Socket AM2 e memorie DDR2

In occasione dell'analisi prestazionale delle nuove cpu AMD Athlon 64 per piattaforme Socket AM2, abbiamo evidenziato come a parità di frequenza di clock i risultati ottenibili dai processori AM2 siano sostanzialmente gli stessi delle precedenti generazioni di processore Athlon 64, per piattaforma Socket 939.

A differenziare le due famiglie di processori troviamo la tecnologia di memoria supportata, che per le soluzioni AM2 è quella DDR2 mentre per quelle Socket 939 è del tipo DDR. Come noto, le memorie DDR operano a una frequenza di funzionamento inferiore rispetto a quelle DDR2, beneficiando tuttavia di una inferiore latenza di accesso dei moduli; detto quindi in altro modo, le memorie DDR beneficiano di un vantaggio in termini di timings di accesso più spinti ai quali possono operare.

Le memorie utilizzano valori di timings tipicamente preimpostati dal produttore, tali in genere da rispecchiare le specifiche di funzionamento definite dal JEDEC; questo è il consorzio che ratifica i vari standard disponibili sul mercato per le memorie di sistema. I produttori in molti casi preferiscono optare per timings di accesso più performanti di quelli definiti dalle specifiche JEDEC, e pertanto programmano i chip SPD delle proprie memorie in modo da attivare automaticamente timings più spinti.

Tra i vari timings che possiamo modificare (in genere accessibili dal sottomenu Advanced Chipset Features del bios della propria scheda madre) sono quattro le sigle che più di frequente vengono ricordate:

• CAS Latency (Tcl): indica il ritardo, in termini di cicli di clock, tra l'inoltro di una richiesta in lettura e l'istante in cui il dato è pronto per l'uscita. A valori inferiori della latenza corrispondono prestazioni velocistiche superiori. Ovviamente, una latenza pari a 3 implica performance differenti se la memoria opera alla frequenza di 166 MHz o 200 MHz oppure, ancora, a quella di 250 MHz.
• RAS to CAS Delay (Trcd): i dati contenuti nei moduli memoria vengono disposti e letti in righe e colonne, partendo sempre prima dalle righe e, in seguito, passando alle colonne. Il Ras to Cas Delay indica il ritardo (delay), in termini di cicli di clock, tra il segnale di RAS e quello di CAS. A valori inferiori corrispondono prestazioni superiori.
• RAS Precharge Time (Trp): tale valore indica l'intervallo di tempo (sempre espresso in cicli di clock) tra un comando RAS e il successivo. In questo intervallo vengono precaricati i condensatori della memoria. L'operazione di precharge si rende indispensabile per la caratteristica peculiare delle DRAM di cui si è discusso in precedenza. Ovviamente, anche in questo caso, a valori inferiori corrispondono prestazioni superiori.
• Cycle Time (Tras): intervallo di tempo (espresso in cicli di clock) necessario per prelevare un dato da una cella di memoria e renderlo disponibile per l'output.
  A valori inferiori corrispondono prestazioni superiori.

In sintesi, a valori di timings più spinti, corrispondenti a valori numerici più bassi, corrispondono in genere prestazioni velocistiche più elevate.

Nel corso della nostra analisi delle piattaforme AMD Athlon 64 Socket AM2 abbiamo utilizzato memoria DDR2-800 con timings di accesso pari a 4-4-4-12-1T; si tratta di una configurazione decisamente spinta, alla luce delle memorie attualmente disponibili in commercio. A titolo di confronto, le più veloci memorie DDR400, che operano esattamente alla metà della frequenza di clock delle soluzioni DDR2-800, hanno timings che possono essere pari a 2-2-2-5-1T per le soluzioni da 512 Mbytes di capacità a modulo, oppure di 2-3-2-6-1T per quelle da 1 Gbyte di capienza a modulo.

Obiettivo di questo articolo è analizzare quale sia l'impatto sulle prestazioni velocistiche dato dall'utilizzo di vari timings di accesso, e differenti frequenze di clock, con le memorie DDR2 in abbinamento alle piattaforme Socket AM2 di AMD.