MC0) zawarty w mostku południowym IGP, a drugiego - przez drugi (MC1). Jak się okazuje, sytuacja wcale nie jest taka prosta. Obsadzenie różnych slotów pamięci różnymi modułami DIMM może spowodować nawet... spadek wydajności. Ale po kolei.

Jeden moduł

Sprawa zaczyna się komplikować już z jednym modułem pamięci. Wszystkie dotychczasowe testy przeprowadzaliśmy z jednym modułem pamięci DDR 256 MB Samsung (dwustronny). Moduł włożyliśmy w pierwszy slot na płycie, DIMM 1:


Dwustronny moduł 256 MB w slocie DIMM 1

Przypomnijmy wyniki testu SiSoft Sandra 2001te Memory Benchmark:


SiSoft Sandra Memory Benchmark, 256 MB @ DIMM 1

Slot DIMM 1 obsługuje pierwszy kontroler pamięci w mostku IGP, czyli tzw. MC0.

Dlaczego napisaliśmy, że sprawa zaczyna się komplikować? Już spieszymy z wyjaśnieniem. Spójrzcie, co dzieje się, jeśli przełożymy nasz moduł 256 MB do gniazda DIMM 2, a więc środkowego na płycie:


Celowo zacytowaliśmy wynik tylko w najniższej rozdzielczości, bowiem najlepiej obrazuje ona, co się stało: otrzymaliśmy znaczący spadek wydajności!

Teoretycznie osiągi nie powinny się zmienić, przecież - jak pisaliśmy - gniazda DIMM 2 (środkowe) i DIMM 3 (położone przy krawędzi płyty MSI) obsługiwane są przez drugi kontroler pamięci IGP - MC1.

Co się okazało: w chipsecie nForce istnieje jedno, dość istotne ograniczenie: po obsadzeniu kanału B (drugiego) kontrolera pamięci MC1 modułem dwustronnym chipset ustawia taktowanie... 200 MHz dla tego modułu (zamiast 266 MHz)! Jeśli chcemy uzyskać pełną wydajność, powinniśmy albo obsadzać gniazdo DIMM 2 modułem jednostronnym, albo nie obsadzać go w ogóle, a używać gniazda DIMM 3!

Dlaczego DIMM 2 podłączony jest do kanału B, a DIMM 3 do kanału A kontrolera MC1? Ano taka już jest konstrukcja płyty MSI K7N420 Pro, na płycie referencyjnej NVIDII DIMM 2 przyporządkowany jest kanałowi A, a DIMM 3 - kanałowi B, więc najlepiej na płycie tej nie obsadzać modułów dwustronnych w gnieździe DIMM 3.

Dla tych z Was, którzy zastanawiają się, czym się różnią moduły pamięci dwustronne od jednostronnych: nie ma się nad czym zastanawiać :-). Moduły jednostronne mają wlutowane kości pamięci z jednej strony, a dwustronne - z dwóch. Oto fotka:


Moduł jednostronny (u góry) i dwustronny (u dołu)

Na zdjęciu powyżej widzicie dwa moduły Kingston. Ten u góry jest jednostronny i ma pojemność 128 MB (oznaczenie modelu: KVR266X64C25/128). Kości nie widać, bo moduł na nich leży :-).

Drugi DIMM, poniżej, to dwustronny Kingston o pojemności 256 MB (oznaczenie modelu KVR266X64C25/256). Kości wlutowane są z obu stron modułu.

Wracając do MSI K7N420 Pro: skoro slot DIMM 2 pracuje z częstotliwością 200 MHz, to gdy mamy jeden moduł jednostronny, wystarczy obsadzić go w slocie DIMM 1 lub DIMM 3. A co zrobić, jeśli mamy

dwa moduły pamięci?

Tu jest najbardziej interesująco, bowiem przy dwóch modułach powinniśmy mieć możliwość uzyskania przepustowości 4,2 GB/s. Ale uwaga: po obsadzeniu slotów DIMM 1 i DIMM 3! Przeprowadziliśmy dwa testy: jeden przy slotach DIMM 1 i DIMM 2 obsadzonych modułami dwustronnymi po 256 MB (łącznie 512 MB pamięci), a drugi przy obsadzeniu tymi modułami slotów DIMM 1 i DIMM 3. Jak się zachowa płyta po obsadzeniu slotów DIMM 1 i DIMM 2?


Dwustronne moduły 256 MB w slotach DIMM 1 i DIMM 2

A więc niestety, jeśli oba moduły będą dwustronne, nForce obniży taktowanie pamięci z 266 do 200 MHz! Oto wyniki z SiSoft Sandra:


SiSoft Sandra Memory Benchmark, 256 MB @ DIMM 1, 256 MB @ DIMM 2

Jak widzicie, przepustowość pamięci spadła. Spójrzmy na wyniki w Quake III Arena:


Spadek wydajności jest znaczny.

Skoro jednak taktowanie pamięci jest ustawiane przez nForce na 200 MHz tylko w wypadku obsadzenia slotu DIMM 2 modułem dwustronnym, to jednostronny nie powinien ujemnie wpływać na wydajność. Zamieniliśmy zatem moduł w slocie DIMM 2 na jednostronny 128 MB (łącznie mamy więc 384 MB pamięci):


A więc teraz wyniki już są dobre, czyli taktowanie pamięci wynosi 266 MHz. Skoro jednak obsadziliśmy sloty DIMM 1 (obsługiwany przez pierwszy kontroler pamięci) i DIMM 2 (obsługiwany przez drugi kontroler pamięci), uzyskaliśmy przepustowość 4,2 GB/s! Dlaczego zatem nie widać żadnego przyrostu wydajności w Quake III Arena? Powód jest dość prosty: magistrala EV6 procesorów Athlon i Duron przy taktowaniu 266 MHz (czyli 133 MHz DDR) uzyskuje przepustowość 2,1 GB/s. Z taką właśnie prędkością procesor może komunikować się z pamięcią. Mimo faktu, iż pamięć udostępnia mu przepustowość 4,2 GB/s, to procesor nie jest w stanie tego skonsumować! Zwykła, 64-bitowa pamięć DDR 266 MHz oferuje wystarczającą przepustowość procesorowi Athlon (czy Athlon XP) na magistrali 266 MHz.

Z tego samego powodu posiadacze procesorów Pentium III nie zyskują przyrostu wydajności na płytach z pamięciami DDR. Magistrala AGTL procesorów PIII pracuje z częstotliwością 133 MHz, więc jej przepustowość to tylko 1 GB/s. A więc w tym wypadku dla procesorów PIII w zupełności wystarczy pamięć PC133 SDR SDRAM.

Inaczej sprawa ma się w przypadku Pentium 4. Tu magistrala FSB pracuje w trybie Quad Pumped, a więc z efektywną częstotliwością równą czterokrotnej wartości częstotliwości rzeczywistej: 100 MHz x 4 = 400 MHz. Przepustowość magistrali to zatem aż 3,2 GB/s. Pamięci DDR 266 MHz są dla P4 wąskim gardłem (z powodu jej przepustowości - 2,1 GB/s). Dlatego P4 uzyskuje najlepsze osiągi z dwukanałowymi pamięciami Rambus, gdyż ich przepustowość to właśnie 3,2 GB/s.

Tak naprawdę P4 na płycie z nForce (gdyby takowa istniała dla Pentium 4), przy dwóch modułach DDR 266 MHz, czułby się jak ryba w wodzie. Miałby dostępne aż 4,2 GB/s przepustowości pamięci - nawet Rambus nie podskoczy :-). Niestety ponoć Intel nie zgadza się na wprowadzenie na rynek chipsetu nForce (a właściwie mostka IGP) z obsługą procesorów Pentium 4...

Czy 128-bitowy kontroler pamięci w nForce jest zupełnie pozbawiony sensu w przypadku stosowania go z Athlonem? Nie, bowiem niektóre urządzenia mogą się odwoływać do pamięci w trybie DMA (Direct Memory Access), czyli wymieniać dane z pamięcią bez pośrednictwa procesora. W takim wypadku dodatkowa przepustowość da niewielki przyrost wydajności.


Dwustronne moduły 256 MB w slotach DIMM 1 i DIMM 3

Spójrzmy na test SiSoft Sandra Memory Benchmark przy obsadzonych slotach DIMM 1 i DIMM 3 dwustronnymi modułami 256 MB:


SiSoft Sandra Memory Benchmark, 256 MB @ DIMM 1, 256 MB @ DIMM 3

Czyli przepustowość nieco się podniosła.

Jeszcze wyniki z Quake III Arena przy takiej konfiguracji:


I jeszcze wyniki z 3DMarka2001:


Jak prezentują powyższe rezultaty, nie ma praktycznie żadnego przyrostu wydajności po obsadzeniu na płycie dwóch modułów pamięci - przynajmniej przy zewnętrznej karcie graficznej (GeForce3 w naszym przypadku).

Trzy moduły

Nooo tak. I tu kolejny problem. Znajdą się wśród Was tacy zapaleńcy, którzy zechcą obsadzić w komputerz możliwie dużo pamięci. Co zrobić, jeśli jesteśmy zmuszeni do obsadzenia wszystkich trzech slotów pamięci na płycie? Nietrudno się domyśleć, że pamięć będzie wówczas pracowała z częstotliwością 200 MHz.

Nie jest jednak wcale lepiej, jeśli w slotach DIMM 1 i DIMM 3 umieścimy moduł dwustronny, a w slocie DIMM 2 - jednostronny. Oto nasza kolejna konfiguracja testowa:


Dwustronne moduły 256 MB w slotach DIMM 1 i DIMM 3, jednostronny moduł 128 MB w slocie DIMM 2

Co prawda pamięć pracuje wtedy z częstotliwością 266 MHz, jednak dzieją się inne "dziwne rzeczy":


No to tutaj dopiero mamy spadek wydajności! Okazuje się, że tym razem problemem jest ustawienie opcji "AGP Aperture Size". Podobne wyniki uzyskaliśmy przy jednym module 256 MB w slocie DIMM 1 przy jakimkolwiek ustawieniau AGP Aperture Size w BIOS-ie innym niż... 128 MB!

Jednak w konfiguracji z trzeba modułami sytuacja jest już całkowicie beznadziejna: w BIOS-ie możemy ustawić AGP Aperture Size na 32, 64, 128, 256 i 512 (!) MB, jednak przy żadnym z tych ustawień nie uzyskaliśmy podniesienia się wyników.

Co jest tego przyczyną? Tego już niestety nie wiemy... Jedno jest pewne: odradzamy instalowanie trzech modułów pamięci na płycie z chipsetem nForce. A szczególnie z dala należy się trzymać od slotu DIMM 2.

Podziękowania dla firm ACD i Insert Mirosław Majowicz za wypożyczenie modułów pamięci Kingston.

4