Gigabyte: GA-8I955X Royal - druhý pohled
20.1.2006, Karel Polívka, recenze
Se základní deskou Gigabyte GA-8I955X Royal jsme se již dříve seznámili (v té době šlo o naprostý high-end). Nedávno však došlo k uvedení nové čipové sady i975X a jelikož byla naše testovací metodika rozšířena, rozhodl jsem se nyní před zkoumáním dalších desek k tomu, že podle nových kritérií otestuji i model GA-8I955X Royal a dřívější článek doplním (pro možnost dalšího porovnání v budoucnu).
Kapitoly článku:
- Gigabyte: GA-8I955X Royal - druhý pohled
- GA-8I955X Royal - BIOS a možnosti nastavení
- Spolupráce s paměťovými moduly + přetaktování
- Spolupráce s procesory + přetaktování
- Závěr
Počínaje tímto článkem jsem se rozhodl o rozšíření testovací metodiky základních desek. A teď nemám na mysli výkonnostní stránku věci, ale více se soustředit na to, jak se deska chová s určitými komponentami (které máme pro účely referenčních testů - díky čemuž bude možné mezi sebou postupně desky porovnávat).
Nově tedy budu zjišťovat, jak půjde vyladit paměťový subsystém ve spojitosti s našimi paměťovými moduly. V prvním případě se jedná o dvojici gigabytových modulů Corsair TWIN2X2048-6400PRO (XMS6405v1.1), která představuje jasný high-end v oblasti paměťových modulů DDR2 - čili pamětí pro platformu Intel. Moduly jsou výrobcem certifikované až na frekvenci 800MHz s časováním 5-5-5-12 a při napětí 1.9V (čili se jedná pouze o 0.1 V nad standardem). Potenciál těchto pamětí je ovšem o poznání vyšší (ostatně uvidíte sami v testech). Pro účely zjišťování možností základních desek z hlediska paměťového subsystému jsou tedy myslím vhodnou volbou (jelikož rozhodně nepředstavují slabý článek). Jejich specialitou je nadstandardní provedení, které je pro zástupce série s koncovým značením PRO společné - rozměrný, oboustranný hliníkový pasiv se sérií barevných LEDek na svém hřbetu indikujících vytížení modulu.
Pro doplňující možnosti porovnání jsem do testování zařadil i další paměťové moduly (pro případ, že by si některá základní deska s moduly Corsair z nějakého důvodu nerozuměla, nebo při dosahování podivných výsledků - bude tak možné porovnat chování desky i s jinými moduly). Jedná se o dvojici 512 MB modulů, které však nejsou již z výroby určené pro prodej - jedná se o testovací vzorky (Engineering Sample) s čipy Micron. Jejich značení hovoří o pracovní frekvenci 533 MHz s časováním 4-4-4-10. I zde je ale potenciál o dost vyšší, není problém ani frekvence 667 MHz (čili jeden výkonnostní řád výše). Testování stability probíhalo pomocí testovacího programu Memtest86+ v podobě poslední verze 1.65 a všechny prezentované hodnoty znamenají, že při daném nastavení Memtest86+ proběhl celý bez jediné chyby.
Před samotným laděním parametrů ovlivňujících výkon jsem se zaměřil na sledování napětí poskytované pamětem základní deskou. K tomuto účelu posloužila známá utilita Speedfan (verze 4.27).
Nejprve jsem vyzkoušel všechny přístupné násobiče pro určení frekvence paměti při FSB 200 MHz. Ukázalo se, že BIOS základní desky automaticky zvyšuje napětí pamětí při použití jakéhokoli nestandardního násobiče - a to rovnou o 0.24 V (za standard lze považovat pouze násobiče pro výslednou frekvenci pamětí 400, 533 a 677 MHz).
Dále mě zajímalo, jaký vliv bude mít při standardních násobičích pro určení frekvence pamětí zvýšení frekvence FSB nad 200 MHz. Ukázalo se, že jakmile je překročena hranice 210 MHz, tak nezávisle na zvoleném násobiči pro paměti se opět jejich napětí zvedne stejným způsobem, jako v předchozím případě. Pozdější testy navíc ukázaly, že při překročení frekvence FSB 210 MHz se zvedne také napětí procesoru z 1.328 - 1.344 V ve stavu bez zatížení a 1.312 - 1.328 V při zátěži na 1.408 - 1.424 V bez zatížení a 1.392 - 1.408 V při zátěži.
V této souvislosti zbývalo už jen zjistit to, zda dochází ke zvyšování napětí pouze při překročení frekvence FSB 210 MHz a nebo například i při obdobném procentuálním přetaktování nižší standardní frekvence FSB, kterou některé procesory používají (řeč je o frekvenci 533 MHz). Výsledky ale potvrdily, že dochází ke zvyšování napětí pouze za podmínek, jež byly zjištěny už při prvním zkoušení - tedy při použití nestandardního násobiče pro určení frekvence pamětí (naprosto nezávisle na výsledné frekvenci) a nebo při překročení FSB 210 MHz.
Po těchto zjištěních přišla již na řadu výkonnostní stránka věci. Zde jsem se zaměřil v několika provedeních na dva aspekty - časování a frekvenci. Nejnižší možné časování jsem zjišťoval při FSB 200 MHz a třech výsledných frekvencích pamětí - 533, 667 a 800 MHz. Hledání maximální možné frekvence jsem prováděl při časování 4-4-4-12 a 5-5-5-12 (v této spojitosti je nutné poznamenat, že jsem v tomto případě zvolil postup, kdy jsem použil nejvyšší možný násobič pro určení frekvence paměti (tedy 4.00x) a zvedal frekvenci FSB - její frekvence se tedy pohybovala nad hranicí 210 MHz, což mělo za následek již zmiňované zvýšení napětí pamětí. Při všech testech byl Refresh Interval nastaven na 7.8 us.
Paměťové moduly jen potvrdily svou kvalitu, jelikož dosažené výsledky lze s klidem v duši označit za výborné (bohužel je to kompenzováno jejich opravdu vysokou cenou). U nastavení tRAS nebyl problém s provozem nezávisle na hodnotě (v rozmezí 4 až 15). Pokud jde o nejdůležitější nastavení ovlivňující paměťovou propustnost, tedy tCL (CAS Latency), tak při frekvenci 667 MHz bylo možné nastavit pouze hodnotu 4, jinak (při nastavení na 3) POST vždy nahlásil "O/C failed" a nastavil pro rozběhnutí výchozí hodnoty. Pokud jde o nejvyšší možnou frekvenci pamětí, tak podle ohlasů z různých zdrojů by měly tyto paměti být schopné dosáhnout až k frekvenci 1 GHz - avšak ještě s o něco vyšším napětím, než kolik bylo v rámci tohoto testování. Jak jsme se sami přesvědčili, tak u těchto pamětí má jejich napětí opravdu na možnosti přetaktování poměrně značný vliv.
Zajímavé je, že v případě zjišťování maximální možné frekvence pamětí při časování 4-4-4-12 a napětí 1.9 V jsem narazil s použitím násobiče 4.00x na neschopnost rozběhnutí se počítače při frekvenci FSB nižší než 200 MHz (frekvence pamětí by tak byla méně než 800 MHz a ani při nastavení, kdy by činila 720 MHz, se situace nezměnila). Pokud byla frekvence FSB 800 MHz a výše, tak k problémům s naběhnutím nedocházelo, ale projevovalo se již množství chyb. Proto jsem v tomto případě musle použít násobič 3.33x s jehož pomocí jsem se při tomto nastavení dopracoval k maximální "bezchybné" frekvenci pamětí 756 MHz (termín "bezchybné" označuje projetí testovacím programem Memtest86+ bez jediné chyby). Teto fakt vypovídá tedy o tom, že je vždy třeba si s nastavením opravdu pohrát a zkoušet různé kombinace.
Pokud jde o doplňkově zařazené naše paměťové moduly v podobě testovacích vzorků s čipy Micron, tak zde se jednalo o poměrně velké překvapení. Bylo možné je totiž s šasováním 4-4-4-12 stabilně provozovat na frekvenci 739 MHz, přičemž podle jejich značení jsou určené pro provoz na frekvenci 533 MHz (s časováním 4-4-4-10). Vyšší frekvence již byly doprovázeny výskytem chyb. Pokud se jejich napětí snížilo, tak klesla i maximální dosažitelná frekvence.
Jen je škoda, že BIOS základní desky neumožňuje pevné nastavení jejich napětí na 1.8 V (nezávisle na frekvenci), jelikož při 1.8 V se jevila frekvence 699 MHz v pořádku (a to je poslední nejvyšší možná frekvence, kterou lze s BIOSem této základní desky nastavit ve spojitosti s jejich napětím na 1.8 V). Nebylo tedy možné zjistit, na jaké frekvenci jsou tyto paměti schopné pracovat bez zvýšení napětí - tedy na hodnotě 1.8 V.
Nově tedy budu zjišťovat, jak půjde vyladit paměťový subsystém ve spojitosti s našimi paměťovými moduly. V prvním případě se jedná o dvojici gigabytových modulů Corsair TWIN2X2048-6400PRO (XMS6405v1.1), která představuje jasný high-end v oblasti paměťových modulů DDR2 - čili pamětí pro platformu Intel. Moduly jsou výrobcem certifikované až na frekvenci 800MHz s časováním 5-5-5-12 a při napětí 1.9V (čili se jedná pouze o 0.1 V nad standardem). Potenciál těchto pamětí je ovšem o poznání vyšší (ostatně uvidíte sami v testech). Pro účely zjišťování možností základních desek z hlediska paměťového subsystému jsou tedy myslím vhodnou volbou (jelikož rozhodně nepředstavují slabý článek). Jejich specialitou je nadstandardní provedení, které je pro zástupce série s koncovým značením PRO společné - rozměrný, oboustranný hliníkový pasiv se sérií barevných LEDek na svém hřbetu indikujících vytížení modulu.
Pro doplňující možnosti porovnání jsem do testování zařadil i další paměťové moduly (pro případ, že by si některá základní deska s moduly Corsair z nějakého důvodu nerozuměla, nebo při dosahování podivných výsledků - bude tak možné porovnat chování desky i s jinými moduly). Jedná se o dvojici 512 MB modulů, které však nejsou již z výroby určené pro prodej - jedná se o testovací vzorky (Engineering Sample) s čipy Micron. Jejich značení hovoří o pracovní frekvenci 533 MHz s časováním 4-4-4-10. I zde je ale potenciál o dost vyšší, není problém ani frekvence 667 MHz (čili jeden výkonnostní řád výše). Testování stability probíhalo pomocí testovacího programu Memtest86+ v podobě poslední verze 1.65 a všechny prezentované hodnoty znamenají, že při daném nastavení Memtest86+ proběhl celý bez jediné chyby.
Před samotným laděním parametrů ovlivňujících výkon jsem se zaměřil na sledování napětí poskytované pamětem základní deskou. K tomuto účelu posloužila známá utilita Speedfan (verze 4.27).
Napětí pamětí v závislosti na jejich frekvenci (při FSB 200 MHz) | |
Násobič pro určení frekvence paměti | Napětí |
2.00x 200MHz FSB (400MHz) | 1.776 - 1.792 V |
2.66x 200MHz FSB (533MHz) | 1.776 - 1.792 V |
3.33x 200MHz FSB (667MHz) | 1.776 - 1.792 V |
4.00x 200MHz FSB (800MHz) | 2.016 - 2.031 V |
1.50x 200 MHz FSB (300 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
2.0-x 200 MHz FSB (400 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
2.50x 200 MHz FSB (500 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
3.00x 200 MHz FSB (600 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
auto - 3.33x 200 MHz FSB (667 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
Nejprve jsem vyzkoušel všechny přístupné násobiče pro určení frekvence paměti při FSB 200 MHz. Ukázalo se, že BIOS základní desky automaticky zvyšuje napětí pamětí při použití jakéhokoli nestandardního násobiče - a to rovnou o 0.24 V (za standard lze považovat pouze násobiče pro výslednou frekvenci pamětí 400, 533 a 677 MHz).
Napětí pamětí v závislosti na frekvenci FSB (nad 200 MHz) | |
Násobič pro určení frekvence paměti | Napětí |
3.33x 238 MHz FSB (793 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
3.33x 215 MHz FSB (716 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
3.33x 211 MHz FSB (703 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
3.33x 210 MHz FSB (699 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
3.33x 209 MHz FSB (696 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
3.33x 205 MHz FSB (683 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
2.66x 262 MHz FSB (697 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
2.66x 233 MHz FSB (620 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
2.66x 211 MHz FSB (561 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
2.66x 210 MHz FSB (559 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
2.66x 205 MHz FSB (545 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
2.00x 211 MHz FSB (422 MHz) | 2.016 - 2.031 V |
2.00x 210 MHz FSB (420 MHz) | 1.776 - 1.792 V |
Dále mě zajímalo, jaký vliv bude mít při standardních násobičích pro určení frekvence pamětí zvýšení frekvence FSB nad 200 MHz. Ukázalo se, že jakmile je překročena hranice 210 MHz, tak nezávisle na zvoleném násobiči pro paměti se opět jejich napětí zvedne stejným způsobem, jako v předchozím případě. Pozdější testy navíc ukázaly, že při překročení frekvence FSB 210 MHz se zvedne také napětí procesoru z 1.328 - 1.344 V ve stavu bez zatížení a 1.312 - 1.328 V při zátěži na 1.408 - 1.424 V bez zatížení a 1.392 - 1.408 V při zátěži.
Napětí pamětí v závislosti na frekvenci FSB (nižší než 200 MHz) | |
Násobič pro určení frekvence paměti | Napětí |
2.00x 190 MHz FSB (380) | 1.776 - 1.792 V |
2.00x 133 MHz FSB (267) | 1.776 - 1.792 V |
2.66x 133 MHz FSB (355) | 1.776 - 1.792 V |
3.33x 133 MHz FSB (444) | 1.776 - 1.792 V |
4.00x 133 MHz FSB (533) | 2.016 - 2.031 V |
1.50x 133 MHz FSB (200) | 2.016 - 2.031 V |
2.0-x 133 MHz FSB (267) | 2.016 - 2.031 V |
2.50x 133 MHz FSB (333) | 2.016 - 2.031 V |
3.00x 190 MHz FSB (570) | 2.016 - 2.031 V |
3.00x 166 MHz FSB (498) | 2.016 - 2.031 V |
3.00x 133 MHz FSB (400) | 2.016 - 2.031 V |
V této souvislosti zbývalo už jen zjistit to, zda dochází ke zvyšování napětí pouze při překročení frekvence FSB 210 MHz a nebo například i při obdobném procentuálním přetaktování nižší standardní frekvence FSB, kterou některé procesory používají (řeč je o frekvenci 533 MHz). Výsledky ale potvrdily, že dochází ke zvyšování napětí pouze za podmínek, jež byly zjištěny už při prvním zkoušení - tedy při použití nestandardního násobiče pro určení frekvence pamětí (naprosto nezávisle na výsledné frekvenci) a nebo při překročení FSB 210 MHz.
Po těchto zjištěních přišla již na řadu výkonnostní stránka věci. Zde jsem se zaměřil v několika provedeních na dva aspekty - časování a frekvenci. Nejnižší možné časování jsem zjišťoval při FSB 200 MHz a třech výsledných frekvencích pamětí - 533, 667 a 800 MHz. Hledání maximální možné frekvence jsem prováděl při časování 4-4-4-12 a 5-5-5-12 (v této spojitosti je nutné poznamenat, že jsem v tomto případě zvolil postup, kdy jsem použil nejvyšší možný násobič pro určení frekvence paměti (tedy 4.00x) a zvedal frekvenci FSB - její frekvence se tedy pohybovala nad hranicí 210 MHz, což mělo za následek již zmiňované zvýšení napětí pamětí. Při všech testech byl Refresh Interval nastaven na 7.8 us.
Spolupráce s paměťovými moduly Corsair TWIN2X2048-6400PRO (2 x 1024MB) | |
Časování podle SPD při 533 MHz | 4-4-4-12 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Nejnižší časování při 533 MHz | 3-3-2-4 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Časování podle SPD při 667 MHz | 5-5-5-12 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Nejnižší časování při 667 MHz | 4-3-3-4 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Časování podle SPD při 800 MHz | 5-5-5-15 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Nejnižší časování při 800 MHz | 4-3-2-4 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Max. takt při 4-4-4-12, 1.9 V | 756 MHz (násobič - 3.33x), 1.888 - 1.903 V |
Max. takt při 4-4-4-12, 1.9 V | 824 MHz (násobič - 4.00x), 2.016 - 2.031 V |
Max. takt při 5-5-5-12, 2 V | 880 MHz (násobič - 4.00x), 1.888 - 1.903 V |
Max. takt při 5-5-5-12, 2 V | 936 MHz (násobič - 4.00x), 2.016 - 2.031 V |
Paměťové moduly jen potvrdily svou kvalitu, jelikož dosažené výsledky lze s klidem v duši označit za výborné (bohužel je to kompenzováno jejich opravdu vysokou cenou). U nastavení tRAS nebyl problém s provozem nezávisle na hodnotě (v rozmezí 4 až 15). Pokud jde o nejdůležitější nastavení ovlivňující paměťovou propustnost, tedy tCL (CAS Latency), tak při frekvenci 667 MHz bylo možné nastavit pouze hodnotu 4, jinak (při nastavení na 3) POST vždy nahlásil "O/C failed" a nastavil pro rozběhnutí výchozí hodnoty. Pokud jde o nejvyšší možnou frekvenci pamětí, tak podle ohlasů z různých zdrojů by měly tyto paměti být schopné dosáhnout až k frekvenci 1 GHz - avšak ještě s o něco vyšším napětím, než kolik bylo v rámci tohoto testování. Jak jsme se sami přesvědčili, tak u těchto pamětí má jejich napětí opravdu na možnosti přetaktování poměrně značný vliv.
Zajímavé je, že v případě zjišťování maximální možné frekvence pamětí při časování 4-4-4-12 a napětí 1.9 V jsem narazil s použitím násobiče 4.00x na neschopnost rozběhnutí se počítače při frekvenci FSB nižší než 200 MHz (frekvence pamětí by tak byla méně než 800 MHz a ani při nastavení, kdy by činila 720 MHz, se situace nezměnila). Pokud byla frekvence FSB 800 MHz a výše, tak k problémům s naběhnutím nedocházelo, ale projevovalo se již množství chyb. Proto jsem v tomto případě musle použít násobič 3.33x s jehož pomocí jsem se při tomto nastavení dopracoval k maximální "bezchybné" frekvenci pamětí 756 MHz (termín "bezchybné" označuje projetí testovacím programem Memtest86+ bez jediné chyby). Teto fakt vypovídá tedy o tom, že je vždy třeba si s nastavením opravdu pohrát a zkoušet různé kombinace.
Spolupráce s paměťovými moduly ES - čipy Micron (2 x 512MB) | |
Časování podle SPD při 533 MHz | 4-4-4-12 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Nejnižší časování při 533 MHz | 3-3-3-4 (tCL-tRCD-tRP-tRAS) |
Max. takt při časování 4-4-4-12, 1.9 V | 759 MHz (násobič - 3.33x), 1.888 - 1.903 V |
Max. takt při časování 4-4-4-12 | 793 MHz (násobič - 3.33x), 2.016 - 2.031 V |
Pokud jde o doplňkově zařazené naše paměťové moduly v podobě testovacích vzorků s čipy Micron, tak zde se jednalo o poměrně velké překvapení. Bylo možné je totiž s šasováním 4-4-4-12 stabilně provozovat na frekvenci 739 MHz, přičemž podle jejich značení jsou určené pro provoz na frekvenci 533 MHz (s časováním 4-4-4-10). Vyšší frekvence již byly doprovázeny výskytem chyb. Pokud se jejich napětí snížilo, tak klesla i maximální dosažitelná frekvence.
Jen je škoda, že BIOS základní desky neumožňuje pevné nastavení jejich napětí na 1.8 V (nezávisle na frekvenci), jelikož při 1.8 V se jevila frekvence 699 MHz v pořádku (a to je poslední nejvyšší možná frekvence, kterou lze s BIOSem této základní desky nastavit ve spojitosti s jejich napětím na 1.8 V). Nebylo tedy možné zjistit, na jaké frekvenci jsou tyto paměti schopné pracovat bez zvýšení napětí - tedy na hodnotě 1.8 V.