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未来的标准——KingMax DDR-333内存测试手记

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2001年11月02日14:33

说起DDR内存，大家都已经很熟悉了。很早以前，以nVIDIA为首的众多显卡（及显示芯片）厂商们纷纷推出了配备有DDR SDRAM的显示卡。时至今日，Intel也放弃了价格昂贵的Rambus，转而支持曾经是眼中钉的DDR内存（Intel即将推出支持DDR SDRAM的I845D芯片组），再加上VIA、SiS、AMD等众多厂商的大力推广，似乎预示着DDR即将全面取代SDRAM和Rambus，成为下一代内存标准。

在DDR内存刚刚成立标准的时候，很多人都对DDR内存的前途表示怀疑。因为在当时，DDR内存的性能并不象它标称的那样，比SDRAM高一倍，提升的幅度不过10～15%左右而已。另外价格方面也并不占优势，比SDRAM高出一倍多的价格并没有换来高出一倍的性能。再加上Intel当时全力支持的Rambus的打压，甚至有人预言DDR数个月后就会消亡。而现在的情况是什么样？电子市场里，成品DDR内存随处可见，并没有杂牌的兼容条，比较常见的有现代、三星、KingMax等等。Rambus反而因为过高的价格而导致无人问津，为什么会发生如此大的变化？原因有以下几点：一是由于普通SDRAM价格狂泄不止，连带着DDR内存也跟着降价，现在一条名牌PC133 128MB SDRAM卖100元左右，而一条同品牌的DDR SDRAM也不过140元左右，仅仅40元的差价使大多数消费者都会毫不犹豫地选择后者；二是因为支持DDR SDRAM的芯片组已经比DDR刚刚问世时多了很多，比如VIA KT266/P4X266、SiS 735/645、AMD 761等等。而采用这些芯片组的主板更是铺天盖地而来，象华硕、技嘉、微星、升技、精英、盘英等名牌大厂都有多款相应产品。第三点原因是由于技术的进步，芯片组对DDR 内存的支持已经比以前好了很多，DDR内存对系统整体性能的影响日益明显，采用DDR内存能够提升不少系统性能，这才是相当一部分用户关心DDR的最根本原因。第四，由于Intel和Rambus关系的破裂以及Rambus价格昂贵的原因，各个芯片组厂商纷纷推出了支持DDR内存的P4芯片组，借助P4的强大号召力，使DDR内存的影响再次扩大。

虽然很多朋友都对DDR内存十分了解了，但考虑到不少初级读者，我们还是先来简单介绍一下DDR内存。DDR SDRAM（Dual Date Rate SDRSM），其特点就是在时钟触发沿的上、下沿都能进行数据传输（SDRAM仅能在上升沿传输数据），所以能将内存的传输速率提高一倍，工作频率为133MHz的时候，内存带宽可达到2.1GB（也就是常说的PC2100）。在生产成本方面，以前用于生产SDRAM的生产线只要稍微经过改造即可用于生产DDR SDRAM，在制造技术和原料消耗方面基本相同（仅仅多了两道工序而已）。DDR与普通SDRAM的另一个比较明显的不同点在于电压，普通SDRAM的额定电压为3.3V，而DDR则为2.5V，更低的电压意味着更低的功耗和更小的发热量，符合越来越注重“绿色、环保‘的时代潮流。其实DDR内存的广泛应用最早还是在显卡方面，显示芯片发展到GeForce 256这个档次后，显存带宽成了制约显卡整体性能的主要瓶颈，采用SDRAM作为显存根本无法满足那越来越变态的带宽需求，于是众多厂商开始采用DDR SDRAM（或DDR SGRAM）作为显存，由于DDR显存的理论带宽要比SDRAM高一倍，所以采用DDR显存的显卡的整体性能要比用SDRAM做显存快得多。

在速度的划分上，DDR内存以前是根据它的工作频率来进行标记的，例如PC200、PC266等（100MHz x 2，133MHz x 2）。但听起来好象没有同样以工作频率来标记的Rambus快，对于不甚了解电脑硬件的消费者来说尤其如此——因为Rambus的位宽虽然仅有16bit，但工作频率却高达400MHz，再加上它也可以在时钟触发沿的上、下沿都能进行数据传输，所以标记起来动辄就是PC600、PC800。于是DDR内存也改换了命名方式，将理论上的最大数据传输率作为速度标记，例如133MHz的DDR SDRAM，其理论数据传输率为2100MB/秒（64 bit x 133 MHz x 2 = 2133 MB/秒），就标记为PC2100。这里还要多说一句，显卡上用的虽然也是DDR SDRAM，但由于其显存位宽为128bit，所以在相同的工作频率下，其带宽要比位宽仅有64bit的DDR内存高出一倍。

早在PC100规范的SDRAM时代，KingMax内存就以优秀的性能在广大用户心中已经树立起了良好形象，不少用户在装机时点名要求配备KingMax内存。这次我们拿到的就是KingMax最新推出的两款DDR SDRAM——DDR-300和DDR-333。

KingMax DDR-300（DDR-333）主要特性：

·符合JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）标准的184针DIMM；
·四Bank，工作电压为2.5V；
·峰值传输速率为2.4GB/秒（DDR-333为2.7GB/秒）；
·CL为2.5时，最高工作频率为300MHz（DDR-333为333MHz）；
·KingMax专利的TinyBGA封装，芯片大小为11 x 13毫米，采用0.15微米工艺制造；
·采用6层PCB板；
·SPD采用8针2K容量EEPROM。

在正式开始评测以前，我们有必要先简单介绍一下TinyBGA技术，TinyBGA技术是KingMax的专利，于1998年8月开发成功。BGA（Ball Gird Array，球形封装）是新一代芯片封装技术，象十分常见的主板南北桥、显卡的主芯片等等几乎百分之百地采用了BGA封装技术。而TinyBGA（Tiny Ball Grid Array，小型球栅阵列封装）就是微型BGA的意思，TinyBGA属于BGA封装技术的一个分支，采用BT树脂以替代传统的TSOP技术，具有更小的体积，更好的散热性能和电性能。

TinyBGA封装的芯片与普通TSOP封装的芯片相比，有以下几个特点：

一、单位容量内的存储空间大大增加，相同大小的两片内存颗粒，TinyBGA封装方式的容量能比TSOP高一倍，成本也不会有明显上升，而且当内存颗粒的制程小于0.25微米时，TinyBGA封装的成本比TSOP还要低。

二、具有较高的电气性能。TinyBGA封装的芯片通过底部的锡球与PCB板相连，有效地缩短了信号的传输距离，信号传输线的长度仅是传统TSOP技术的四分之一，信号的衰减也随之下降，能够大幅度提升芯片的抗干扰性能。

三、具有更好的散热能力。TinyBGA封装的内存，不但体积比相同容量的TSOP封装芯片小，同时也更薄（封装高度小于0.8毫米），从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36毫米。相比之下，TinyBGA方式封装的内存拥有更高的热传导效率，TinyBGA封装的热抗阻比TSOP低75％。

我们这次一共拿到了两条KingMax出品的DDR内存，分别是DDR-300和DDR-333，这两根内存除了标签不同之外，无论是颗粒的编号，还是PCB板的布线，贴片元件的位置及型号，甚至连SPD中的信息都一模一样（关于SPD信息的问题，后面会提到）。

测试平台如下：
CPU：Intel P4（478针脚）1.5GHz；
主板：SiS 645芯片组，正式支持DDR-333；
内存：KingMax DDR-300及DDR-333（均为256MB）；
显卡：nVIDIA GeForce3 Ti200；
硬盘：希捷酷鱼IV 40GB；
操作系统：MicroSoft Windows 98 SE 英文版；
测试软件：SiSoft Sandra 2001（Memory Benchmark），Super-PI，Quake3 Arena。

由于现在的VIA KT266（KT266A）、VIA P4X266、AMD 760以及SiS 735等芯片组并不支持DDR-333（只有丽台刚推出的一款SiS 735芯片组主板——7350KDA经过其技术人员的努力，提供了对DDR-333的支持），所以我们选用了尚处于工程样品阶段的SiS 645芯片组主板来测试这两款内存，因为SiS 645是正式支持DDR-333的产品，并且马上就要上市了。

首先是SiSoft Sandra 2001里的Memory Benchmark项目，此两款内存都能稳定工作在DDR-266（也就是PC2100）规范下：

可以看出SiS 645芯片组的内存性能确实不俗，在标准的133MHz、CL=2.5条件下，内存吞吐量已经达到了普通PC133 SDRAM的两倍（而且还是CL=2），真正发挥出了DDR的实力。

接下来是DDR-300，不过这块SiS 645主板的BIOS中没有专门提供关于DDR-300的选项，所以我们只好选择了“112MHz / 149MHz”选项，将系统总线整体提升12%，此时CPU外频为112MHz，内存频率为149MHz（算上双倍速率就是298MHz了）。峰值传输速率为2400MB/秒。

内存吞吐量提升幅度达12%，此时的内存性能已经比PC600的Rambus还强，两根内存都经受住了考验，没有出现任何不稳定的迹象。

然后是DDR-333测试，那条标记为DDR-300的内存已经处于超频状态，能够成功进入Windows 98，但在运行Memory Benchmark的时候出错。所以下面的Memory Benchmark测试结果仅针对KingMax DDR-333内存而言。此时的峰值传输速率为2700MB/秒，内存的工作频率为166MHz。

性能提升虽然没有质的飞跃，但此时的内存性能已经与PC800的Rambus相差无几，看来物美价廉的DDR取代价格昂贵的Rambus已经是时间上的问题了。进一步将内存频率提升到200MHz后，无法开机，内存超频失败。

在Super-PI 104万位的测试中，DDR-333比DDR-266时少用了4秒钟计算完毕，而DDR-300的超快速度则完全是因为CPU超频的缘故。

然后是传统的Quake 3 Arena测试，测试共分三种分辨率：512x384、1024x768和1600x1200。512x384分辨率就是Quake 3 Arena中的“Fastest”模式，而1024x768和1600x1200分辨率时并非是单纯的“High Quality”，还要把所有可能会影响速度的选项全部打开（V-SYNC除外）。

DDR-300比DDR-333还快的原因是当时CPU也处于超频状态，主频为1.7GHz。在低分辨率模式下，受到CPU速度的限制，DDR-266和DDR-333几乎没什么差别。随着分辨率提高，差距也逐渐明显起来，在1600x1200分辨率下，搭配了P4 1.7G的DDR-300和搭配了P4 1.5G的DDR-333得分相同，都比DDR-266高出十几帧。换句话说，将内存频率由300MHz提升到333MHz，所获得的整体性能提升相当于将P4 1.5G超频到1.7G，还是比较可观的。

下面是通过SPDINFO读出的信息：

No bytes in SPD      : 128
Total No of Bytes    : 256
Memory Type          : DDR-SDRAM
No. Module Rows      : 2
Module Data Width    : 64-bit
Address Row/Columns  : 12 / 10 bits
SDRAM Width          : x8
Burst Lengths Support: 8 4 2 
No. Banks            : 4
CL Latencies Support : 4 3 
CS Latencies Support : 0 
WE Latencies Support : 1 
Cycle Time High CAS  : 7.5ns -> 133MHz
Access Time High CAS : 0.75ns
Cycle Time Low CAS   : 10.0ns -> 100MHz
Access Time Low CAS  : 0.75ns
Module Attributes    : DClkI 
Min. Row Precharge   : 20ns
Min. RowA to RowA    : 15ns
Min. RAS to CAS Delay: 20ns
Min. RAS Pulse Width : 45ns
Module Size          : 256MB
SPD Version          : 0.0
Manufacturer Code    : 25 7F 7F 7F 00 00 00 00 
Part No.             : MPLB62D-68KX3-MAA 
Manufacturer Data    : 
Manufacture Location : 41
Revision Code        : 32.32
Manufacture Date     : '01 week 00
Serial Number        : 00000000
Intel Spec. Frequency: Unknown 0
Intel PC100 Spec     : CL3 CL2 ConAP 

两款内存中的SPD信息完全一样，且都是PC2100规范的。这样做的目的是为了兼容现在绝大多数仅支持PC2100规范的主板，使其能够顺利读出SPD信息。

通过此次测试，我们认为KingMax推出的这两款产品还是十分成功的，虽然目前还没有能够正式支持DDR-300及DDR-333的芯片组，但相信这仅仅是个时间上的问题，正式支持DDR-333的SiS 645芯片组主板已经整装待发，而DDR内存则先行一步。DDR-333迟早会成为市场主流，就象现在PC150和PC166的内存大行其道一样。

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