• Обзор серии модулей оперативной памяти Corsair Vengeance LED

Виталий Джангл, 28.11.2016

Вступление

К написанию данной статьи побудила откровенная фотография модуля ОЗУ Corsair Vengeance LED CMU32GX4M4C3000C15, опубликованная одним из участников сообщества forums.overclockers.ru. Интерес к данной фотографии заключается в том, что на наше всеобщее обозрение был представлен модуль без теплораспределителя. Благодаря этому мы изучили некоторые конструктивные особенности печатной платы, и определи изготовителя микросхем памяти и их параметрические характеристики. Дальнейший поиск материала по серии Vengeance LED позволил установить, что в рамках данной серии существуют различия в дизайне печатных плат и некоторые недочёты, допущенные в прошивке SPD. Также был сделан вывод, что Corsair до сих сохраняет своё пристрастие к экспериментам с микросхемами разных изготовителей – Micron Technology, SK hynix и Samsung.

Серия модулей оперативной памяти Vengeance LED была представлена Corsair в 23 июня 2016 года. Как заявляет компания-изготовитель в пресс-релизе, «при изготовлении каждого модуля использовались десятислойные высокопроизводительные печатные платы для улучшения пропускания сигналов и специально подобранные интегральные микросхемы, обеспечивающие непревзойденный разгон и надежную работу на новейших материнских платах Intel® серий X99 и 100.» Заявления, казалось бы, смелые, но как обстоит дело на самом деле? Для изучения этого вопроса рассмотрим в деталях фотографию модуля оперативной памяти Vengeance LED архитектуры DDR4 SDRAM с Part-номером CMU32GX4M4C3000C15.

Быстрый взгляд

Corsair CMU32GX4M4C3000C15
МОДУЛЬ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ
Corsair Vengeance LED CMU32GX4M4C3000C15 ver 3.21

На фотографии запечатлена лицевая сторона одного из четырёх модулей 32-гигабайтного комплекта. Это двухранговый (т.е., две CS-линии, каждая из которых объединяет в группу 8 микросхем) безбуферный UDIMM-модуль с шестнадцатью 8-разрядными микросхемами производства Micron Technology плотностью 4 Гб, расположенными по обеим сторонам печатной платы. Микросхемы повторно перемаркированы компанией SpecTek с нанесением фирменного логотипа. Информационная ёмкость модуля составляет 8 ГБ. Плотная компоновка микросхем памяти по 4 в группу с заметным смещением от вертикального центра, а также своеобразный рисунок из медных токопроводящих линий в центре печатной платы, говорят о том, что за основу нестандартной печатной платы была взята стандартная типовая карта B1, проектная документация которой доступна для скачивания на сайте JEDEC. Цвет паяльной маски - матовый чёрный, по сути ставший традиционным для модулей DDR4 SDRAM. На печатной плате под маркером “U5” (“Unit 5”) расположена микросхема SPD, у верхней кромки над маркером “UM” - неопознанный контроллер, задача которого, скорее всего, управлять светодиодами. На этом беглый осмотр можно остановить и перейти к детальному рассмотрению микросхем памяти и печатной платы.

Микросхемы памяти (компоненты)

Из дважды нанесённой на корпус микросхем маркировки становится понятно, что их оригинальным изготовителем является Micron Technology.

Micron D9TGG / SpecTek PP029
МИКРОСХЕМЫ ПАМЯТИ
Micron D9TGG

Об этом свидетельствует фирменный логотип в виде буквы “М” с наклонённым кольцом. Сокращённая маркировка (5-значный FBGA-код) микросхем - D9TGG. Дешифрация кода позволяет узнать полную маркировку (Part Number) компонентов - MT40A512M8RH-083E:B. Кстати говоря, только из-за ограничения свободного места на корпусе микросхем памяти Micron Technology маркирует их FBGA-кодом. Микросхемы памяти, изготовленные на стадии массового выпуска, всегда имеют FBGA-код “D9”. У предсерийных образцов он начинается с “С9”. Такие микросхемы памяти, например, C9BDG, часто встречались в составе простейших модулей DDR4-2133 от Crucial Technology. Дешифрация полной маркировки согласно документации Micron DRAM Component Part Numbering System помогает нам определить ряд важных характеристик. Так, микросхемы памяти изготовлены в корпусе FBGA с 78 шариковыми выводами, имеют организацию 512Mx8, т.е., они одноядерные 8-разрядные, с плотностью 4 Гб, обеспечивают доступ к данным на частоте 1200 МГц, при которой минимальная длительность входного тактового импульса составляет 0,833 нс при напряжении VDD 1,20 В. Задержка каждого из сигналов СL-tRCD-tRP равна 16 тактам. Микросхемы памяти относятся ко второму поколению (Die Revision B) DDR4 SDRAM, изготавливаемым по нормам техпроцесса 0,25 нм. По внутренней номенклатуре ядер обозначаются идентификатором Z90B (4 Гбит, B-die). Новый техпроцесс позволил незначительно уменьшить линейные размеры микросхемы с 9 х 11,5 мм до 9 х 10,5 мм.

Следует заметить, что это лучшие микросхемы Micron Technology, рассчитанные на частоту 1200 МГц, т.к. помимо варианта -083E, существуют аналогичные равночастотные экземпляры, но с более длительными по времени управляющими сигналами CL-tRCD-tRP: -083 (17-17-17), -083J (19-17-17) и -083H (20-18-18).

Из производственной маркировки 6K877 можно узнать, что компоненты были изготовлены на 22 неделе (конец мая) 2016 года, имеют номер ревизии ядра 8, страной-изготовителем полупроводниковой пластины является Тайвань, там же происходила и упаковка кристалла в корпус. Следует заметить, что часть микросхем имеет иную производственную маркировку - 6I877, единственным отличием которой является дата изготовления - 18 неделя 2016 года. К сожалению для Micron Technology два мощных конкурента в лице южнокорейских представителей полупроводниковой продукции SK hynix и Samsung Semiconductor (SEC) еще с начала 2016 года запустили в массовое производство микросхемы DRAM, изготовленные по нормам 20 нм - A-die и E-die/B-die соответственно. Сегодня технологическое отставание Micron Technology от конкурентов составляет примерно 1 год. Новые 20 нм образцы микросхем существуют пока только на бумаге. Речь идёт о 8-гигабитных компонентах c ревизией ядер C-die, Е-die и H-die. Подтверждение тому использование 4-гигабитных конкурентных микросхем SEC E-die в серии модулей памяти Ballistix дочерней компании Micron Tecnology - Crucial Technology. Поэтому рассматриваемые образцы D9TGG можно с уверенностью отнести к вчерашнему поколению.

Поверх оригинальной маркировки на корпус микросхем нанесены обозначения в виде логотипа компании SpecTek, сокращенной маркировки и времени тактового импульса, который на одну ступень отличает от номинального. Есть предположение, что SpecTek проводит собственные испытания готовых микросхем на своих мощностях и имеет право перемаркировывать в случае достижения лучших результатов тестирования. Как видно на фото, половина микросхем имеет сокращенную маркировку PP029, вторая половина - PPE029. У SpecTek также принято обозначать микросхемы 5-значным кодом, дешифрацию которого можно выполнить на сайте компании. Никакой дополнительной информации после дешифрации мы не получили. Полная маркировка микросхем по системе обозначений SpecTek - PRM512M8Z90BD8RH. Однако указанное на корпусе микросхемы новое время импульса синхронизации -075E относит их к разряду DDR4-2666. К сожалению, на данный момент последняя документация по системе наименования компонентов SpecTek неактуальная. Поэтому определить длительность сигналов CL-tRCD-tRP не удалось. Осмелимся предположить, что это 18-18-18. Нетрудно догадаться, что повышение задержек tCL-tRCD-tRP может позволить микросхеме оперировать на большей частоте синхронизации. Изменив задержки сигналов, SpecTek не прогадала и успешные испытания на повышенной частоте позволили переопределить микросхемы к классу DDR4-2666.

Для кодирования модели и изготовителя компонентов Corsair использует собственную недокументированную схему цифровых обозначений. По сути, это вещественное число, целая часть которого определяет изготовителя, дробная часть - модель. Со слов владельца рассматриваемого модуля памяти наклейка на теплораспределителе содержала номер версии 3.21. К сожалению, любые попытки узнать у официальных представителей Corsair информацию по дешифрации номеров версий заканчивались безуспешно - либо переводом вопроса в другое русло, либо его игнорированием. Благодаря собранной нами лично информации по аналогичным фотографиям модулей DDR4 производства Corsair кое-что проясняется.

Комплект модулей оперативной памяти
Vengeance LED
Версия модуля Компоненты
3.20 SpecTek, A-die, 4Gb
CMU16GX4M2A2666C16 / 2x8GB 16-18-18-35 3.21 SpecTek, B-die, 4Gb
CMU64GX4M4A2666C16 / 4x16GB 16-18-18-36 3.31 Micron, B-die, 8Gb
4.23 SEC, D-die, 4Gb
4.24 SEC, E-die, 4Gb
CMU32GX4M4C3200C16 / 4x8GB 16-18-18-36 4.31 SEC, B-die, 8Gb
CMU16GX4M2C3000C15 / 2x8GB 15-17-17-35 5.20 SK hynix, A-die, 4Gb
5.29 SK hynix, M-die, 4Gb
CMU64GX4M4C3000C15 / 4x16GB 15-17-17-35 5.39 SK hynix, M-die, 8Gb
CMU16GX4M2C3000C15R / 2x8GB 15-17-17-35 5.30 SK hynix, A-die, 8Gb

Печатная плата (PCB)

Основой печатной платы послужила стандартная типовая карта B1, разработанная по заданию JEDEC проектировщиками Micron Technology. Типовая карта B применяется в качестве шаблона для изготовления печатных плат для безбуферных двухранговых модулей с двухсторонним расположением x4/x8 микросхем памяти. На данный момент существует две разновидности этой типовой карты - B0 и B1. Первая была спроектирована на момент внедрения отраслевого стандарта DDR4, вторая - в связи с появлением микросхем памяти DDR4-2400 и считается сегодня предпочтительной, сохраняя совместимость с микросхемами x4/x8 класса DDR4-2133. Определить версию типовой карты B, в первую очередь, помогает характерный рисунок сигнальных линий на верхнем слое Layer 1 в центре печатной платы, а также более плотное расположение микросхем друг к другу.

JEDEC Raw Card B0
ТИПОВАЯ КАРТА B0
JEDEC Raw Card B1
ТИПОВАЯ КАРТА B1
JEDEC Raw Card B1
ВЕРХНИЙ СЛОЙ Layer 1 (GND/DQ/Address/CK) ТИПОВОЙ КАРТЫ B1

Печатные платы, изготавливаемые по шаблону типовой карты B, формируются из 8 слоёв фольгированного медью стеклотекстолита марки FR-4 с классом горючести V-0. Не является исключением и печатная плата рассматриваемого модуля памяти. Несмотря на нестандартную высоту PCB и наличие необходимых для подсветки дополнительнительных элементов, это всё та же типовая карта B1, обладающая всеми присущими, особенностями, признаками и параметрами. Громкие заявления Corsair о десятислойной печатной плате, спроектированной якобы для улучшения пропускания сигналов, не обоснованы. Однако можно предположить, что два дополнительных слоя используются для питания светодиодов, микроконтроллера и других элементов цепи, чтобы не изменять стандартную электрическую схему типовой карты.

К сожалению, изготовитель печатной платы неизвестен. Его фирменный логотип, как правило, указывается на обратной стороне PCB. Наличие у правой кромки платы едва разборчивой надписи “Corsair”, покрытой иммерсионным золотом, говорит об оригинальности дизайна. Сама PCB покрыта паяльной маской традиционного для Corsair чёрного цвета, за которой скрыты все тестовые точки (test points). Цвет паяльной маски является просто потребительским свойством и не является признаком качества продукции. На шелкографию белой краской нанесена посадочная разметка под габариты корпуса микросхем с указателем первого вывода микросхем в виде крупной белой точки. Это сделано для автомата-установщика, который размещает микросхемы на поверхности печатной платы. Предпочтительным же считается нанесение посадочной разметки на верхнем слое металлизации PCB в одном производственном цикле при формировании контактных площадок. Это исключает сдвиг маркеров относительно площадок. Разметка также облегчает определить смещение микросхем при оптическом контроле готовой продукции либо на промежуточной стадии перед оплавлением. Тем мне менее, маркеры габаритов корпусов, выполненных на меди, не встречается на продукции Corsair. Подобное можно встретить, например, на печатных платах модулей памяти GeIL серии Super Luce.

JEDEC Raw Card B0
ПОСАДОЧНАЯ РАЗМЕТКА
GeIL SuperLuce GLR416GB3000C16QC16GB

Микросхема SPD ППЗУ

В отличие от других известных изготовителей модулей оперативной памяти Corsair традиционно отдаёт предпочтение SPD ППЗУ без температурного сенсора. Такая простая мелочь могла бы очень порадовать изощрённого покупателя, однако компания-изготовитель не считает обязательным наличие температурного контроля на её модулях памяти, как это бывает у G.SKILL или HyperX. На серии Vengeance LED обнаруживается ППЗУ M34E04B производства ST Microelectronics. Данная микросхема часто используется и для других серий модулей Corsair, например Vengeance LPX.

JEDEC Raw Card B0
МИКРОСХЕМА SPD ППЗУ ST M34E04B

Ёмкость ППЗУ составляет стандартные для DDR4 SDRAM 4 килобита (512 байтов). Микросхема упакована в прогрессивный корпус UDFN8 с ультранизкой высотой профиля - 0,55 мм. Линейные размеры составляют 2х3 мм. В микросхеме нет аппаратной защиты данных. По стандарту JEDEC EE1004 and TSE2004 Device Specification для 4-Кбит микросхем SPD предусматривается только программная защита каждого из четырёх блоков (квадрантов) по 128 байтов. Из маркировки на корпусе можно узнать, что микросхема была изготовлена на 28 неделе 2016 года.

Прошивка SPD

Для считывания содержимого SPD ППЗУ и последующей дешифрации байтов данных воспользуемся ПО Thaiphoon Burner. На данный момент мы рассматриваем нашу программу, как единственную в своём роде. Никакие “цпузы”, “аиды” и прочие даже рядом не валялись по объёму и корректности отображаемой информации. На зависть всем злопыхателям и ярым ненавистникам Thaiphoon Burner по праву считается лучшей! Что ж, довольно пламенных речей и хвалебных песен иначе нас обвинят в восхвалении собственного величия. Теперь непосредственно рассмотрим содержимое SPD, заостряя внимание на ошибках.

JEDEC Raw Card B0
СВОДНЫЙ ОТЧЁТ THAIPHOON BURNER

Первое, что бросается в глаза - отсутствие серийного номера. Corsair никогда не программирует его. Далее, как всегда, обнаруживается отсутствие производственной даты. Идентификатор изготовителя микросхем памяти, который ранее никогда не программировался, на этот раз указан - им оказался Micron Technology. Кстати, первые наши попытки обратить внимание на данный недостаток со стороны представителей Corsair в лице Джейка Кримминса, продакт-менеджера, были сделаны ещё в июле 2015 года на форуме overclock.net. Однако Corsair последовала нашему совету только в начале 2016 года. Как видно на скриншоте, в SPD указано повышенное до 0,938 нс минимальное время такта вместо номинальных 0,833 нс, что относит модули памяти к разряду DDR4-2133. Сделано это в целях обеспечения полной совместимости с аппаратным обеспечением разного поколения. SPD-байт, содержащий DRAM Stepping, также оказался незаполненным. По этой причине точное определение маркировки микросхем памяти программным способом не гарантируется. В списке очередных недостатков оказался незаполненным второй профиль Intel XMP 2.0. Что мешало инженерам-тестировщикам составить профиль, например, для платформ на базе чипсета Intel X99? Ревизия SPD - 1.0. Актуальной на данный момент считается ревизия SPD 1.1, спецификация которой была утверждена JEDEC в сентябре 2015. Samsung, GeIL, HyperX и другие давно используют прошивку SPD ревизии 1.1. Её главное преимущество заключается в задействовании трёх ранее зарезервированных байтов для указания минимальной длительности сигналов tWR, tWTR_L и tWTR_S. Тем не менее самой грубой ошибкой, допущенной в SPD, является неверная версия типовой карты. Как видим на скриншоте, она указана как B0, что не соответствует действительности. Все выявленные недочёты подталкивают на мысль, что инженеры Corsair продолжают набирать прошивки SPD в Microsoft Excel, как это было в 2007 году. С приходом мистера Кримменса на новую должность наше техническое сотрудничество с Corsair плавно ушло в забвение.

Модификации серии Vengeance LED

Для написания данного материала мы не ограничились обзором серии Corsair Vengeance LED по единственной фотографии. Дальнейший поиск информации позволил обнаружить, что в рамках серии существуют принципиальные отличия.

Corsair CMU32GX4M4C3000C15
МОДУЛЬ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ
Corsair Vengeance LED CMU32GX4M4C3200C16R ver 4.31

На фотографии выше запечатлён модуль оперативной памяти этой же серии, который существенно отличается от рассмотренного. Мы не будем подробно рассматривать различия, т.к. это тема для отдельной большой статьи. Однако позволим себе остановиться на некоторых из них. В первую очередь это микросхемы памяти иного производителя - SEC K4A8G085WB-BCPB, превосходящие по плотности Micron D9TGG в два раза, изготовленные по техпроцессу 20 нм, но оперирующие на номинальной частоте 1067 МГц.

JEDEC Raw Card B0
МИКРОСХЕМЫ ПАМЯТИ SEC K4A8G085WB-BCPB

Печатная плата основывается на типовой карте B0. Посадочная разметка нанесена под разные габариты микросхем. К подобному питает страсть китайский изготовитель печатных плат Brain Power (QINGYUAN). Каждый из пассивных компонентов на плате также имеет обозначение, хотя в этом нет никакой необходимости ввиду того, что на сайте JEDEC есть соответствующая проектная документация для типовой карты B0.

Заключение

Подводя итог, хотелось бы дать напутствие тем, кто стоит перед выбором модулей оперативной памяти DDR4. В первую очередь не обращайте внимание на маркетинговые уловки подобные Corsair, т.к. зачастую за ними скрывается обман. Не стоит переплачивать за высокочастотные модули памяти. На сегодняшний день массовое производство микросхем памяти DDR4-2666 до сих пор не налажено, а компоненты DDR4-2933 и DDR4-3200 существуют только в отдалённой перспективе. Высокие частоты сегодня достигаются только через профили XMP 2.0. На модулях оперативной памяти G.SKILL TridentZ, HyperX Predator, GeIL Dragon, Crucial Ballistix Sport и других высокопроизводительных сериях используются микросхемы DDR4-2133 и DDR4-2400. Как уже было сказано, цвет паяльной маски играет всего лишь потребительскую роль. Зелёный цвет никакого преимущества не даёт. Умейте распознавать скрытые под теплораспределителем микросхемы памяти по косвенным признакам. Если HyperX (подразделение Kingston Technology) использует только микросхемы производства SK hynix, то Corsair, как вы уже знаете, имеет свою числовую схему кодирования.

Как вы могли убедиться, качественный обзор можно написать не только имея что-то в своём распоряжении. Мы постарались приложить максимум усилий, чтобы написать его по одной единственной фотографии. Присылайте нам фотографии своей оперативки. Самые лучшие будут использованы для написания других обзоров.

HOME HISTORY LICENSES DOWNLOAD TIPS&TRICKS FAQ CONTACTS FORUMS

Project by Vitaliy Jungle
Copyright © 2008 Showshock Softnology
All Rights Reserved

Company Location
Warsaw, Republic of Poland
http://www.softnology.biz