双通道内存技术的原理
双通道技术在当今的电脑应用越来越广泛,相信大家对双通道,使普通的DD的词语并不陌生。那么究竟双通道技术是怎么样的呢?双通道内存技术其实就是双通道内存控制技术,能有效地提高内存总带宽,从而适应新的微处理器的数据传输、处理的需要。它的技术核心在于:芯片组(北桥)可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据R内存可以达到128位的带宽。) s8 m$ @) l3 }2 C5 x
双通道DDR有两个64bit内存控制器,双64bit内存体系所提供的带宽等同于一个128bit内存体系所提供的带宽,但是二者所达到效果却是不同的。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。例如,当控制器B准备进行下一次存取内存的时候,控制器A就在读/写主内存,反之亦然。两个内存控制器的这种互补“天性”可以让有效等待时间缩减50%,双通道技术使内存的带宽翻了一翻。% s. q! m V9 P. r. c, {
双通道内存技术的发展
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+ S5 R/ e1 r/ c+ v, }2 f7 S 双通道内存技术最初是从RAMBUS推出的RDRAM内存条开始的。RAMBUS的内存速度非常快,但是总线宽度却比SDRAM内存还要小,因此它不得不结合Intel的双通道内存控制技术提高带宽,达到高速的数据传输速率。不过RAMBUS由于生产成本过高的原因,逐步被市场淘汰,反而让DDR使双通道技术发扬光大。如今Pentium 4采用的NetBurst架构对内存带宽要求非常高,如果内存无法提供相应数据传输率的话,这么快的处理器总线速度也是英雄无用武之地。因此只有通过双通道内存控制技术才能够解决这个问题。最近金邦推出了DDR500内存条,单条的数据带宽以及达到4GB之高,如果使用双通道技术的话带宽将达到8GB之多。' x' N& S( Q& X8 o
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双通道内存技术的应用3 }8 ]4 f7 B9 ~" B' Q# Q
5 N6 ]6 t1 ^% y 前面已经说过,双通道内存主要是依*主板北桥的控制技术,与内存本身无关。因此如果要使用支持双通道内存技术的话主板才是关键。目前支持双通道内存技术的主板有Intel的i865和i875系列、SIS的SIS655、658系列、nVIDIAD的nFORCE2系列等。Intel最先推出的支持双通道内存技术的芯片组为E7205和E7500系列。
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- I7 d8 t9 B. `" z& b @) O 双通道内存D的安装有一定的要求。主板的内存插槽的颜色和布局一般都有区分。如果是Intel的i865、875系列主板一般有4个DIMM插槽,每两根一组,每组颜色一般不一样;每一个组代表一个内存通道,只有当两组通道上都同时安装了内存条时,才能使内存工作在双通道模式下。另外要注意对称安装,即第一个通道第1个插槽搭配第二个通道第1个插槽,依此类推。用户只要按不同的颜色搭配,对号入座地安装即可。如果在相同颜色的插槽上安装内存条,那么只能工作在单通道模式。而nFORCE2系列主板同样有两个64位的内存控制器,其中A控制器只支持一根内存插槽,B通道则支持两根,A、B插槽之间有一段距离以方便用户识别,A通道的内存插槽在颜色上也可能与B通道两个内存插槽不同,用户只要将一根内存插入独立的内存插槽而另外一根插到另外两个彼此*近的内存插槽就能组建成双通道模式,此外,如果全部插满内存,也能建立双通道模式,而且nForce2主板组建双通道模式时对内存容量乃至型号都没有严格的要求,使用方便。' }& h. e/ C% D- L9 ~; T
如果安装方法正确的话,在主板开机自检时,将会显示内存的工作模式;用户根据屏幕显示(如“DDR333 Dual Channel Mode Enabled”,“激活双通道模式”),那么内存就已经工作在双通道模式。
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双通道内存技术究竟带来了什么?
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关于双通道内存系统,我们最关心的莫过于它所带来的内存带宽的提升。为了解决目前系统中的内存性能瓶颈问题,内存厂商单纯地提高内存的运行频率,这相对于研发新型的内存要容易得多,当然成本也相应地低得多。但是由于晶体管本身的特性和制造技术的制约,内存颗粒的速度不可能无限制地提升,所以在全新的内存研发出来之前,双通道内存技术就成了一种可以有效地提高内存带宽的技术。它最大的优势在于只要更改内存的控制方式,就可以在现有内存的基础上带来内存带宽的提升。
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从理论指标来看,双通道内存技术具有相当的优势。双通道DDR400的理论带宽是6.4GB/s,和英特尔的前端总线为800MHz的P4处理器及i865、i875芯片组完全匹配,这也是为什么英特尔转而支持DDR400的原因。前端总线为800MHz的P4平台选用双通道DDR400,与双通道的内存控制和管理机制及高带宽是有很大关系的。' r% E l; r0 X2 b& d
8 v" W6 c: K$ r 双通道内存技术存在的问题# u+ `9 `7 k1 a. H% X5 ^6 r
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任何一项技术都有其优点也有其缺点,双通道DDR内存技术也不例外。首先,双通道内存都需要成对地使用,这样就大大降低了内存配置的灵活性。更重要的一点是采购内存的时候至少要选择2×64MB、2×128MB……,这会让用户在内存方面的预算成倍地增加。+ ^: U0 P X* ?% c$ D3 C
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其次,双通道内存技术的理论值虽然非常诱人,但是由于各种因素,其实际应用的性能并不能比单通道DDR内存高1倍,当然也无法比PC133 SDRAM高出4倍,因为毕竟在现有的系统条件下,系统性能瓶颈不仅仅是内存。从一些测试结果可以看到,采用128bit内存通道的系统性能比采用64bit内存通道的系统性能高出3%~5%,最高的可以获得15%~18%的性能提升。
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另外,要实现对双通道内存技术的支持,芯片组厂商需要在这个方面投入更多的研发力量。而且由于双通道内存的控制特性,使得其控制器比普通的内存控制器复杂得多。双通道内存技术需要重新设计芯片组内存控制器,增加了主板的设计难度,这也会导致芯片组成本的提高。用户使用的时候还需要留意不要插错了位置。nForce2甚至要求在使用DDR400内存时,要提高供电电压……这么多的注意事项让普通用户感觉很烦琐,而且即使这些注意事项都做到了,用户在大部分应用中也只能得到5%左右的性能提升,有时候还不如去买一颗稍微有点超频潜力的CPU来得划算。
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$ W! {$ q, _0 Y 补充:
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: A7 M! M; p$ A5 p3 V 双通道内存技术并非DDR内存所独有,RDRAM也应用了这种技术,像英特尔的i850E芯片组就支持双通道PC1066 RDRAM。因此确切地说,双通道内存技术是双通道内存控制技术,是在当前内存技术的基础上开发的一种内存管理和控制技术。它的重点在对于内存的控制而不是内存本身,整合在芯片组北桥中的内存控制器承担了这个责任,因此说它是芯片组技术似乎更合适。
(※本文搜集自:重庆未来科技 http://www.wlkj.net 重庆IBM笔记本电脑、重庆IBM水货笔记本电脑、重庆苹果笔记本电脑、重庆IBM服务器专卖)