Полигон-2

Переходим к графикам. Начнем, как полагается, с System Speed Test.
Тест скорости чтения памяти:

Совершенно неожиданно, буквально с первых секунд SDRAM терпит сокрушительный удар от 60-наносекундной EDO! Я даже перепроверил несколько раз результаты, но могу точно сказать - это не опечатка. Возможно, контроллер памяти в 430TX еще не был оптимизирован под особенности синхронной работы памяти, либо же сказывается опыт "заточки" под EDO; еще более интересно то, что Speculative Read не помог победить конкурента, хоть и призван ускорить работу путем упреждающего чтения памяти. Тем не менее, двигаемся дальше.

Тест скорости записи:

Здесь все типы памяти идут вровень, отстают только FPM/EDO с 70нс таймингами.

Тест перемещения блоков памяти:

Расклад сил кардинально меняется. Во-первых, отметим снижение скорости в полтора-два раза по сравнению с отдельными операциями чтения/записи (что, в общем, неудивительно). Во-вторых, SDRAM берет реванш, опережая EDO на 11%, а в случае CAS Latency 2 - на все 26%! Отдельно отметим преимущество EDO над FPM - 10%. а также разницу между 60нс и 70нс таймингами - 30-35%.

Средний результат тестов памяти:

А вот здесь неожиданно обнаруживаем потолок в 94 МБ/с, в который радостно упираются SDRAM CL2 и EDO 60 нс (CL3 отстает от CL2 на 7%, EDO опережает FPM на те же 10%).

Теперь перейдем к MMX-тестам:

Во-первых, SDRAM демонстрирует прямо противоположную предыдущему тесту чтения картину, опережая EDO примерно на 8% при CL3 и 17% при CL2. Отдельно отмечу, что наконец-то Speculative Read показывает свою полезность, давая прибавку в MMX-приложениях еще в 9%.
Неожиданно EDO отрывается от FPM уже на 30%, а 60 нс от 70 - на целых сорок!


Здесь динамика полностью аналогична прошлому тесту записи - все типы идут вровень, кроме FPM/EDO 70нс, которые слегка отстают.


Тем более необычно видеть полную идентичность результатов обычного и MMX-перемещения данных, и здесь никакой опечатки также нет - графики зависимости скорости от размера блока показывают тот же результат.


Средний результат показывает более скромное преимущество SDRAM над EDO: от 5% для CAS Latency 3 до 16% для минимальных таймингов и настроек на максимум. Преимущество EDO над FPM также составляет в среднем около 10 процентов, 60 нс над 70 - 23%.

Подведем итог:

• в целочисленных задачах SDRAM CL3 слегка отстает от EDO 60нс, но сравниваясь при CL2; в целом SDRAM работает медленнее в операциях чтения, но опережает в случае перемещения блоков памяти. Преимущество же EDO над FPM очевидно практически во всех операциях.
• в случае MMX-операций SDRAM дает более высокую по сравнению с EDO производительность, то же самое справедливо и для EDO vs FPM.
• правильная настройка таймингов позволяет получить неплохую прибавку к производительности, однако в случае с SDRAM значение имеет лишь CAS Latency, влияние других параметров невелико.
  

Наконец, игровые тесты:




Реальные же приложения испытывают влияние памяти в меньшей степени, чем бенчмарки (на то последние и называются тестами производительности ): Doom'у вообще наплевать на тип памяти, будучи ограниченным возможностями видеокарты и кэша, Quake все же испытывает большее влияние памяти. Один вывод из этого ясен - большой разницы между EDO и SDRAM или FPM или EDO нет (максимум - 0.5 fps), в то время как смена таймнигов на 60нс или CL2 сразу дают прибавку в 1-1,5 кадра в секунду, что, в общем-то, тоже не столь значительно) Сильнее на тайминги откликается PC Player, но по своей натуре это тоже бенчмарк

В следующей серии части - попытки запуска и работы на 83 МГц системной шины. продолжение следует

Takedasun написал:

[q]

Так как тестирование проходит на процессоре Pentium 200MMX, думаю имеет смысл включить пару игр с использованием 3D акселератора графики (одна игра Opengl и одна Direct3D). В таких играх, зависимость от пропускной способности памяти сильнее проявляется.

[/q]

я не против, но есть проблема - быстрых планок FPM у меня всего две (итого 16 мегабайт), остальные берут максимум 70нс

Очень простой вопрос: почему Вы не используете TweakBIOS?
BIOS материнской платы настраивает чипсет на работу с разной памятью так как задумали авторы его авторы.
А что они задумали мы можем только догадываться.
Выше Вы видели (или должны были видеть) мои результаты.

С помощью TweakBIOS сохраните настройки чипсета для EDO памяти, загрузите эти настройки при работе с FPM памятью и только тогда можно будет сравнивать именно память. А не настройки чипсета по умолчанию для разных видов памяти.

wbcbz7 написал:

[q]

я сравнивал настройки в TweakBIOS для FPM и EDO, в обеих случаях они полностью совпадали с теми, которые были в биосе, и докручивать там было нечего (остальные настройки касались кэша и PCI).

[/q]

wbcbz7 написал:

[q]

UPD: действительно, сейчас тестил P133 + i430FX для сравнения, если загрузить в TweakBIOS настройки EDO для FPM памяти, то результаты совпадают до цифр после запятой, Вы действительно правы. по стабильности все вроде нормально, нареканий нет.

[/q]

Так о чем и речь. TweakBIOS сохраняет абсолютно все регистры чипсета. Даже те, которые не выводит в таблице настроек. Потому что выводит он только те, которые знает

Во-первых, всех с праздниками!
Во-вторых, пришло время разобраться, в чем же дело, и почему при "одинаковых" настройках таймингов FPM все же оказывается медленнее EDO. Возьмем даташит от i430TX и проанализируем его. (осторожно, много картинок!)

Итак, i430TX официально поддерживает 6 банков памяти (банк, или в понимании Интела - строка памяти - одна сторона пары SIMMов либо одного DIMMа), при этом для EDO/FPM поддерживается все 6 банков, для SDRAM рекомендуется не более 5 (собственно, на большинстве плат стоят два, максимум - три слота DIMM), поддерживает 4/16/64 Мбит чипы со временем доступа 50, 60 и 70 нс для FPM/EDO и тактовой частотой 60/66 МГц для SDRAM:


К регистрам конфигурации памяти мы вернемся чуть позже, пока посмотрим на таблицу конфигураций банка памяти:

Во-первых, чипсет поддерживает асимметричную организацию SIMM-ов (например, модули на чипах 512k x8, в паре дающие 4 МБ), а также набор стандартных конфигураций - здесь ничего примечательного.
С другой стороны, для SDRAM официально для односторонних (состоящих из одного банка) модулей на 128 МБ завялена лишь конфигурация 16M x4 с организацией [14Rx10C] (и то она не рекомендуется для использования из-за повышенной нагрузки на линии чипсета) но, как мы знаем, чипы 16M x8, производимые по 128 МБит технологии, спокойно работают на TX (и на более поздних i440LX/BX), давая в двухбанковой конфигурации 256 МБ на модуль.
На самом же деле, проблема "уполовинивания" односторонних DIMMов 256МБ на TX/LX/BX связана исключительно с нехваткой адресных линий - такие модули используют организацию [15Rx10C], у TX же линий всего 14 (а вообще, на rom.by есть отличная статья с таблицей совместимости памяти с чипсетами).

В даташите есть и таблица таймингов для различных типов памяти (здесь - FPM/EDO):

Как видим, для 4-х банковой конфигурации при burst-чтении из открытой страницы памяти для EDO доступны тайминги 5-2-2-2, для FPM - всего лишь 5-3-3-3. Для пяти\шести банков ситуация еще печальнее - x333 и x444 соответственно. Однако, обратим внимание на строку Reg 56h, bit 5 (FELO - Fast EDO Leadoff) - у EDO бит установлен в 1, у FPM - сброшен в ноль. В примечании 6 говорится, что установка бита убирает один такт памяти для циклов чтения\записи.
И действительно, включение в BIOS Fast EDO Leadoff для FPM дает некоторый прирост скорости. Но не более того - уровень EDO не достигнут

Продолжаем копать дальше. Регистр DRAMT (0x58) содержит настройки для burst-таймингов FPM/EDO:

Вот и причина всех тормозов FPM - для нее чипсет автоматически добавляет один такт задержки для последующих циклов чтения - в итоге, хоть мы и выставили в BIOS Read Burst Timing в x222, для FPM он все равно будет равен x333. TweakBIOS, кстати, показывает оба варианта таймингов через слеш (правда без указания, к какому типу памяти относится конкретный вариант):


Тип памяти для каждого банка выбирается в регистрах DRTH (0x67) и DRTL (0x68):


Установив биты для конкретного банка памяти, можно превратить старую FPM-планку в EDO С превращением в SDRAM такой трюк я не советую - наверняка система повиснет.

Узнать, какие из банков памяти сейчас активны, можно из регистров DRB (0x60-0x65):

Каждый из регистров содержит сумму доступной памяти в банках с нулевого до текущего в блоках по 4 МБ. Если разница значений текущего и предыдущего регистра (для нулевого банка - просто значение) равна нулю, то этот банк пуст, иначе получим, собственно, объем этого банка. Кроме того, как видим, BIOS ограничивает объем памяти на уровне 256 мегабайт, но поддержку большего объема памяти вручную мы проверим позже.

Для того, чтобы максимально ускорить FPM-память, нам нужно вначале поставить минимальные тайминги в BIOS/TweakBIOS, затем вручную сменить тип памяти на EDO. Вопрос состоит в том, как же это сделать
Под Windows есть программа WPCREDIT, позволяющая редактировать PCI-регистры; для DOS все кажется на первый взгляд сложнее, но на самом деле и здесь проблема решается достаточно просто. В Unix-системах для работы с PCI используется пакет pcitools, для DOS есть нативная сборка утилит, скачать можно, например, отсюда: http://www.rom.by/files/pciutils-3.1.7-DOS.rar. Для lspci еще понадобится база с Vendor/Device ID, скачать можно здесь, затем положить в папку с утилитами.

Запуск lspci без ключей даст нам такую картину:
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 430TX - 82439TX MTXC (rev 01)
00:01.0 ISA bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ISA (rev 01)
00:01.1 IDE interface: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 IDE (rev 01)
00:01.2 USB controller: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 USB (rev 01)
00:01.3 Bridge: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI (rev 01)
00:0a.0 Ethernet controller: 3Com Corporation 3c905B 100BaseTX [Cyclone] (rev 30)
00:0b.0 VGA compatible controller: Tseng Labs Inc ET6000 (rev 30)


Добавим ключ -nn, чтобы отображать Vendor/Device ID:
00:00.0 Host bridge [0600]: Intel Corporation 430TX - 82439TX MTXC [8086:7100] (rev 01)
00:01.0 ISA bridge [0601]: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ISA [8086:7110] (rev 01)
00:01.1 IDE interface [0101]: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 IDE [8086:7111] (rev 01)
00:01.2 USB controller [0c03]: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 USB [8086:7112] (rev 01)
00:01.3 Bridge [0680]: Intel Corporation 82371AB/EB/MB PIIX4 ACPI [8086:7113] (rev 01)
00:0a.0 Ethernet controller [0200]: 3Com Corporation 3c905B 100BaseTX [Cyclone] [10b7:9055] (rev 30)
00:0b.0 VGA compatible controller [0300]: Tseng Labs Inc ET6000 [100c:3208] (rev 30)


Далее нужно сделать дамп конфигурационного пространства PCI для северного моста. Берем ID для Host Bridge и прописываем в ключе -d, и добавим ключ -vvvxxx, чтобы сдампить все регистры и заодно отобразить общую PCI-инфу; для i430TX строка выглядит так:
lspci -d8086:7100 -vvvxxx

, а вывод для ASUS TXP4 и конфигурации из двух 16 МБ односторонних EDO-планок (в тестах - EDO 32MB 60ns) в слотах SIMM3-4:
00:00.0 Host bridge: Intel Corporation 430TX - 82439TX MTXC (rev 01)
\tControl: I/O- Mem+ BusMaster+ SpecCycle- MemWINV- VGASnoop- ParErr- Stepping- SERR- FastB2B- DisINTx-
\tStatus: Cap- 66MHz- UDF- FastB2B- ParErr- DEVSEL=medium >TAbort- >TAbort- >MAbort+ >SERR- >PERR- INTx-
\tLatency: 32
00: 86 80 00 71 06 00 00 22 01 00 00 06 00 20 00 00
10: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
20: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
30: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
40: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 80
50: 08 00 81 14 08 00 20 01 51 10 55 77 77 77 77 77
60: 00 00 08 08 08 08 00 84 04 03 00 00 00 00 00 00
70: 20 00 0a 00 0e 00 00 00 23 12 00 00 00 00 00 00
80: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
90: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
a0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
b0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
c0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
d0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
e0: 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
f0: 00 00 00 00 00 00 00 00 20 0f 00 00 00 20 00 00

Как видим, бит 2 в регистре DRBL установлен в 1, бит 6 - в 0, тип памяти в банке - EDO.

продолжение следует...