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雙通道內(nèi)存技術(shù)的簡介
來源: 日期:2013-10-20 11:16:18 人氣:標簽:
雙通道內(nèi)存技術(shù)其實是一種內(nèi)存控制和管理技術(shù),它依賴于芯片組的內(nèi)存控制器發(fā)生作用,在理論上能夠使兩條同等規(guī)格內(nèi)存所提供的帶寬增長一倍。它并不是什么新技術(shù),早就被應用于服務器和工作站系統(tǒng)中了,只是為了解決臺式機日益窘迫的內(nèi)存帶寬瓶頸問題它才走到了臺式機主板技術(shù)的前臺。在幾年前,英特爾公司曾經(jīng)推出了支持雙通道內(nèi)存?zhèn)鬏敿夹g(shù)的i820芯片組,它與RDRAM內(nèi)存構(gòu)成了一對黃金搭檔,所發(fā)揮出來的卓絕性能使其一時成為市場的 大亮點,但生產(chǎn)成本過高的缺陷卻造成了叫好不叫座的情況, 后被市場所淘汰。由于英特爾已經(jīng)放棄了對RDRAM的支持,所以目前主流芯片組的雙通道內(nèi)存技術(shù)均是指雙通道DDR內(nèi)存技術(shù),主流雙通道內(nèi)存平臺英特爾方面是英特爾 865/875系列,而AMD方面則是NVIDIA Nforce2系列。
雙通道內(nèi)存技術(shù)是解決CPU總線帶寬與內(nèi)存帶寬的矛盾的低價、高性能的方案。現(xiàn)在CPU的FSB(前端總線頻率)越來越高,英特爾 Pentium 4比AMD Athlon XP對內(nèi)存帶寬具有高得多的需求。英特爾 Pentium 4處理器與北橋芯片的數(shù)據(jù)傳輸采用QDR(Quad Data Rate,四次數(shù)據(jù)傳輸)技術(shù),其FSB是外頻的4倍。英特爾 Pentium 4的FSB分別是400/533/800MHz,總線帶寬分別是3.2GB/sec,4.2GB/sec和6.4GB/sec,而DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內(nèi)存帶寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec。在單通道內(nèi)存模式下,DDR內(nèi)存無法提供CPU所需要的數(shù)據(jù)帶寬從而成為系統(tǒng)的性能瓶頸。而在雙通道內(nèi)存模式下,雙通道DDR 266/DDR 333/DDR 400所能提供的內(nèi)存帶寬分別是4.2GB/sec,5.4GB/sec和6.4GB/sec,在這里可以看到,雙通道DDR 400內(nèi)存剛好可以滿足800MHz FSB Pentium 4處理器的帶寬需求。而對AMD Athlon XP平臺而言,其處理器與北橋芯片的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)采用DDR(Double Data Rate,雙倍數(shù)據(jù)傳輸)技術(shù),F(xiàn)SB是外頻的2倍,其對內(nèi)存帶寬的需求遠遠低于英特爾 Pentium 4平臺,其FSB分別為266/333/400MHz,總線帶寬分別是2.1GB/sec,2.7GB/sec和3.2GB/sec,使用單通道的DDR 266/DDR 333/DDR 400就能滿足其帶寬需求,所以在AMD K7平臺上使用雙通道DDR內(nèi)存技術(shù),可說是收效不多,性能提高并不如英特爾平臺那樣明顯,對性能影響 明顯的還是采用集成顯示芯片的整合型主板。
NVIDIA推出的nForce芯片組是第一個把DDR內(nèi)存接口擴展為128-bit的芯片組,隨后英特爾在它的E7500服務器主板芯片組上也使用了這種雙通道DDR內(nèi)存技術(shù),SiS和VIA也紛紛響應,積極研發(fā)這項可使DDR內(nèi)存帶寬成倍增長的技術(shù)。但是,由于種種原因,要實現(xiàn)這種雙通道DDR(128 bit的并行內(nèi)存接口)傳輸對于眾多芯片組廠商來說絕非易事。DDR SDRAM內(nèi)存和RDRAM內(nèi)存完全不同,后者有著高延時的特性并且為串行傳輸方式,這些特性決定了設計一款支持雙通道RDRAM內(nèi)存芯片組的難度和成本都不算太高。但DDR SDRAM內(nèi)存卻有著自身局限性,它本身是低延時特性的,采用的是并行傳輸模式,還有 重要的一點:當DDR SDRAM工作頻率高于400MHz時,其信號波形往往會出現(xiàn)失真問題,這些都為設計一款支持雙通道DDR內(nèi)存系統(tǒng)的芯片組帶來不小的難度,芯片組的制造成本也會相應地提高,這些因素都制約著這項內(nèi)存控制技術(shù)的發(fā)展。
普通的單通道內(nèi)存系統(tǒng)具有一個64位的內(nèi)存控制器,而雙通道內(nèi)存系統(tǒng)則有2個64位的內(nèi)存控制器,在雙通道模式下具有128bit的內(nèi)存位寬,從而在理論上把內(nèi)存帶寬提高一倍。雖然雙64位內(nèi)存體系所提供的帶寬等同于一個128位內(nèi)存體系所提供的帶寬,但是二者所達到效果卻是不同的。雙通道體系包含了兩個獨立的、具備互補性的智能內(nèi)存控制器,理論上來說,兩個內(nèi)存控制器都能夠在彼此間零延遲的情況下同時運作。比如說兩個內(nèi)存控制器,一個為A、另一個為B。當控制器B準備進行下一次存取內(nèi)存的時候,控制器A就在讀/寫主內(nèi)存,反之亦然。兩個內(nèi)存控制器的這種互補“天性”可以讓等待時間縮減50%。雙通道DDR的兩個內(nèi)存控制器在功能上是完全一樣的,并且兩個控制器的時序參數(shù)都是可以單獨編程設定的。這樣的靈活性可以讓用戶使用二條不同構(gòu)造、容量、速度的DIMM內(nèi)存條,此時雙通道DDR簡單地調(diào)整到 低的內(nèi)存標準來實現(xiàn)128bit帶寬,允許不同密度/等待時間特性的DIMM內(nèi)存條可以可靠地共同運作。
支持雙通道DDR內(nèi)存技術(shù)的臺式機芯片組,英特爾平臺方面有英特爾的865P/865G/865GV/865PE/875P以及之后的915/925系列;VIA的PT880,ATI的Radeon 9100 IGP系列,SIS的SIIS 655,SIS 655FX和SIS 655TX;AMD平臺方面則有VIA的KT880,NVIDIA的nForce2 Ultra 400,nForce2 IGP,nForce2 SPP及其以后的芯片。
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