Memoria DDR2: latenze e frequenze di 1 GHz

Vari produttori stanno proponendo memorie DDR2 capaci di operare a frequenze di clock sempre più elevate, o di sfruttare timings di accesso particolarmente spinti. Quali sono i benefici, in termini di prestazioni, ottenibili utilizzando tecnologie di questo tipo rispetto a tradizionali moduli DDR2-533, su piattaforme Intel Pentium 4?
di Andrea Bai , Paolo Corsini pubblicato il 07 Ottobre 2005 nel canale MemorieIntel
1045 Mhz di clock, con alcuni strani risultati
Abbiamo visto che l'utilizzo di frequenze di lavoro elevate per la memoria di sistema, in abbinamento a frequenze di clock del processore invariate, non porti a quei tangibili incrementi prestazionali che sulla carta ci si sarebbe attesi. Cosa succede, quindi, forzando la memoria a operare a frequenze che superano il GHz di clock?
Per ottenere questo risultato abbiamo preso il processore Pentium Extreme Edition 840, soluzione dual core con frequenza di clock di default di 3,2 Ghz e una buona tolleranza complessiva all'overclock. La cpu è stata portata alla frequenza di clock di 3.658 MHz, grazie all'utilizzo della frequenza di bus Quad Pumped di 1.044 MHz e del moltiplicatore di frequenza 14x. Con moltiplicatore di frequenza della memoria selezionato su 1:2, si è quindi forzato l'utilizzo della memoria sino alla frequenza di 1.045 MHz, corrispondenti ad una ipotetica modalità DDR2-1044. Di seguito gli screenshot del tool Cpu-Z che confermano la configurazione in uso.
Per mantenere stabilità di funzionamento i timings della memoria sono stati portati a valori 5-5-5-15. Corsair certifica i propri moduli CM2X512-8000UL per operare stabilmente alla frequenza di 1 Ghz, quindi in modalità DDR2-1000, con timings di accesso pari a 5-4-4-9, ma per l'obiettivo di questa analisi si è preferito operare mantenendo timings più rilassati così da evitare possibili limitazioni alla stabilità operativa.
I test prestazionali con Sandra 2005 e Everest 2.0 hanno condotto a risultati assolutamente fuori luogo, come si può facilmente notare dai due screenshot qui pubblicati; è possibile che questi tool abbiano problemi di rilevazione della bandwidth a frequenze di lavoro della memoria superiori a 1 GHz.
Nessun problema, invece, utilizzando il tool Membench contenuto nel benchmark Sciencemark 2.0; in questo caso la bandwidth di 6.106 Mbytes al secondo è valore corretto, con un buon margine d'incremento rispetto a quanto rilevato con memoria DDR2-800 pur utilizzando timings di accesso particolarmente conservativi.
L'utilizzo di memoria DDR2-1000, in ultima analisi, può essere considerato interessante per chi ricerca funzionamento della memoria sincrono in abbinamento ad un forte overclock del processore. A frequenze così elevate, tuttavia, l'utilizzo di timings di accesso molto spinti può penalizzare in buona parte il positivo effetto, in termini di bandwidth, dato dall'elevata frequenza di funzionamento.