■元麻布春男の週刊PCホットライン■ メインメモリが買いにくくなった理由【ベンチマーク編】

　Intel 875PやIntel 865G/PE/Pチップセットでは、メインメモリに用いるDIMMの種類やインストール方法によって性能が変わるという。ならば、それを確かめてみようではないか。そう思って、4種類各2枚のメモリを用意して、実験してみることにした。表1が今回用いたPC3200 DIMMのスペック、表2がテストに用いたハードウェアである。

Samsung512	Samsung256
Crucial	KingMax

　なお、Samsungの256MB DIMMがCrucialよりアクセスタイミングが遅い(Crucialの3-3-3に対し3-4-4)のは、たまたま今回用いたモジュールがそういうスペックのものであるというだけで、SamsungにもCrucialと同じアクセスタイミングのモジュールが存在する。

●DIMM 1枚使用時

　まず表3に示したのは、今回用いた4種のDIMMをそれぞれ1枚づつインストールした場合の性能だ。その結果は表1に示したスペック通りで、唯一CL=2.5のアクセスタイミングをサポートしたKingMax(構成4)が最も高い性能(メモリ帯域)を示した。が、CL=3であっても512MB DIMMであるSamsung512の性能はKingMaxに肉薄している。アクセスタイミングを考えれば、Samsung256の性能が悪いのはやむをえないところだろう。

●同一ベンダのDIMM 2枚使用時

　次に表4だが、同じベンダ製の同一の256MB DIMMを2枚使った場合のテスト結果だ。明らかなのは、どのベンダのDIMMであってもデュアルチャンネルモードを利用した場合の性能が高い、ということだ(同じモジュールであるため、自動的にダイナミックページングモードも有効になる)。ただし、KingMaxのデュアルチャンネルモードは、BIOSによる自動設定(アクセスタイミングはスペック通りの2.5-3-3)では動作が不安定で、3DMark 2001のスコアを得ることができなかった。そこでメモリのアクセスを遅くしたところ、3-4-4の設定で3DMark 2001がきちんと動作した。同じ構成でも外部AGPビデオカードを利用すると、問題なく3DMark 2001を実行できることから考えて、グラフィックスコアからのアクセスに対して問題があるようだ。

　実は、今回用いたものより1つ前のリビジョンのBIOS(P06)では、外部AGPビデオカードを用いても3DMark 2001を完了させることができなかった。それを考えると、今後のBIOSのバージョンアップで問題が解決する可能性はある。と同時に、異なるベンダのマザーボード(つまりはBIOSが異なる)では、KingMaxによるデュアルチャネル構成が動作する可能性がある、ということでもある。

　さて表4でもう1つわかったのは、非対称にメモリをインストールした構成7でも、ダイナミックページングモードが有効になったことだ(BIOSのメッセージ的にも、得られたスコアからもダイナミックページングモードは有効だと考えられる)。同じチャネル内のメモリが同一、という条件を満たしているのだから、有効になっても不思議ではないのだが、D865GBFのマニュアルではダイナミックページングモードが無効になる例として、この実装例が挙げられている。Intel内部でも混乱(勘違い)があったのかもしれない。構成7のテストで、構成6のパターン(片側のチャネルにのみ2枚のDIMMをインストール)と変わらない、ということがわかったので、Samsung256とKingMaxについて構成7と同じ構成のテストは省略した。実際には、起動時にBIOSがメモリの構成が最適でないという警告を発してくれるため、構成6のパターンが使われることはないハズではある。

●異なるベンダのDIMM 2枚使用時

　いよいよ表5は異なるメーカー製の256MB DIMMを2枚利用した場合のスコアだ。上述したようにKingMaxは16チップを搭載した両面DIMMであり、明らかにほかの2種(Samsung256、Crucial)とは異なるモジュールである。一方、Samsung256とCrucialはアクセスタイミングこそ異なるものの、Intelの定義によると「同じ」メモリモジュールだと考えられる。表5の結果は、これを裏付けるものとなった。CrucialとSamsung256を対称にインストールした構成13は、問題なくデュアルチャネルモードが利用可能だったのに対し、CrucialとKingMaxを対称にインストールした構成14、同じくKingMaxとSamsung256による構成15は、いずれもシングルモードとなった。しかも、シングルモード(メモリチャネルは仮想的に1つの64bitチャネルとなっている)でチャネル内のメモリが同一でないため、ダイナミックページングモードの利用もできず、スコアは非常に低くなってしまった。

　構成16から構成18は片側のメモリチャネルに異なるメモリを実装したもの。最初からシングルチャネルモードにしかなりようのない構成だが、構成16で表4の構成6などと同じ警告メッセージが出たのに対し、構成17と構成18ではそのメッセージが出なかった。やはりメモリコントローラにとって、CrucialとSamsung256は同じメモリ、KingMaxだけが異質なメモリと認識されているようだ。構成13のスコアが構成8と、構成16のスコアが構成9と、それぞれほぼ一致していることも、その証拠といえるだろう(構成13と構成16において、CrucialはSamsung256と等価なメモリになっている)。

●1GB実装テスト

　表6は1GBのメモリを実装する組み合わせのテストだ。表5の結果によりCrucialとSamsung256は同じメモリだと考えられるので、一部の組み合わせ(Samsung256とKingMax)は省略した。比較のために、512MB DIMMであるSamsung512による1GBメモリ実装例についてもテストしてみたが、性能的に優れていることが見て取れる。もちろんデュアルチャネルモードにした方が良いのは言うまでもない。構成19から構成22は256MB DIMMを4枚使ったもので、これまでのテストから予想できる通りの結果となっているが、同じメモリを同じ数だけ使っても構成19と構成22で3DMark 2001の性能差が35%もあるのに改めて驚かされる。

　現在、256MB DIMMはすでに主流が片面タイプになりつつある。ビットクロスを考えると、将来的に両面タイプの256MB DIMMを見つけるのは難しくなっていくだろう。将来、256MB DIMMを追加して1GBまでメモリを増設すると考えると、高速なものの両面タイプのKingMaxより、遅くても片面DIMMであるSamsung256の方が良い選択かもしれない。しかし、将来増設するのが512MB DIMMだと断言できるのであれば(トータルでメモリの実装量は1.5GBになる)、しょせん256MB DIMMとは同じにはならないのだから、最初に買うメモリが片面の256MB DIMMだろうと両面の256MB DIMMだろうと、同じだと考えられる。

●増設シナリオを意識したミックス環境でのテスト

　最後の表7は、この増設シナリオを意識して512MB DIMMと256MB DIMMのミックスを試してみた。すべての構成が、ダイナミックページングモードなしのデュアルチャネル動作という結果になっている。Intelは、複数のアクセスタイミングのメモリが混在した場合、最も遅いメモリにタイミングが揃えられるといっており、構成25は3-3-3(どちらのモジュールも同じ)、構成26はSamsung256の3-4-4、構成27はSamsung512の3-3-3になるハズで、構成25と構成27がほぼ同じ性能、構成26が若干遅い、という結果になるハズなのだが、実際には構成27が最も遅くなっている。その理由はハッキリしないが、構成10が動作しないなど、現行のD865GBFのBIOSとKingMaxには、何らかの問題(いわゆる相性問題)があるとも考えられる。

□関連記事
【6月11日】【元麻布】メインメモリが買いにくくなった理由【状況編】
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0611/hot264.htm

□バックナンバー

(2003年6月12日)

[Text by 元麻布春男]