La fine del mese di Giugno 2004 è stato un periodo carico di novità per tutto il settore dei PC. L'annuncio, da parte di Intel, delle nuove soluzioni chipset Alderwood e Grantsdale per processori Pentium 4 Socket 775 LGA ha, infatti, portato all'introduzione di nuovi standard che hanno di fatto interessato buona parte del mercato. PCI Express e DDR2 sono i nuovi riferimenti per i segmenti di schede video e memorie di sistema, standard non compatibili con i precedenti AGP e DDR e destinati ad una rapida diffusione nel corso del 2004, almeno stando alle aspettative di Intel.

Se la diffusione delle schede video PCI Express 16x avverrà con una certa velocità, grazie agli sforzi di ATI e NVIDIA nel proporre una completa gamma di schede video PCI Express per tutte le fasce di prezzo, ben più complessa pare al momento attuale l'adozione della memoria DDR2. Non vi saranno particolari problemi, nei prossimi mesi, per i sistemi di fascia più alta in quanto meno sensibili a considerazioni di costo; ben più difficile sarà l'adozione di memorie DDR2 in sistemi di fascia media, a motivo del più elevato costo d'acquisto rispetto a memoria DDR400 di pari capacità.

Oltre a considerazioni di costo, a supportare le vendite di memorie DDR2 mancano i benefici prestazionali che, tipicamente, sono forte spinta all'acquisto nel momento in cui un nuovo standard viene presentato sul mercato. A confronto con le memorie DDR400, i nuovi moduli DDR2 533 fanno registrare livelli prestazionali pressoché identici: per un costo d'acquisto che spesso è doppio a parità di capienza, è evidente come anche gli utenti più appassionati alle nuove tecnologie scelgano di restare fedeli allo standard DDR. Dei nuovi chipset per processori Socket 775 LGA introdotti da Intel lo scorso mese di Giugno, solo quello 925X Alderwood deve necessariamente essere abbinato a memoria DDR2, mentre per quello Grantsdale è previsto il supporto alle memorie DDR anche se a discrezione dei produttori di schede madri.

Corsair, assieme ad altri produttori, è stato tra i primi a supportare le memorie DDR2. Come spesso ci ha abituati in passato, il produttore americano ha optato per una soluzione che vada oltre le specifiche ufficiali introdotte dal JEDEC per le memorie DDR2. La soluzione Corsair recensita in queste pagine è infatti certificata per lo standard DDR2 667, al momento attuale non utilizzabile in quanto non supportato da nessun chipset DDR2 in commercio. Per poter raggiungere una frequenza di clock di ben 667 MHz con memorie DDR2 è quindi necessario forzare il funzionamento del sistema, aumentando conseguentemente la frequenza di bus alla quale opera la scheda madre.

L'obiettivo di questo articolo è quindi quello di capire quali siano i margini delle memorie DDR2 quando abbinate a frequenze di lavoro fortemente superiori a quelle di default. Prima di passare a quest'analisi è però opportuno analizzare alcune delle caratteristiche tecniche base delle memorie DDR2.

Pur se esteriormente molto simili, i moduli DDR2 hanno differenti pin di contatto rispetto a quelli DDR: sono 240 contro 184, mentre il voltaggio di alimentazione scende dai 2,5-2,6V delle memorie DDR a quello di 1,8V dei moduli DDR2.

Alcuni test sintetici permettono di meglio capire quali siano le differenze prestazionali tra memorie DDR e DDR2. La soluzione DDR400, in abbinamento al chipset Intel 875P Canterwood, permette di far registrare superiori risultati in termini di lettura della memoria rispetto all'abbinata memoria DDR2 533 e chipset Intel 925X Alderwood.

Passando alla velocità di scrittura, la memoria DDR2 533 si avantaggia su quella DDR400. Nel complesso è lo standard DDR2 a far registrare le migliori prestazioni in scrittura rispetto a quello DDR, con tutte le combinazioni di frequenza di lavoro e chipset.

Le memorie DDR2 sono sulla carta penalizzate rispetto a quelle DDR400 dalle superiori latenze di accesso. Le specifiche JEDEC, infatti, prevedono timings di default pari a 4-4-4-12 per le memorie DDR2 533, valori che passano a 5-5-5-12 per quelle DDR2 667 nel momento in cui verranno commercializzate ufficialmente. Le peggiori latenze di accesso vengono compensate dalla superiore frequenza di lavoro: rispettivamente 533 MHz e 667 MHz contro i 400 MHz delle memorie DDR400.

La frequenza di bus dei processori Intel Pentium 4 Socket 775 LGA è sempre pari a 200 MHz (800 MHz effettivi per via del bus Quad Pumped), identica a quella delle cpu Socket 478. Per questo motivo, è necessario che da bios venga impostato un particolare rapporto di funzionamento per le memorie DDR2 533, pari a 4/3, così da portare il funzionamento della memoria ai 533 MHz di default. Questa funzionalità è stata ovviamente implementata da Intel nei propri chipset 915 Grantsdale e 925 Alderwood.

Due sono le coppie di moduli memoria utilizzati nei test di questo articolo: la prima è quella Corsair CM2X512 PC2-5400, memorie DDR2 certificate dal produttore per operare stabilmente alla frequenza di clock di 667 MHz, corrispondenti allo standard DDR2-667.

Con queste memorie Corsair anticipa gli standard JEDEC, organismo che ha già ratificato quelle che saranno le caratteristiche delle memorie DDR2-667 (o PC2-5400); al posto dei timings di default, indicati dal JEDEC in 5-5-5-12, Corsair ha scelto di porre specifiche più spinte presentando moduli capaci di operare a 667 MHz di clock con timings di 4-4-4-12.

Fatta eccezione per i contatti e per le serigrafie, i moduli Corsair richiamano quello XMS basati su chip memoria DDR, ben noti agli utenti più appassionati.

La seconda coppia di moduli memoria inserita nell'analisi è quella Micron, memorie PC2-4300 che Intel ha distribuito assieme ai propri press kit per piattaforme Grantsdale e Alderwood. Per questo motivo, ci si attende da questi moduli un comportamento particolarmente stabile, con sulla carta una scarsa propensione ad operare fuori specifica. I moduli vengono certificati per funzionare a 533 MHz di clock con timings 4-4-4-12, gli stessi indicati dal JEDEC quale standard per le memorie DDR2-533.

Il package è quello classico delle memorie Micron: manca, al contrario di Corsair, un qualsiasi sistema di protezione e dissipazione termica dei chip memoria.

Per meglio analizzare l'andamento delle memorie Corsair DDR2 667, si è scelto di effettuare alcuni test alle frequenze di default indicate dai produttori dei moduli in prova, aumentando progressivamente le frequenze di lavoro siano a trovare la migliore combinazione in funzione dei timings di accesso scelti.

Il voltaggio di alimentazione delle memorie DDR2 è stato impostato a 2V, contro un valore di default di 1.8V: questo ha permesso di aumentare i margini di overcloccabilità dei moduli memoria, nonché la stabilità operativa forzando l'utilizzo di memorie fortemente fuori specifica.

Durante i test sono stati utilizzati i seguenti componenti:

La scelta della scheda madre Asus P5AD2 Premium è stata pressoché obbligata: è al momento attuale una delle poche con chipset Alderwood che permette di operare stabilmente a frequenze di bus fuori specifica. Con questa scheda madre è quindi stato possibile overcloccare fortemente il processore, così da ottenere frequenze di bus elevate e, di conseguenza, anche frequenze di lavoro della memoria DDR2 ben superiore ai 533 MHz di default.

La seguente tabella riporta i massimi timings di accesso supportati stabilmente dalle memorie in prova:

Lo schema seguente riassume, a seconda dell'impostazione dei timings di accesso, la massima frequenza di lavoro supportata.

Molto interessanti i risultati ottenuti in questi test: se le memorie Corsair mantengono le aspettative, facendo segnare valori superiori ai 667 MHz per le quali sono certificate, è per certi versi sorprendente il risultato dei moduli Micron, capaci di operare stabilmente con timings 4-4-4-12 sino a 701 MHz di clock quando di default vengono certificati per operare a 533 MHz di clock con questi timings.

Entrambi i moduli sono stati capaci di operare correttamente con timings pari a 3-3-3-12 alla frequenza di 560 MHz; per poter salire ulteriormente di frequenza è stato necessario ridurre i timings portandoli alle impostazioni di default. Con i moduli Micron la diminuzione delle latenze sino a 5-5-5-12 non ha permesso di ottenere margini più elevati in termini di frequenza di clock.

Non è stato possibile avviare la fase di boot del sistema con le memorie Corsair alla frequenza di 734 MHz, mentre a 733 MHz di clock non vi è stato alcun problema anche in stress test. Questo fa pensare che sia stato raggiunto il limite della scheda madre in overclock, e non quello della memoria DDR2; un ulteriore elemento di instabilità potrebbe dipendere dalla scheda video, che opera fuori specifica e quindi potrebbe non supportare una frequenza di lavoro del bus PCI Express elevata, diretta conseguenza del bus fuori specifica.
Di conseguenza, non è possibile stabilire con esattezza il limite massimo assoluto in termini di frequenza di clock supportata delle memorie Corsair utilizzate nei test.

Alla frequenza di 733 MHz delle memorie DDR2 il sistema opera con una frequenza di bus di 275 MHz (1.100 MHz Quad Pumped), valore che si contrappone ai 200 MHz di default. Come noto, il chipset Intel 925X Alderwood integra al proprio interno un meccanismo di overclock lock che Asus è stata capace di violare con la propria scheda madre P5AD2 Premium; anche altri produttori di schede madri sono riusciti ad implementare sistemi di bypass dell'overclock lock, ma al momento attuale l'implementazione Asus pare essere in assoluto la più efficace..

Per valutare la stabilità operativa delle memorie alla massima frequenza di clock supportata è stato mandato in esecuzione il test Prime 95 in modalità Blend, capace di mettere sotto stress al massimo le memorie e di metterle in test per la loro completa capacità. Spesso, infatti, il limite di alcuni memory test è quello di non riuscire a mettere sotto stress l'intera dotazione di memoria, limitandosi solo ad alcune centinaia di Mbytes disponibili.

Gli screenshot confermano come alle impostazioni di test i due moduli abbiano mantenuto piena stabilità operativa anche quando messi fortemente sotto stress: si noti il pannello del Task Manager di Windows, che indica come tutta la memoria di sistema sia stata occupata durante il test. L'indicazione del 50% per la percentuale di occupazione del processore è dovuta al fatto che è stata utilizzata una cpu Intel Pentium 4 con Hyperthreading: Prime 95 non è applicazione multitasking, quindi delle due cpu logiche solo una viene utilizzata completamente dal sistema durante l'esecuzione del test.

Con timings 5-5-5-12 il tool WcpuID non riporta la frequenza di lavoro della memoria DDR2; con il modulo Corsair la frequenza di bus impostata è pertanto stata indicata in una seconda finestra del programma WcpuID, lasciando selezionato il rapporto di lavoro 4/3 da bios.

I test sintetici evidenziano un andamento, a parità di frequenza di clock, molto simile tra i due moduli. Del resto, entrambi supportano gli stessi timings di accesso sino alla frequenza di lavoro di 701 MHz, ben superiore sia ai 533 MHz dello standard PC2-4300 sia ai 667 MHz per i quali Corsair certifica i propri moduli.

E' oltre i 701 MHz che vediamo le prime differenze: solo il modulo Corsair è capace di operare stabilmente a queste soglie, raggiungendo i 733 MHz di clock; a questa frequenza di lavoro la bandwidth massima teorica ottenibile è pari, in configurazione Dual Channel DDR2, a circa 11,7 Gbytes al secondo, valore ben superiore agli 8,5 Gbytes al secondo della modalità DDR2-533 ma che comunque non viene neppure lontanamente avvicinato nei test sintetici eseguiti.

Interessante comunque evidenziare gli aumenti della bandwidth, soprattutto quella buffered con Sandra 2004, salendo con la frequenza di clock rispetto ai 533 MHz di default per i moduli DDR2-4300.

In occazione della recensione dei primi processori Intel Pentium 4 Socket 775 LGA, abbiamo evidenziato come queste nuove piattaforme non evidenziassero significative differenze prestazionali rispetto a quelle Socket 478, a parità di frequenza di clock. La memoria DDR2 è sicuramente uno degli elementi che, con frequenza di 533 MHz, non permette di fare la differenza rispetto ai più recenti e performanti moduli DDR400.

Non è, comunque, solo una questione di pure prestazioni velocistiche a rendere al momento attuale preferibili le memorie DDR400. Il costo delle memorie DDR2 resta inoltre ancora un forte ostacolo alla loro diffusione, soprattutto alla luce delle più recenti memorie DDR400 immesse in commercio. Questi moduli memoria operano stabilmente con timings di accesso particolarmente spinti, pari a 2-2-2-5, garantendo buoni margini di overcloccabilità in alcuni casi prossimi a frequenze di 250 MHz (DDR500).

Corsair ha in parte sorpreso presentando memorie DDR2 certificate per operare allo standard DDR2-667, non ancora ufficialmente disponibile e supportato dalle schede madri in commercio. I risultati prestazionali hanno evidenziato che le memorie Corsair sono capaci di operare stabilmente alle frequenze indicate dal produttore, e addirittura di andare oltre. Quello che però ha maggiormente stupito è stata la capacità del modello DDR2-533 di Micron, scelto da Intel quale memorie reference per i propri press kit Socket 775 LGA, di operare stabilmente oltre le specifiche DDR2-667. E' questo un chiaro segno di come, pur se recente come implementazione, la tecnologia DDR2 vanta ottime premesse in termini di supporto a frequenze di lavoro elevate.

Non sarà prima dell'autunno, con il nuovo chipset Intel 925XE, che sarà possibile sfruttare appieno e ufficialmente le memorie DDR2-667. Al momento attuale la maggior parte delle schede madri Socket 775 LGA è limitata, in termini di overcloccabilità, da una serie di lock che Intel ha introdotto nei propri chipset; a questo bisogna aggiungere il fatto che le cpu Socket 775 LGA in commercio hanno moltiplicatore di frequenza bloccato, al contrario dell'engineering sample utilizzato nei nostri test: questo non lascia spazio ad elevati margini di overcloccabilità. Per questo motivo, l'acquisto di memoria DDR2 667 è inutile al momento attuale, a patto di non utilizzare una delle schede madri sprovviste di clock lock e trovare un processore Socket 775 LGA capace di supportare overclock molto spinti.